Le sentiment de présence, l’émotion et la mémoire en réalité virtuelle chez le jeune adulte et le préadolescent : modulation par l’immersion, l’incarnation et l’interaction

Sense of presence, emotion and memory in virtual reality for young adults and preadolescents : modulation by immersion, incarnation and interaction

• Auteur / Autrice : Lénaïc Cadet
• Direction : Hanna Suchocka-Chainay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychologie cognitive
• Date : Soutenance le 14/12/2020
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Neurosciences et Cognition (NSCo) (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’Étude des Mécanismes Cognitifs (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Lumière (Lyon ; 1969-....)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Hot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Fuchs, Nathalie Bedoin, Renaud Lamort
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Hélène Sauzéon, Pascale Piolino

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cognition

Mémoire épisodique

Réalité virtuelle

Mots clés libres

Réalité virtuelle

Immersion

Incarnation

Interaction

Sentiment de présence

Développement

Émotion

Mémoire épisodique

Virtual reality

Immersion

Incarnation

Interaction

Sense of presence

Development

Emotion

Episodic memory

Résumé

Un nombre croissant d’études tentent aujourd’hui d’explorer les effets de la Réalité Virtuelle (RV) sur la cognition de l’adulte jeune mais aussi, à un moindre niveau, des publics plus jeunes. Ces études pointent notamment l’influence majeure du sentiment de présence (i.e., l’impression d’être là dans l’environnement virtuel) sur des processus cognitifs ou émotionnels ainsi qu’une plus grande propension des plus jeunes à se sentir présent dans l’environnement virtuel. Les facteurs matériels de la RV (i.e., immersion, incarnation d’un avatar ou interaction) sont connus pour influencer le sentiment de présence. Par conséquent la manipulation de l’immersion, l’incarnation ou l’interaction devrait (via la modulation du sentiment de présence) impacter les processus cognitifs (e.g., mnésiques) et émotionnels. Cependant, les résultats des études s’intéressant à cette question concernant l’adulte jeune sont hétérogènes et trop peu nombreux voire inexistant concernant l’enfant et l’adolescent.L’objectif de cette thèse a été d’explorer à travers 4 études l’impact de l’immersion, de l’incarnation d’un avatar et de l’interaction ainsi que de la nature émotionnelle de l’environnement virtuel sur le sentiment de présence, les émotions ressenties et la mémoire épisodique chez l’adulte et préadolescent (i.e., 10-14 ans). La première étude, manipulant l’immersion à la fois par le matériel utilisé (visiocasque versus écran) et la qualité de l’image diffusée (haute versus basse), n’a montré aucun impact de l’immersion sur la mémoire des éléments rencontrés dans un environnement virtuel. Par contre, une immersion faible a réduit l’effet des émotions sur la mémoire. Par ailleurs, le sentiment de présence était plus important pour les lieux contenant les stimuli émotionnels ou une présentation avec visiocasque. La seconde étude explorant la modulation par l’âge (adultes jeunes versus préadolescents) des effets de l’immersion (manipulée par la qualité de l’image en condition visiocasque) a montré que les préadolescents ressentaient des émotions plus intenses et un sentiment de présence plus grand que les adultes et que contrairement aux adultes, la basse qualité d’image ne diminuait pas les réactions émotionnelles chez les préadolescents. La troisième étude, réalisée également chez l’adulte et le préadolescent, a montré que l’incarnation d’un avatar a nivelé la différence des performances mnésiques entre les préadolescents et les adultes. En revanche, aucun effet d’incarnation n’a été observé ni sur l’émotion ressentie, ni sur le sentiment de présence. La quatrième étude (réalisée uniquement chez l’adulte) explorant les effets de l’interaction avec l’environnement virtuel n’a montré aucun effet de l’action sur la mémoire ou le sentiment de présence mais uniquement sur l’intensité de l’émotion ressentie (la condition active ayant conduit à des émotions plus intenses). Ces nombreux résultats permettent de discuter de la nature même du sentiment de présence en tant qu’état des processus attentionnels durant l’expérience virtuelle (sélectivité, orientation vers l’environnement virtuel ou réel, ou vers le corps), mais aussi des relations complexes qu’entretiennent la mémoire, les émotions et les facteurs spécifiques à la RV comme l’immersion, l’incarnation d’un avatar ou l’interaction, ceci en s’intéressant également aux modulations de ces relations par l’âge.

A growing number of studies attempt to explore the effects of virtual reality (VR) on young adults’ cognition but also, albeit to the lesser extent, on younger populations. These studies point out the major influence of the sense of presence (i.e., the feeling of being there in the virtual environment) on cognitive or emotional processes as well as greater propensity of younger people to feel present in the virtual environment. The technical factors of VR (i.e., immersion, virtual avatar incarnation or interaction) are known to modulate sense of presence. Thus, immersion, incarnation or interaction variations should, through modulation of the sense of presence, impact cognitive (e.g., memory) or emotional processes. However, the results of studies addressing this issue for young adults are heterogenous and too few if any for children and adolescents.The aim of this thesis was to explore, through 4 studies, the impact of immersion, avatar embodiment or interaction and the emotional nature of the virtual environment on the sense of presence, emotions felt and episodic memory in adults and preadolescents (i.e., 10-14 years old). The first study manipulating immersion both by the device (head-mounted display versus computer screen) and the quality of the virtual image (high versus low) showed no impact of immersion on memory for the stimuli encountered in the virtual environment. However, low immersion reduced the impact of emotions on memory. Moreover, the sense of presence was more important for places containing emotional stimuli or presentation with the head-mounted display. The second study exploring the modulation by age (young adults versus preadolescents) of the effects of immersion (manipulated by the image quality) in head-mounted display condition showed that preadolescents experienced more intense emotions and a greater sense of presence than adults and that, unlike adults, the low quality did not decrease emotional responses in preadolescents. The third study, also carried out in young adults and preadolescents, revealed that the avatar embodiment levelled the differences in memory performance between adults and preadolescents. Nonetheless, no embodiment effect was observed neither on emotion felt nor on sense of presence. The fourth study (carried out only in adults) exploring the effects of interactions with the virtual environment did not show any effect of action on memory or sense of presence but only on the intensity of the emotion felt (the active condition having led to more intense emotions). These numerous results allow us to discuss the nature of the sense of presence as a state of attentional processes during the virtual experience (selectivity, orientation towards the virtual or the physical environment or towards the body), but also the complex relationship between memory, emotions and VR specific factors such as immersion, avatar incarnation or interaction, while looking at the modulations of these relationships by age.