Étude des mécanismes sous-jacents au déficit de navigation spatiale au cours du vieillissement

Study of the mechanisms underlying the deficit of spatial navigation during aging

• Auteur / Autrice : Marjorie Courtès
• Direction : Olivier Després
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 01/06/2021
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de neurosciences cognitives et adaptatives (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Stéphanie Caharel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne Bonnefond
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphanie Caharel, Louis Maillard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Troubles de la cognition

Cerveau -- Vieillissement

Troubles visuospatiaux

Mots clés libres

Vieillissement

Mémoire

Navigation spatiale

Rotation mentale

EEG

Aging

Memory

Spatial navigation

Mental rotation

EEG

Résumé

La navigation spatiale désigne la capacité de s’orienter et se repérer dans un environnement, et est particulièrement altérée chez les personnes âgées. Dans ce travail de thèse, trois expériences ont été menées afin d’identifier les processus qui expliqueraient que, chez les seniors, des difficultés à se repérer dans un environnement nouveau sont apparus avec l’âge. Dans ces trois expériences, nous avons comparé les performances de sujets seniors (i.e. âgés de plus de 60 ans) à celles de sujets jeunes adultes (âgés entre 18 et 30 ans) à des tâches informatisées, tout en enregistrant simultanément à l’aide de l’EEG leurs activités cérébrales. Dans l’expérience 1, nous avons évalué la capacité des seniors à naviguer dans des labyrinthes virtuels. Dans cette expérience, on observe que les performances des participants seniors en navigation spatiale sont significativement inférieures à celles des sujets jeunes adultes, avec une augmentation significative de l’activité de l’onde Thêta chez les sujets seniors lors des déplacements. Dans l’expérience 2, nous avons évalué la capacité des seniors à créer une carte mentale d’un environnement. Nous avons montré que la diminution des performances en génération de carte mentale, associée à une diminution de l’activité de l’onde Gamma chez les seniors. Dans l’expérience 3, nous avons évalué les performances d’imagerie mentale, en particulier les performances des séniors lors d’une tâche de rotation mentale. Nous avons observé une diminution de performance de rotation mentale chez les sujets seniors, associée à une augmentation de l’activité l’onde Thêta. En conclusion, nos résultats nous amène à suggérer que les difficultés de navigation spatiale chez les seniors s’explique en partie par une altération, avec l’âge, de processus d’imagerie mentale et plus spécifiquement de la rotation mentale.

Spatial navigation refers to the ability to find one’s way in an environment and is particularly affected in elderly individuals. In this thesis work, three experiments were studied to identify the processes that would explain that difficulties in finding one’s way in a new environment appear with age. In these three experiments, we compared the performance of senior subjects to that of young adult subjects in computerized tasks, while recording their brain activities successively using EEG. In Experiment 1, we evaluated the ability of seniors to navigate virtual labyrinths. In this experiment, we observe that the performance of senior participants in space navigation is significantly lower than that of young adult subjects, with a significant increase in Theta wave activity in senior subjects when traveling. In Experiment 2, the ability of the elders to create a mental map of an environment was assessed. We have shown that the decrease in performance in cognitive map generation was associated with a decrease in Gamma wave activity in seniors. In Experiment 3, we evaluated the performance of mental imagery, in particular the performance of seniors on a mental rotation task. We observed a decrease in mental rotational performance in senior subjects, associated with an increase in Theta wave activity. In conclusion, our results suggest that spatial navigation difficulties in seniors are partly explained by an alteration in mental imagery processes and more precisely in mental rotation with age.