La Réalité Virtuelle (RV) semble ouvrir des voies de recherche prometteuses, pour évaluer l’impact des troubles cognitifs chez des personnes cérébrolésées dans des situations de vie quotidienne simulées. Cette application réactualise des questions relatives à la validité écologique des évaluations neuropsychologiques et aux liens entre performance fonctionnelle et processus cognitifs. Objectif : La présente thèse se propose d’étudier la validité écologique d’environnements virtuels et les relations entre performance fonctionnelle et processus cognitifs à l’aide de deux tâches de vie quotidienne simulées sous RV, chez des patients cérébrolésés. Matériels et Méthodes Expérimentation 1 : 27 patients traumatisés crâniens ont été consécutivement inclus et répartis en 2 groupes. Le premier groupe de 13 sujets a appris un trajet dans un quartier proche de l’hôpital de Bordeaux. 14 sujets ont suivi la même procédure dans un quartier virtuel recréant le même environnement réel. Différents tests sur les représentations spatiales ont été ensuite effectués. Expérimentation 2 : 95 patients cérébrolésés après traumatisme crânien ou AVC ont réalisé une tâche de courses dans le supermarché virtuel VAP-S (Marié et al 2003, Klinger et al 2004). En outre, 50 de ces sujets ont passé une batterie neuropsychologique testant les grands processus cognitifs. Résultats Expérimentation 1 : Il n’y a pas de différence significative des caractéristiques générales ou pathologiques entre les deux groupes. Parmi les tests de représentation spatiale, seule une épreuve d’arrangement d’images montre des résultats supérieurs en environnement réel [U = 32.5; p = 0.01]. Expérimentation 2 : Il n’y a pas de différence significative entre les 50 sujets qui ont passé la batterie complète et les 45 autres sujets pour ce qui concerne les données démographiques, les scores neuropsychologiques, la thymie et l’insertion sociale. Une analyse en composantes principales (ACP) portant sur les résultats des 50 sujets testés avec la batterie neuropsychologique complète propose un modèle à 4 facteurs qui explique 69.4% de la variance. Dans ces facteurs, les capacités en mémoire épisodique, en mémoire prospective et en organisation perceptive montrent autant de liaisons avec les indicateurs VAPS que l’attention et les composantes exécutives (inhibition et mise à jour). L’un de ces facteurs (F3) est en outre relié à l’insertion sociale, ce qui est un argument en faveur de la validité écologique du VAP-S. Discussion. Dans la première expérimentation, bien que les représentations spatiales générées par un environnement réel et un environnement virtuel paraissent différentes, la RV donne des résultats comparables à l’environnement réel, et se montre ainsi une technique fiable et sans danger pour l’évaluation fonctionnelle de la performance topographique. La deuxième expérimentation suggère qu’une tâche de vie quotidienne simulée sous RV telle que faire des courses dans un supermarché virtuel mobilise l’ensemble des ressources cognitives dans des interactions probablement proches de la vie quotidienne réelle. Elle permet de dépasser les limites d’une neuropsychologie fractionnée du fonctionnement cognitif, dans de bonnes conditions de mesure écologique. Beaucoup de prudence s’impose néanmoins dans l’interprétation et la généralisation des résultats du fait d’importantes variations individuelles. Conclusion La présente thèse confirme la validité écologique d’évaluations d’activités de la vie quotidienne en environnement virtuel (validité écologique) et approche la complexité des relations entre la performance observée en vie quotidienne et les processus cognitifs qui les sous-tendent. / Virtual Reality (VR) seems to open promising ways to research, particularly regarding the impact of cognitive deseases among people with acquired brain injury (ABI) immersed in simulated daily life situations. The use of VR raises or brings up to date concerns about the ecological validity of neuropsychological tests and the links between functional performance and cognitive processes. Aim: This thesis aims to study the ecological validity of virtual environments and relationships between functional performance and cognitive processes using two simulated tasks of daily life among people with ABI. Apparatus and method: Experimentation 1 Study population: 27 patients with Traumatic Brain Injury had been consecutively included and divided into two groups.Method: the first group including 13 subjects learned a route in an urban district near from the hospital of Bordeaux. In the second group 14 subjects had to do the same procedure in a virtual district that replicated the real environment. All subjects had to complete spatial representation tests at the end of the delayed recall route. Experiment 2 Study population: 95 patients with ABI (essentially including people with TBI or Cerebral Vascular Desease) were included. Method: Subjects had to do errands in the virtual supermarket VAP-S (Marié et al 2003, Klinger et al 2004). Among the initial group 50 subjects had a neuropsychological battery.Results Experiment 1 No significant difference has been found between the two groups according to demographic data and TBI severity. There was no effect of the real or virtual environement on the recall of route and the number of error was the same wathever was the environmental condition [(1, 25) = 0.679; p = 0.4176)]. Among the spatial representation tests, only the scene arrangement test were higher in the real environment [U = 32.5; p = 0.01]. Expériment 2 No significant difference between the two groups has been found according to demographic data, neuropsychological tests, mood, and social integration. A Principal Componant Analysis (PCA) on the results of the 50 subjects who had completed the whole neuropsychological battery raised a four factor solution that accounts for 69.4% of the variance. Among these factors, episodic memory, prospective memory and perceptual organization showed as many relationships with VAP-S indicators as attention and executive componants (inhibition and updating). The factor 3 is linked to social integration. It is an argument in favor of the ecological validity of the VAP-S Discussion In the first experiment, despite the fact that spatial representations seemed different between the real and virtual environments, learning results were the same. RV is a reliable and safe to assess the topographical performance which is important in the daily life and notably in social and vocational rehabilitation. The second experiment suggested that VR simulated activity of daily living as shopping in a virtual supermarket bring together cognitive resources within interactions probably close than daily life. This result overcomes the limits of the splitting cognitive functioning in neuropsychology with a good ecological validity. However these results must be examined with caution due to large individual variation. Conclusion This thesis confirms the ecological validity of RV simulated activities of daily living close to the complexity of the relationships between the performance observed in the daily life and cognitive processes that are underlying it. It opens interesting perspectives to assessment and cognitive rehabilitation using RV of people with ABI and cognitive deseases with the purpose to improve autonomy in daily life.

Background: Subjective Memory Concerns (SMC) in seniors can be one of the earliest indicators of future dementia. There is a lack of research into the nature of these concerns and functional impairments. Methods: This retrospective secondary analysis gathered data from 67 healthy seniors aged 65+ using neuropsychological tests, memory concern questionnaires and daily functioning scales. Informants corroborated memory concerns and daily functioning. Participants comprised two groups: SMC if worried about their memory and Not Concerned about Memory if not. Results: People with SMC report more difficulty with word finding, remembering appointments, learning to use new equipment, and remembering details of social and personal events. Informants perceive word finding difficulties and minor problems with vocational abilities and bowel/bladder control in SMC participants. Conclusions: The SMC group primarily reports social difficulties. Further research is required to create a comprehensive list of cognitive concerns, which will ultimately improve care of the SMC population. Contexte: Les préoccupations subjectives de mémoire (PSM) chez les aînés peuvent être indicatives d’une démence future, bien qu’il existe un manque d’information sur les préoccupations et l’effet fonctionnel. Méthodes: Une analyse rétrospective secondaire de questionnaires de mémoire, de tests neuropsychologiques, et d’échelles fonctionnelles a été entreprise auprès de 67 personnes, en bonne santé, âgées de 65 ans et plus. Les aidants naturels ont pu appuyer les préoccupations cognitives et le niveau de fonctionnement chez deux groupes de participants: ceux avec préoccupations ou non. Résultats: Les participants PSM relèvent des difficultés de manque du mot, de rappel (rendez-vous, événements sociaux), et d’utilisation de nouveaux équipements. Les aidants naturels ont aussi trouvé de légères difficultés au travail et au niveau du contrôle intestinal et urinaire. Conclusions: Les PSM identifient principalement des lacunes au niveau social. Les recherches devront viser l’identification d’une liste exhaustive des préoccupations afin de pouvoir octroyer de meilleurs soins.

Background: Subjective Memory Concerns (SMC) in seniors can be one of the earliest indicators of future dementia. There is a lack of research into the nature of these concerns and functional impairments. Methods: This retrospective secondary analysis gathered data from 67 healthy seniors aged 65+ using neuropsychological tests, memory concern questionnaires and daily functioning scales. Informants corroborated memory concerns and daily functioning. Participants comprised two groups: SMC if worried about their memory and Not Concerned about Memory if not. Results: People with SMC report more difficulty with word finding, remembering appointments, learning to use new equipment, and remembering details of social and personal events. Informants perceive word finding difficulties and minor problems with vocational abilities and bowel/bladder control in SMC participants. Conclusions: The SMC group primarily reports social difficulties. Further research is required to create a comprehensive list of cognitive concerns, which will ultimately improve care of the SMC population. Contexte: Les préoccupations subjectives de mémoire (PSM) chez les aînés peuvent être indicatives d’une démence future, bien qu’il existe un manque d’information sur les préoccupations et l’effet fonctionnel. Méthodes: Une analyse rétrospective secondaire de questionnaires de mémoire, de tests neuropsychologiques, et d’échelles fonctionnelles a été entreprise auprès de 67 personnes, en bonne santé, âgées de 65 ans et plus. Les aidants naturels ont pu appuyer les préoccupations cognitives et le niveau de fonctionnement chez deux groupes de participants: ceux avec préoccupations ou non. Résultats: Les participants PSM relèvent des difficultés de manque du mot, de rappel (rendez-vous, événements sociaux), et d’utilisation de nouveaux équipements. Les aidants naturels ont aussi trouvé de légères difficultés au travail et au niveau du contrôle intestinal et urinaire. Conclusions: Les PSM identifient principalement des lacunes au niveau social. Les recherches devront viser l’identification d’une liste exhaustive des préoccupations afin de pouvoir octroyer de meilleurs soins.

Malgré la fréquence de l'altération des fonctions exécutives après lésion cérébrale, les approches évaluatives et rééducatives de ces troubles restent limitées. Cette altération est très invalidante car elle perturbe les Activités de Vie Quotidienne (AVQ) (ex. préparation des repas) et empêche le retour des personnes à leur vie sociale et professionnelle. Or il s'avère que les technologies de la réalité virtuelle ont montré leurs potentiels dans la proposition de stratégies d'intervention thérapeutique innovantes. Elles nécessitent la modélisation de tâches virtuelles écologiques (proches des AVQ), le suivi et l'évaluation de l'activité du patient dans ces tâches et enfin l'évaluation des erreurs commises par le patient. La conception de ces tâches repose sur la pratique traditionnelle dans les centres de rééducation comme le centre de Kerpape. Les modalités d'interaction dans ces tâches doivent tenir compte de contraintes liées aux patients, comme leurs capacités résiduelles. Dans ces contextes, notre travail de thèse nous a permis de concevoir un outil permettant aux thérapeutes de configurer une tâche virtuelle, écologique et paramétrable pour l'évaluation et la rééducation des patients cérébrolésés. Dans la cuisine virtuelle (TVK = Therapeutic Virtual Kitchen) qui est une représentation fidèle de la cuisine thérapeutique de Kerpape, nous avons conçu des tâches écologiques primitives et complexes dont la graduation permet d'une part de s'adapter aux capacités du patient et d'autre part d'évaluer son dysfonctionnement exécutif. Dans l'objectif d'évaluer la performance du patient dans la tâche complexe choisie (Préparation d'un café), nous avons partiellement virtualisé la grille d'évaluation des erreurs d'actions et des erreurs comportementales, utilisée dans la tâche réelle à Kerpape. L'outil TVK permet la sauvegarde en temps réel des données relatives à l'activité du patient ainsi que l'interprétation et l'enregistrement des erreurs. Les expérimentations menées nous ont permis de valider l'usage de l'outil TVK auprès de sujets sains et de patients cérébrolésés et d'apporter de l'objectivité dans l'évaluation de la performance des patients dans une AVQ. Nos travaux mettent en évidence la difficulté d'évaluer simplement les erreurs comportementales. Nous avons proposé une approche fondée sur la réalité virtuelle pour l'évaluation de l'activité du patient cérébrolésé dans une tâche écologique. Cette approche met en évidence les apports de la réalité virtuelle dans la prise en charge de troubles cognitifs et les perspectives en rééducation cognitive.