Les travaux présentés dans ce manuscrit portent sur l'utilisation des humains virtuels et, plus globalement, des technologies du jeu vidéo pour améliorer le soin aux personnes âgées atteintes de troubles cognitifs. Nos travaux s'articulent autour de deux cas d'utilisation des humains virtuels : comme non-soi et comme soi. Plus spécifiquement, nous avons conçu, implémenté et évalué un agent conversationnel animé, appelé LOUISE (LOvely User Interface for Servicing Elders), ayant pour but de servir d'interface utilisateur accessible dans les dipositifs de compensation cognitives à destination des personnes âgées attenteintes de troubles cognitifs, et un dispositif de thérapie psychologique par la réalité virtuelle pour traiter les conséquences des chutes, appelé Promenade virtuelle. Ces deux projets ont été menés suivant des principes de conception participative en living lab, implicant plusieurs parties prenantes dans le processus de conception (patients, aidants et professionnels de santé). / The work presented in this manuscript investigates the use of virtual huamans, and, more broadly, of video game technologies to improve the care of older adults with cognitive impairment. Our work revolved around two use cases of virtual humans: as non-self and as self. More specifically, we have designed, implemented and evaluated an embodied conversational agent, called LOUISE (LOvely User Interface for Servicing Elders), meant to serve as an accessible user interface in cognitive compensation systems for older adults with cognitive impairment, and a system for virtual reality-based psychological therapy addressing the consequences of falls, called Virtual Promenade. These two projects have been conducted according to the principles of living lab participatory design, involving several stakeholders in the design process (patients, caregivers and healthcare professionals).