L'analyse d'événements aériens révèle que la plupart des accidents aéronautiques ont pour origine une surveillance inadaptée de paramètres de vol induite par une vigilance réduite, le stress ou une charge de travail importante. Une solution prometteuse pour améliorer la sécurité aérienne est d'étudier le regard des pilotes. La pupille est un bon indicateur de l'état attentionnel/cognitif tandis que les mouvements oculaires révèlent des stratégies de prises d'information. La question posée dans ce manuscrit est d'évaluer l'apport de l'oculométrie pour la sécurité aérienne par les contributions suivantes : 1-2) Les deux premières études de ce doctorat ont démontré que les effets d'interaction entre la luminance et la charge cognitive sur la réaction pupillaire. La composante pupillaire impactée dépend de la nature de la charge - soutenue ou transitoire. 3) Un cadre mathématique développé fournit un moyen d'illustration de schémas visuels pour l'analyse qualitative. Ce cadre ouvre également la voie à de nouvelles méthodes pour comparer quantitativement ces schémas visuels. 4) Une technique originale d'analyse de fixations et de construction d'un ratio "exploration-exploitation" est proposée et est appliquée dans deux cas d'études en simulateur de vol. 5) Enfin, on propose un cadre théorique d'intégration de l'oculométrie dans les cockpits. Ce cadre comporte quatre étapes présentées dans, à la fois, l'ordre chronologique de l'intégration et la complexité technique de réalisation. / Most aviation accidents include failures in monitoring or decision-making which are hampered by arousal, stress or high workload. One promising avenue to further enhance the flight safety is looking into the pilots' eyes. The pupil is a good indicator of cognitive/attentional states while eye movements reveal monitoring strategies. This thesis reflected upon the application of eye tracking in aviation with following contributions: 1-2) The two pupil experiments revealed that the luminance impacts the cognitive pupil reaction. Depending on the nature of the cognitive load - sustained or transient - the corresponding pupillary component would be impacted. The same amount of cognitive load under dimmer luminance condition would elicit larger tonic pupil diameter in a sustained load paradigm and larger phasic pupil response in a transient load paradigm. 3) We designed a novel mathematical framework and method that provide comprehensive illustrations of scanpaths for qualitative analysis. This framework also makes a lane for new methods of scanpaths comparison. 4) The developed technique of analysis of fixations and construction of "explore-exploit" ratio is presented and verifed on the data from two experiments in flight simulators. 5) Eventually, we proposed a framework of eye tracking integration into the cockpits. It contains four stages presented in both chronological order of its integration and technical complexity.

Les troubles cognitives regroupent un ensemble hétérogène d’altérations décrites dans la schizophrénie. Parmi elles, il a été montré que les patients présentent des difficultés à distinguer des informations pertinentes parmi des distracteurs ou encore qu’ils sont particulièrement attirés par l’apparition d’une information soudaine même si celle-ci est non pertinente à la compréhension de la scène. Nos travaux ont pour objectif de préciser ces déficits cognitifs, en se rapprochant des conditions naturelles d’exploration visuelle.L’étude des fixations oculaires permet de mettre en évidence des stratégies d’exploration visuelle et d’évaluer l’impact de la saillance des stimuli sur cette exploration. La saillance se définit comme l’émergence d’une forme sur un fond, et comprend la saillance cognitive (pertinence de l’objet), saillance visuelle (caractéristiques physiques) ou saillance émotionnelle. Le paradigme de cécité au changement est défini comme la surprenante difficulté à détecter un changement lorsque celui-ci survient lors d’une interruption visuelle tel un mouvement de l’oeil. Ce paradigme a pour avantage de permettre de se rapprocher des conditions écologiques d’exploration en utilisant des stimuli en 3D. Plusieurs études ont évalué les facteurs influençant la détection des objets changés avec ce paradigme. Ainsi, l’intérêt de l’objet à la compréhension de la scène, le caractère incongru de l’objet, la couleur, la forme ou la taille de l’objet sont des caractéristiques favorisant la détection du changement.Nos premiers travaux ont consisté en la réalisation de deux études en population saine testant l’influence de deux facteurs sur la détection des changements : l’amplitude des changements et le charge émotionnelle de l’objet changé.Notre première étude a montré que plus la scène contient de changements, plus la détection d’au moins un changement est rapide et précise.Notre seconde étude a montré que la charge émotionnelle portée par les objets changés influençait leur détection. En effet les objets dits émotionnels sont mieux détectés que les objets dits neutres.Nos seconds travaux se sont focalisés sur l’exploration visuelle de patients atteints de schizophrénie comparés à des sujets sains lors de la présentation de scènes de la vie quotidienne. Un paradigme de cécité au changement comprenant des changements non pertinents à la compréhension de la scène, testant ainsi l’impact de la saillance cognitive, a été utilisé. Les variables enregistrées ont été les temps de réponse moteur et des données d’oculomotricité (temps avant la première fixation en zone de changement). Nos résultats montrent une dissociation entre des réponses implicites et explicites : les yeux des patients se fixent plus rapidement sur les changements alors qu’ils rapportent les changements plus lentement que les sujets sains.Enfin dans notre troisième étude, nous avons comparé l’effet de l’apparition soudaine d’une information visuelle à caractère neutre avec l’apparition soudaine d’une information visuelle à caractère émotionnelle en utilisant une tâche écologique de cécité au changement chez des patients atteints de schizophrénie comparés à des sujets sains.Les résultats montrent que la charge émotionnelle portée par les objets changés favorise leur détection uniquement pour les sujets sains.Nous confirmons la sensibilité à l’apparition soudaine d’une information visuelle grâce à un paradigme qui mesure de meilleures performances pour les patients ce qui réduit les effets d’un déficit attentionnel non spécifique. Par ailleurs, les meilleures performances de détection disparaissent dès qu’intervient une charge émotionnelle soulignant les difficultés du traitement des émotions dans la schizophrénie. La surprenante dissociation entre les réponses motrices et oculomotrices pourrait être interprétée comme un déficit d’accès à la conscience perceptive dans la schizophrénie et ainsi ouvrir la voie à des pistes thérapeutiques. / Cognitive impairment includes a heterogeneous set of disorders found in patients with schizophrenia. Among them, patients exhibit clear disadvantages in filtering relevant information in a flow of distractors or the attention of these patients can be captured by the sudden irruption of visual information, even if irrelevant to understand the scene. The objective of our research is to specify these cognitive disorders by approaching the ecological conditions of visual exploration.The study of eye fixations allows to highlight visual exploration strategies or to assess the impact of the stimuli salience on the visual exploration. The salience is defined as the emergence of a form on a background. We can observed a cognitive salience (the object’s relevance), a physical salience (the physical characteristics) or emotional salience. The paradigm of change blindness is defined by the failure to notice changes in scene when these changes occur following brief disruptions, such as eye movements. This paradigm exhibits the advantage to approach natural conditions of exploration using 3D stimuli. Several studies have evaluated different factors having an impact on the detection of changed object with this paradigm. Therefore, the interest of the main object to the comprehension of the scene, the incongruous objects, color, shape or size of the object are characteristics promoting the detection of change.Our initial task consists of the conduct of two distinct studies with healthy subjects testing the influence of two factors on the detection of change: the magnitude of change and the emotional aspect of changed objects. Our first study showed that the more the scene contains changes, the faster, the more efficient we detect at least one change. Our second study showed that the emotional aspect of changed objects impacted their detection. Indeed emotional objects are best detected that neutral objects.Our second study has focused on the visual exploration of patients with schizophrenia compared to healthy subjects during the presentation of scenes of everyday life. We used a paradigm of change blindness including irrelevant changes in the understanding of the scene. This paradigm allows to test the cognitive salience. The main recorded variables were the motor response time and eye tracking data (the latency of the first fixation in a region of interest). Our results exhibited a striking dissociation between the explicit and implicit responses: the patients\\\\\\\' eyes shifted faster toward the changes despite explicitly reporting the change more slowly than the healthy subjects.Finally in our third study, we compared the effect of the sudden irruption of an emotional visual information with the sudden irruption of a neutral visual information using an ecological task of change blindness. We compared patients with schizophrenia to healthy subjects. Results show that changes in emotional objects are better detected than changes in neutral objects only for the healthy subjects.We confirmed the patients\\\\\\\' sensitivity to the sudden onset of visual information with a paradigm that measured a better performance in the patients, which thereby reduced the effects of a non-specific attentional deficit. Moreover, the better detection performances disappear when changes lay an emotional influence, highlighting the difficulties of emotional processing in schizophrenia. Finally, the surprising dissociation between implicit and explicit responses in schizophrenia can be interpreted as a deficit of access to conscious perception, which could be of interest to various therapeutic techniques.

Les spécificités de la dépression chez la personne âgée, tant sur le plan cognitif qu'émotionnel, peuvent rendre difficile son diagnostic. La dépression du sujet jeune se caractérise notamment par la présence d'un biais dirigé vers les informations négatives. Aucune étude n'a encore évalué les biais attentionnels chez le sujet âgé déprimé bien que le vieillissement modifie le traitement de l'information à valence émotionnelle. L'objectif de cette thèse était d'identifier le caractéristiques du traitement de l'information émotionnelle chez les sujets dépressifs âgés par l'étude des performances des systèmes saccadiques et des stratégies d'explorations visuelles en ayant recours aux techniques d'eye-tracking. Les résultats montrent chez ces patients une augmentation du temps de réaction aux tâches de prosaccades et d'antisaccades ainsi que du taux d'erreur comparativement aux sujets contrôles. Par ailleurs, l'augmentation du taux d'erreur et du coût temporel (différence entre le temps de réaction d'antisaccades et le temps de réaction des prosaccades) suggère que ces processus ne sont pas uniquement liés à un ralentissement global, mais qu'ils pourraient être aussi expliqués par une altération spécifique des mécanismes d'inhibition. Cette altération est corrélée à la sévérité de l'épisode dépressif. L'analyse des performances oculomotrices lors de la présentation de paires d'images à connotation émotionnelle a mis ei évidence un biais de positivité chez les sujets dépressifs âgés en comparaison à un groupe contrôle. L'utilisation des techniques d'eye-tracking a donc permis de préciser la nature des interactions entre le vieillissement et la dépression au niveau neurophysiologique et émotionnel. Les anomalies oculomotrices objectivées par ces tâches pourraient constituer des marqueurs de la dépression du sujet âgé. Les limites méthodologiques liées à l'utilisation de ces techniques ainsi que les applications cliniques potentielles comme par exemple l'aide au diagnostic différentiel entre la dépression et la maladie d'Alzheimer, entre le trouble unipolaire et bipolaire et comme facteur d'évaluation de la réponse aux traitements sont discutées. / The specificities of dépression in thé elderly, on both thé cognition and emotional level, may render its diagnosis difficult. Dépression in young patients is characterized by thé présence of bias directed toward négative information. No study has assessed thé attentional bias in thé elderly depressed although aging changes thé emotional information processing. The aûn of this thesis was to identify thé characteristics of thé emotional information processing in depressed elderly subjects by studying thé performance of saccadic Systems and visual explorations stratégies through thé use of eye-tracking techniques. Our results showed that depressed patients had a higher reaction time in prosaccade and antisaccade tasks as well as higher error rates than controls. Moreover, thé higher time cost of inhibition (i.e. antisaccade reaction time minus prosaccade reaction time) suggests that thèse processes may imply a spécifie impairment of inhibition processes. This altération was found to be linked to dépression severity. The analysis of oculomotor performance on thé présentation of emotional picture pairs has highlighted a positivity bias in elderly depressed patients compared to healthy controls. The use of eye-tracking technologies has been found to be useful to specify thé link between ageing and dépression on neurophysiological and emotional levels. In this thesis, we also discuss thé methodological limits related to thé use of thèse techniques as well as thé potential clinical applications in thé differential diagnosis between dépression and Alzheimer's disease, or between unipolar and bipolar dépression, as well as in thé prédiction of treatment response.

Cette thèse examine l'influence des signaux visuels (e.g. titres, marques de paragraphe) sur l'empan perceptif en lecture et en recherche d'information dans un texte. L'empan perceptif se définit comme la région du champ visuel autour du point de fixation à l'intérieur de laquelle de l'information utile est extraite. Il est communément admis que la taille de cet empan est très limitée : il ne s'étendrait pas, verticalement, au-delà de la ligne fixée en lecture et au-delà de deux lignes supplémentaires dans une tâche de recherche. L'hypothèse centrale à l'origine de cette thèse est que l'empan perceptif peut s'étendre au-delà des régions antérieurement définies lorsque le texte contient des signaux visuels. Trois expériences utilisant la technique de la fenêtre mobile ont été menées pour tester cette hypothèse. Dans les trois expériences, des textes expositifs contenant des signaux visuels ont été présentés soit en plein écran, soit à travers une fenêtre mobile (continuellement centrée sur les points de fixation) au-delà de laquelle le texte disparaissait. Cette fenêtre mobile n'avait pas de limite horizontale et était assez haute (3° d'angle visuel) pour contenir deux ou trois lignes supplémentaires en plus de la ligne fixée. Dans les deux premières expériences, les participants devaient lire les textes pour en rappeler le contenu. Dans la troisième expérience, les participants devaient chercher dans le texte la réponse à des questions spécifiques. Dans les trois expériences, on observe une perturbation de l'activité en présence de la fenêtre. Dans la première expérience, cette perturbation se traduit par une diminution des temps de relecture et par un rappel plus faible des thèmes du texte. Dans la deuxième expérience, on observe une diminution des temps de relecture, un ralentissement général du rythme de lecture, et un rappel plus faible de l'organisation hiérarchique des thèmes. Dans la troisième, on observe un ralentissement général de l'activité de recherche d'information. Ces résultats suggèrent que de l'information relative aux signaux visuels peut être perçue au-delà des régions antérieurement définies. Une nouvelle notion théorique, l'empan typographique, est proposée sur la base de ces résultats. Cet empan, d'une taille plus importante que l'empan perceptif traditionnellement délimité pour la perception des lettres et des mots, comprendrait toutes les informations typographiques perçues autour du point de fixation et utiles à l'activité (e.g. lecture, recherche d'information).

Cette thèse s'inscrit dans le domaine des neurosciences computationnelles dont le but est de modéliser des fonctions cognitives complexes par le biais de simulations informatiques et numériques en s'inspirant du fonctionnement cérébral. Les modèles et simulations proposées reposent sur le paradigme des champs neuronaux, que nous exploitons pour étudier dans quelle mesure des capacités cognitives complexes peuvent être le résultat émergeant de l'interaction de cellules élémentaires simples.<br /><br />Nous nous intéressons dans cette thèse à la modélisation de l'attention visuelle, avec ou sans mouvement oculaire. Pour guider le développement de nos modèles, nous proposons dans une première partie une revue de données psychologiques et physiologiques sur l'attention visuelle avant de proposer un modèle computationnel de l'attention visuelle sans saccade oculaire. Puis, nous nous intéressons dans une seconde partie à la manière dont on peut intégrer les saccades oculaires dans nos modèles en s'inspirant des données anatomiques et physiologiques sur le contrôle des saccades oculaires chez le primate. Les performances des différents mécanismes proposés sont évalués en simulation en les appliquant à des tâches de recherche visuelle.<br /><br />Nos travaux de thèse permettent également d'étudier un paradigme de calcul original qui repose sur des calculs distribués, asynchrones, numériques et adaptatifs qui permettent d'envisager le déploiement des mécanismes proposés dans ce cadre sur des supports de calculs parallèles.

Les technologies de relief tridimensionnel (3D) ont récemment reçu un nouvel attrait. Lesraisons potentielles sont que ces technologies peuvent fournir une expérience visuelle plusriche et plus immersive. En effet, un observateur peut extraire les disparités binoculairesprésentées entre les vues gauche et droite, pour retrouver plus efficacement la profondeur dela scène visuelle observée, et ainsi, trouver une nouvelle dimension dans le contenu.Cependant, tandis que la valeur de la profondeur est plutôt bien appréciée, un certain nombrede problèmes qui impactent la qualité de l'expérience dans les représentations 3D ont étéidentifiés. L'objective de cette thèse est d'étudier les principaux facteurs qui affectent laqualité de l'expérience en stéréoscopie dans le but de fournir des méthodes qui pourraientaméliorer l'utilisation des systèmes stéréoscopiques. Trois aspects majeurs de la qualité del'expérience sont adressés : (1) les sources et causes de la fatigue visuelle, (2) les distorsionsperceptives et (3) l'amélioration de la qualité de l'expérience en 3D au travers de l'adaptationdu contenu visuel. Pour étudier la fatigue visuelle, les mouvements de vergence étaientmesurés à la fois avec un écran 3D et avec un système à double écran qui permettaient laprésentation de stimuli avec les informations de disparité et de flou présentés en congruencecomme en incongruence. L'effet de la stéréoscopie sur les mouvements de vergence a étéétudié dans le but de tester si la mesure oculaire pouvait être utilisée comme indicateur defatigue visuelle. Le sujet suivant étudiait la consistance de la perception des formes 3Dstéréoscopiques en fonction de distances virtuelles induites par la disparité et par le signald'accommodation. Le rôle de la taille de la pupille et de la profondeur de champ enstéréoscopie étaient étudiés par la manipulation de la taille de la pupille avec deux conditionsd'illumination contrôlée. Finalement, l'amélioration de la perception de la forme 3D estquestionnée au travers de l'adaptation du contenu visuel en fonction de la mesure de seuilsperceptifs individuels pour des stimuli se déplaçant en profondeur.

Il est aujourd’hui plus aisé de proposer dans un même document d’apprentissage de nombreuses sources d’information présentées sous des formats différents. Si présenter plusieurs médias peut apporter des bénéfices en termes de performances d’apprentissage, traiter efficacement ces différentes sources d’information est une activité complexe. C’est pourquoi, proposer des documents guidant l’apprenant lors de sa consultation peut s’avérer nécessaire afin de favoriser la construction d’un modèle mental de qualité. Les études empiriques menées au cours de cette thèse se sont attachées à déterminer quels formats étaient les plus efficaces tout en augmentant progressivement le guidage au sein du document. Ainsi, ont été testés : la position de l’illustration par rapport au texte, l’effet de la consigne, la segmentation du texte et l’introduction d’un guidage via un contraste figure/fond. De plus, afin d’apporter de nouveaux éléments de réflexion quant à la manière dont les individus explorent un document d’apprentissage et l’impact de ces stratégies sur les performances, les mouvements oculaires des apprenants ont été enregistrés. Les résultats obtenus ont mis en évidence que les modifications du format de présentation des informations avaient un impact sur les stratégies de consultation du document notamment sur l’augmentation des transitions oculaires effectuées entre les textes et les illustrations. Cependant, seule la segmentation du texte sous forme de paragraphes sémantiques a permis d’obtenir des bénéfices en termes de compréhension. / It is easier today to offer in one informative document many sources of information presented in different formats. Presenting various media can bring benefits in terms of learning performance, but dealing effectively with these different sources of information is complex. Therefore, offering documents guiding the learner when he is reading may be necessary to promote the construction of a qualitative mental model. Empirical studies that are conducted during this thesis endeavour to determine which formats are most effective while gradually increasing guidance within the document. Thus, four items are tested: the position of the picture relative to the text, the effect of the instructions, the text segmentation and the introduction of a guidance through a figure-ground contrast. Moreover, in order to bring new elements of reflection about how people explore an informative document and the impact of these strategies on performance, the eye movements of the learners were recorded. The results showed that changes in the format of information have an impact on the strategies of consultation of the document, including the increasing eye transitions between texts and illustrations. However, only the segmentation of the text in the form of semantic paragraphs brought benefits in terms of understanding

Le système postural est un complexe sensori-moteur qui assure deux grandes fonctions, la stabilisation et l’orientation du corps dans l’espace. Le contrôle postural est permis par l’intégration de trois entrées sensorielles - vestibulaire, somatosensorielle et visuelle-, par le système nerveux central qui réalise les transformations appropriées et coordonnées de ces informations pour générer les réponses musculaires adaptées. Durant de nombreuses années, la posture a été considérée comme un système régulé de façon automatique, mais de récentes études ont mis en évidence l’existence d’une régulation par des processus attentionnels. Le paradigme de double-tâche a été utilisé dans de nombreuses études chez l’adulte puis plus récemment chez l’enfant afin de comprendre les interférences entre une tâche cognitive et une tâche posturale. Les interactions dépendent de différents facteurs tels que la difficulté de la tâche cognitive, la difficulté de la tâche posturale, le contexte environnemental, les capacités attentionnelles et l’âge. Le choix de la tâche oculomotrice comme tâche associée à la tâche posturale permet d’observer les réponses comportementales des adultes et des enfants dans des tâches impliquant différents niveaux attentionnels et différentes régions cérébrales. Les tâches oculomotrices sont réalisées à partir de paradigmes expérimentaux permettant de stimuler différents types de saccades. L’objectif de cette thèse est de comprendre les interactions entre le système postural et le système oculomoteur chez l’enfant en utilisant le paradigme de double-tâche. Nous avons d’abord exploré ces interactions chez le jeune adulte puis nous avons comparé les performances posturales et oculomotrices des adultes à celles des enfants âgés de 7 à 12 ans. Nous avons enregistré les mouvements oculaires et les paramètres posturaux lors de la réalisation de trois tâches oculomotrices - fixation, saccades réactives et anti-saccades- réalisées simultanément au maintien de la posture dans deux tâches posturales, - Romberg et Romberg sensibilisé-. Les enfants de 7-8 ans réalisent sur le plan oculomoteur les saccades réactives comme les adultes, leurs paramètres posturaux sont cependant plus élevés. L’augmentation de la difficulté de la tâche oculomotrice comme dans la tâche d’anti-saccades entraine une forte dégradation des paramètres oculomoteurs et posturaux des enfants de 7-12 ans. De façon générale, les résultats montrent que la difficulté de la tâche oculomotrice entraine des modifications des paramètres posturaux et que la difficulté de la tâche posturale ne semble pas modifier les paramètres oculomoteurs. Ces interférences peuvent être associées à un nombre important de structures cérébrales communes activées pour ces deux tâches. / The postural system is a sensory motor complex controlled which permit two high functions, the stabilization and the orientation of body. The postural control is permit by the integration of three sensorial inputs, vestibular, somatosensory and visuals by the central nervous system; it carries adaptative transformations and coordinates this information to generate the appropriate muscles responses. For a long time, the posture has been considered like as an automatic system, but recents studies showed the regulation by attentionals processes. Further studies used the dual-task paradigm in adults and more recently in children, to understand interferences between a cognitive task and a postural task. The interactions depend on various factors such as the difficulty of the cognitive task, the difficulty of the postural task, the environmental context, the attentional capacity and the age. Choose oculomotor task as task associated at postural task allows simple, varying the protocol used to observe the behavior of adults and children in tasks involving different attentionals levels and different brain regions. Several experimental oculomotors paradigms allow to stimulate different types of saccades. The objective of this thesis is to understand, by using the dual-task paradigm, the interactions between the oculomotor system and the postural system in children. Initially, we observed these interferences in young adults then we compared the adults postural and oculomotor performance to those of children aged 7 to 12 years. Three oculomotor tasks, fixation, reactive saccades and antisaccades, were recorded simultaneously to two postural tasks, standard Romberg and tandem Romberg. Children aged 7-8 years achieve on oculomotor performance the reactive saccade task like adults, by cons their postural parameters are higher than adults. When we increase the difficulty of the oculomotor task, in case in antisaccade task, leads very quickly at the decrease of the oculomotor and postural performances for children aged 7 to 12 years. Generally, results show that the oculomotor difficulty leads to modifications of postural parameters and the postural difficulty do not seem modify the oculomotor parameters. These interferences can be associated with a large number of common brain structures activated for both tasks.

L'étude de la lecture s'intéresse, entre autres, aux facteurs déterminant la visibilité de lettres et les mouvements oculaires. Néanmoins, l'approche de ces mécanismes reste différente selon qu'elle concerne la vision centrale ou périphérique. Cette thèse proposait, au contraire, une approche conjointe dans le but (1) de mettre en évidence les effets des facteurs visuels limitant la reconnaissance de mots, (2) de mieux comprendre le comportement oculomoteur lors de la lecture en vision centrale et (3) d'étudier le rôle des facteurs oculomoteurs spécifiques à la lecture en vision périphérique. Trois expériences ont été menées. La première axée sur l'étude des facteurs visuels, a mis en évidence que l'effet OVP était moins important pour des mots présentés dans le champ visuel inférieur. Ce résultat pouvant s'expliquer par la géométrie de l'acuité visuelle et de l'encombrement, suggère que la lecture en périphérie est limitée par les mêmes facteurs qu'en vision centrale. La deuxième étude, concernant la stabilité de fixation durant la lecture en présence d'un scotome artificiel, a révélé que la vitesse de lecture pouvait être améliorée en présence d'une stimulation fovéale stable. Enfin, nous avons montré que les mouvements oculaires variaient selon la taille des lettres, et ce, différemment selon la position du regard par rapport au centre des mots. Ce résultat, nouveau, est vraisemblablement attribuable à l'effet de processus visuomoteurs précoces. En conclusion, l'étude conjointe de la lecture en vision centrale et périphérique est prometteuse, non seulement d'un point de vue fondamental, mais aussi pour l'aide aux patients atteints de DMLA. / Reading is a large research field, which investigates for a great part the variables influencing letter visibility and eye movements. However, its study in central and peripheral vision has been conducted in parallel and with different approaches. Our work relied, on the contrary, on a joint approach in order (1) to uncover the visual factors limiting word recognition, (2) to better determine how the eyes move during reading in central vision, and (3) to study the role of oculomotor factors that might affect reading in peripheral vision. Three experiments were conducted. The first study focused on the role of visual factors in word identification. It showed that the OVP effect is reduced for words displayed in the lower visual field. This result, which can be explained by the geometry of visual acuity andl crowding, suggests that reading in peripheral vision is limited by the same visual factors as in central vision. Then we investigated the influence of fixation stability on sentence reading using an artificial scotoma. It revealed that reading speed could be improved with a stable foveal stimulation. The third experiment re-examined the possible influence of character size on eye movements in central vision. It revealed that eye movements varied depending on letter size, and differently as a function of the location of the eye relative to the center of words. This novel finding was very likely the effect of early visuomotor processes. In conclusion, the joint study of reading in central and peripheral vision is promising, not only at a fundamental level, but also for a better understanding of retinal visual deficits, such as AMD.

Ce travail de thèse étudie la combinaison des processus visuels et sémantiques dans le traitement d'interfaces textuelles, comme des pages web. La méthodologie employée est la simulation de modèles cognitifs, une approche visant à concevoir un programme informatique s'inspirant de modèles cognitifs théoriques et reproduisant au mieux le comportement humain. Notre modèle simule les trajets oculomoteurs d'un utilisateur moyen lors d'une recherche d'information. Les processus mis en jeu dans ce type de tâche sont modélisés afin de reproduire les mouvements oculaires humains enregistrés lors de différentes expérimentations. Aux modèles des processus visuels et sémantiques est ajouté un modèle des processus mnésiques sous-jacents à la recherche d'information. Pour la partie visuelle, le modèle s'inspire des cartes de saillance qui prédisent les zones de l'écran susceptibles d'attirer l'attention, en fonction des informations à bas niveau (couleur, orientation et contraste), ainsi que des propriétés physiologiques de l'œil humain. Pour la partie sémantique, la technique de mesure de similarités sémantiques entre le but de l'utilisateur et les différentes parties de la page employée est LSA (Latent Semantic Analysis) (Landauer, 1998). Pour la partie mnésique, le mécanisme d'Inhibition of Return (Klein, 1999) et le Variable Memory Model (Horowitz, 2006) sont utilisés. Le travail de thèse intègre trois parties: conception d'un modèle théorique d'interaction, conception de l'outil de simulation, et mise en place d'expérimentations psychophysiques de relevés oculométriques permettant de valider et d'affiner le modèle proposé.