L’effet de potentialisation motrice, initialement décrit par Tucker et Ellis (1998), correspond au bénéfice entrainé par l’action potentielle évoquée par la perception d’objets manipulables en lien avec le dispositif de réponse. Cet effet a été observé dans de nombreux contextes expérimentaux. Toutefois, il semble que cet effet ne s’observe pas lorsque la tâche des participants ne porte pas directement sur une caractéristique requise pour le contrôle de l’action (Tipper, Paul & Hayes, 2006) ou qui n’entraîne pas suffisamment d’attention sur l’objet (Ellis, Tucker, Symes & Vainio, 2007 ; Symes, Ellis & Tucker, 2005). Le cas particulier de l’identification de la couleur est un exemple dans lequel cet effet n’est généralement pas constaté (Symes et al. 2005 ; Tipper et al. 2006). En s’appuyant sur des travaux qui proposent une alternative aux théories dissociatives classiques du système visuel (Creem & Proffitt, 2001 ; Frey, 2007 ; Young, 2006 ; Derbyshire, Ellis & Tucker, 2006) et qui se basent essentiellement sur des processus de résonance motrice et de simulation comme condition nécessaire à l’identification et à la reconnaissance (Rizzolatti & Matelli, 2003 ; Bar, 2007 ; Berthoz & Petit, 2003), cette thèse a pour objet de spécifier les conditions d’observation du phénomène de potentialisation motrice en tâche d’identification chromatique. Pour ce faire, nous avons adapté le paradigme SRC modifié de Tucker et Ellis (1998) et le protocole d’amorçage développé par Phillips et Ward (2002) à l’étude de l’identification des couleurs d’objets manipulables. Les résultats que nous avons obtenus montrent une interaction entre l’identification de la couleur et les simulations motrices associées à la perception d’objets manipulables. Ces résultats sont discutés en faveur des modèles qui cherchent à réconcilier les approches écologiques et représentationnelles de la perception ainsi que de ceux qui insistent sur la nature profondément proactive et simulationniste du système perceptif. / Potentiation of action effect, originally described by Tucker and Ellis (1998), corresponds to the advantage led by action evoked by the perception of graspable objects related to the response device. These effects have been reported for many experimental conditions. However, this effect is not observed when the task is not directly about a characteristic required for action control (Tipper, Paul & Hayes, 2006) or when it does not allowed for enough attention on the object (Ellis, Tucker, Symes & Vainio, 2007; Symes, Ellis & Tucker, 2005). Color perception and identification is a particular case where these effects are generally not observed (Symes et al. 2005; Tipper et al. 2006). Relying on recent works that propose an alternative to theories of classic dissociation of the visual system (Creem & Proffitt, 2001; Frey, 2007; Young, 2006; Derbyshire, Ellis & Tucker, 2006) and that are essentially based on motor resonance and simulation processes as a condition to identification and recognition (Rizzolatti & Matelli, 2003; Bar, 2007; Berthoz & Petit, 2003), this thesis aims to specify the conditions of observation of a potentiation of action phenomenon in a chromatic identification task. To that end, we have adapted the SRC paradigm (stimulus response compatibility) modified by Tucker and Ellis (1998) and the priming paradigm developed by Phillips and Ward (2002) to study color identification of graspable objects. Results we obtain shows an interaction between the identification of color and the motor simulations associated with the perception of graspable objects. We discuss our results in the light of models which tend to reconcile ecological and representational approaches of perception as well as those which insist on the deeply proactive and simulationist nature of the perceptual system.

Comment notre système moteur peut-il influencer notre perception ? Quels sont les mécanismes qui permettent de réaliser un même mouvement avec différents effecteurs ? Afin d'apporter des éléments de réponse à ces deux questions issues des sciences cognitives, nous avons étudié un système sensori-moteur: celui mis en oeuvre pour les tâches de lecture et écriture de lettres cursives isolées. Notre contribution est un modèle formel de cette boucle sensori-motrice, qui tient compte des observations et théories issues de la littérature. L'hypothèse centrale est qu'il existe un codage interne des lettres commun à la perception et à l'action, et, de plus, indépendant de l'effecteur. Ce codage, pivot entre la perception et l'action, consiste en des séquences de points de contrôle, géométriquement remarquables, identifiables à partir de la trace des lettres, et permettant de récupérer une partie de l'information cinématique. Le formalisme utilisé est celui de la programmation bayésienne. La définition d'un programme bayésien se fait par l'écriture d'une distribution de probabilité conjointe. Connaissant cette probabilité conjointe, le modèle est capable de résoudre plusieurs tâches cognitives. Chacune de ces tâches correspond à une question probabiliste qui est résolue automatiquement par inférence bayésienne : la lecture, la lecture en simulant le geste d'écriture, la copie de traces, la reconnaissance du scripteur, l'écriture avec différents effecteurs. Nous avons simulé informatiquement chacune de ces inférences et comparé leurs résultats aux observations issues des expériences de psychophysique. Le modèle permet d'effectuer des prédictions et ainsi de suggérer de nouveaux protocoles expérimentaux.

Peut-on percevoir une image comme le produit d'une certaine démarche intentionnelle ? Plus précisément, les images ont-elles des " propriétés intentionnelles ", c'est-à-dire des propriétés que l'on voit comme le résultat des actions intentionnelles de l'artiste ? Cette question est intéressante car elle occupe une région intermédiaire entre l'analyse conceptuelle développée par la philosophie analytique de l'art et la recherche empirique en sciences cognitive. Du côté de la philosophie de l'art, elle est connectée à la thèse intentionnelle, selon laquelle l'évaluation d'une œuvre d'art en tant qu'œuvre d'art est nécessairement fondée sur les intentions de l'artiste, et à la thèse expérientielle, selon laquelle l'évaluation d'une image en tant qu'image n'emploie que ce qu'il est possible de voir en la regardant. Il existe des arguments montrant que chacune de ces thèses est essentielle à la description de l'évaluation artistique des images. Pourtant, elles sont en tension car on ne peut pas voir les intentions de l'artiste en regardant une image. Ces deux thèses ne sont conciliables que si on accepte que les propriétés des images peuvent être vues comme le résultat des intentions de l'artiste. En d'autres termes, il faut être en mesure de répondre positivement à la question des propriétés intentionnelles des images. Or, une telle réponse possède une composante empirique qui ne saurait être ignorée. En effet, la question des propriétés intentionnelles des images doit être mise en relation avec différentes branches de la recherche en sciences cognitives traitant de la récupération des intentions d'autrui. L'attitude traditionnelle adoptée par les philosophes de l'art face au versant empirique de cette question consiste à l'éluder, en disant qu'il s'agit là simplement d'un cas où notre perception d'un objet est façonnée par nos connaissances propositionnelles. Ainsi pouvons-nous percevoir les propriétés intentionnelles des images grâce au contrôle exercé par nos connaissances propositionnelles - relatives aux intentions de l'artiste et au contexte de production de l'image, entre autres - sur notre perception. En détaillant les différentes façons dont les connaissances propositionnelles peuvent influencer la perception, on s'aperçoit que cette réponse est très insuffisante. Elle est en tension avec une idée courante en philosophie selon laquelle on peut percevoir les propriétés intentionnelles simultanément aux propriétés représentationnelles ; elle a également des difficultés pour expliquer la détection de certaines qualités, telles que la dextérité du dessinateur, ainsi que pour rendre compte de la reconnaissance de son style et de ses influences. Pour résoudre ces problèmes il est essentiel de définir une voie directe de perception des propriétés intentionnelles, c'est-à-dire qui ne passe pas obligatoirement par les connaissances propositionnelles. Cette seconde voie, la perception motrice, est orchestrée par le savoir-faire moteur de l'observateur. Pour développer l'hypothèse de la perception motrice, il est essentiel de se doter d'une théorie psychologique de l'apprentissage et de la production du dessin. Pour ce faire, la meilleure solution consiste à explorer le versant psychologique de la théorie des schémas graphiques d'Ernst Gombrich en la rapprochant de la théorie du code-commun, selon laquelle la planification de l'action et la perception de certains évènements du monde sont implémentées par les mêmes représentations. Grâce à ce rapprochement, on obtient la théorie visuomotrice des schémas graphiques, selon laquelle le mécanisme fondamental de l'apprentissage du dessin est la récupération directe des plans d'action des autres dessinateurs par observation de leurs dessins. Cette théorie permet de montrer que la perception motrice des images exploite les mêmes structures représentationnelles que celles impliquées dans la planification des actions employant le genre d'outils qui permet de produire des images, afin d'organiser l'information visuelle portée par une image de façon cohérente par rapport à l'action. En d'autres termes, la perception motrice d'une image est contrôlée par une simulation de certains éléments des actions de l'artiste, ce qui permet de percevoir les propriétés de l'image comme des résultats d'actions, c'est-à-dire de percevoir directement ses propriétés intentionnelles. L'accès perceptif aux intentions de l'artiste, et plus spécifiquement du dessinateur, apparaît ainsi comme un thème capable de structurer un dialogue productif entre la philosophie analytique de l'art et les sciences cognitives.

Cette thèse est consacrée à la perception visuelle des mouvements humains. L'objectif est de démontrer l'existence de liaisons fonctionnelles entre la perception et la motricité en utilisant des données issues de l'imagerie cérébrale, de l'étude de cas clinique (maladie de Parkinson) et de l'analyse comportementale de sujets adultes et d'enfants. Dans un premier temps, les recherches ont consisté à identifier les structures assurant ces liaisons fonctionnelles. La tomographie par émission de positon est utilisée pour révéler les réseaux neuronaux activés lors de la perception visuelle des mouvements d'écriture et de pointage. Les résultats indiquent que la perception de ces deux catégories de mouvements implique des structures distinctes ayants un rôle dans la planification et l'exécution de ces mouvements. Dans un second temps, les recherches ont consisté à préciser le rôle de ces liens entre perception et motricité. Dans ce but, nous nous sommes plus particulièrement intéressés à un phénomène de préférence perceptive pour la vitesse, dans le cas des mouvements de traçage et de pointage. Après avoir démontré et analysé en détail ce phénomène de préférence perceptive, nous avons étudié la façon dont ces préférences sont modulées en fonction de la représentation que le sujet a du mouvement, de la longueur de la trajectoire, du type de mouvement, du niveau de développement moteur, et de l'état du système moteur des sujets (maladie de Parkinson). Les résultats principaux montrent que : 1) les valeurs des périodes préférées pour un cycle du mouvement révèlent l'existence d'une tendance centrale dans les choix ; 2) les périodes préférées sont comparables aux périodes des mouvements imaginés ; 3) la modulation de la période de référence du sujet dépend, comme dans le cas de l'exécution des mouvements, d'un tempo et d'un paramètre d'échelle ; 4) les valeurs de ces paramètres dépendent du type de mouvement, pour la perception comme pour l'action. Cet ensemble de données permet de penser que la préférence perceptive s'appuie sur un processus de simulation motrice intériorisée du mouvement perçu se déroulant à un niveau implicite. La préférence perceptive pour la vitesse serait la manifestation d'une tendance naturelle du sujet à préférer des stimuli dynamiques conformes à sa propre motricité.

L’avancée de l’âge entraîne une diminution du contrôle moteur ainsi que l’apparition de troubles de la marche et de l'équilibre. Ces difficultés affectent la capacité des personnes âgées à accomplir les activités de la vie quotidienne et à maintenir leur indépendance (Salthouse, 2000 ; Seidler et al., 2010). Dans le cadre des théories de la simulation, de nombreuses études ont révélé des similitudes, tant au niveau comportemental que neuronal, entre exécution et simulation motrice (Decety & Jeannerod, 1995 ; Grezes & Decety, 2001). Selon Jeannerod (2001), ce processus cognitif permet de simuler mentalement une action, tandis qu’un mécanisme d’inhibition est mis en place pour contrôler toute exécution motrice externe (Bonnet et al., 1997 ; Jeannerod, 1994). Il est toutefois difficile de caractériser ce processus et d’ainsi révéler les troubles de simulation. Par ailleurs, peu d’études se sont intéressées à stimuler le processus de simulation motrice, notamment par l’utilisation de stimuli odorants. En effet, il a été rapporté que les odeurs avaient de nombreux effets sur la cognition (Millot et al., 2002), les émotions (Matsunaga et al., 2012), mais également l’exécution motrice (Castiello et al., 2006). Ce travail de thèse vise à évaluer l’effet de l’environnement odorant sur la simulation motrice lors de tâches d’observation et d’imagerie d’actions motrices chez des participants jeunes et âgés sains. Dans une première partie, nous avons révélé la simulation motrice à l’aide d’une cellule de force, lors de l’observation d’actions. Une amplitude plus importante des variations de la force de préhension a été observée lors du visionnage de scènes vidéo d’actions chez des sujets jeunes (étude 1), reflet de la mise en place du processus de simulation motrice. Ces résultats ont été retrouvés lors de la présentation de photos représentant des activités de faible (marche) ou forte (course) intensité (étude 2). Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l’effet des odeurs sur le processus de simulation motrice, la cognition et les émotions. En effet, les odeurs sont fortement liées à la mémoire, qu’elle soit émotionnelle (souvenirs) ou sémantique (catégorisation d’une odeur). Placés dans un environnement odorant, les participants ressentaient une sensation de bien-être lorsque les odeurs rappelaient des souvenirs autobiographiques (étude 3). En nous basant sur le modèle d’Act-in (Versace et al.,2014), sentir une odeur entrainerait une réactivation des traces en mémoire et permettrait de se représenter les caractéristiques perceptuelles d’un objet. Ainsi, sentir une orange (gros fruit) ou une fraise (petit fruit) impliquerait une simulation et une exécution motrice différente en fonction de leurs caractéristiques propres. Nous avons ainsi évalué l’influence des odeurs de fraise et d’orange sur la simulation d’actions impliquant la manipulation de fruits (Etude 4). Il était observé un relâchement de la contraction musculaire lorsqu’une odeur de fraise était présentée. L’odeur d’orange entrainait en revanche une plus importante contraction musculaire, et cela même si les participants devaient s’imaginer manipuler une fraise. Ces études ouvrent la question de la représentation perceptuelle évoquée par l’odeur et pouvant influencer la simulation et donc l’exécution. Utiliser des odeurs pourrait, dès lors, être utile lors la prise en soin des personnes ayant des troubles de la motricité en augmentant la sensation de bien-être ressenti et en stimulant le processus de simulation motrice par l’évocation des caractéristiques de perception par l’odeur. Un ensemble de perspectives de recherches et d’applications cliniques s’ouvrent au regard de ces résultats, et seront discutées dans cette thèse. / With advanced age, a decline in fine motor control, gait and balance is observed. These difficulties affect the elderly’s ability to perform daily activities and maintain their independence (Salthouse, 2000; Seidler et al., 2010). In the context of simulation theories, numerous studies revealed similarities between motor execution and simulation, both at a behavioral and a neural level, in neuronal behavioral behavior (Decety and Jeannerod 1995, Grezes and Decety 2001). According to Jeannerod (2001), this cognitive process permits to simulate an action, while a mechanism of inhibition operates to control any external motor execution (Bonnet et al., 1997, Jeannerod, 1994). However, it is difficult to characterize this process and thus reveal the simulation disorders. In addition, few studies were interesting in the stimulation of the motor simulation process, especially by using odorant stimuli. Indeed, odors can have effects on cognition (Millot et al., 2002), emotions (Matsunaga et al., 2012), and motor execution (Castiello et al., 2006). This thesis aims to evaluate the effect of the odorant environment on motor simulation during action observation and motor imagery task in healthy young and elderly participants. In the first part, we revealed the motor simulation by using a grip-force sensor during action observation and motor imagery tasks. A higher amplitude of the grip force variations was observed in young participants when they were watching video scenes of actions (study 1), reflecting the involving of motor simulation process. These results were also found when pictures depicting either a low (walk) or high (race) intensity of force were presented to young participants (study 2). In the same way, these variations were observed in elderly participants when they were watching video of reach-to-grasp actions (study 3). In the second part, we were interested in the effect of odors on the motor simulation process, cognition and emotions. Indeed, odors are strongly related to memory, either in an emotional (memories) or in a semantic (categorization of an odor) way. Placed in an odorant environment, participants felt more positive affects when the odors recalling autobiographical memories were diffused (Study 4). Based on the Act-in model (Versace et al., 2014), perceiving an odor would lead to a reactivation of memory traces implying the perceptual characteristics of this odor. Thus, smelling an orange (large fruit) or a strawberry (small fruit) would lead to a different motor simulation and execution according to their own characteristics. We thus evaluated the influence of strawberry and orange odors on the simulation of reaching-grasping actions involving fruit handling (Study 4). A size-congruence effect was found when a strawberry odor was diffused, as revealed with the muscular release observed. On the other hand, the orange odor led to a more important muscular contraction, especially when the participants had to imagine handle a strawberry. These studies open the question of the perceptual representation evoked by the odors that can influence the simulation process and thus the execution. Using odors could be relevant in clinical settings for people who are suffering from motor disorders by improving the well-being feeling and also stimulate the motor simulation process by evoking perceptual characteristics with the odors. A set of research perspectives and clinical applications will be opened considering these results and will be discussed in this thesis.