La perte de vision périphérique (vision tubulaire) a pour conséquence de nombreux déficits qui réduisent fortement l'autonomie des personnes qui en sont atteintes et par conséquent leur qualité de vie. Nombre de ces déficits témoignent d'une cognition spatiale dégradée mettant en jeu des relations étroites entre vision périphérique et représentations spatiales. Le double objectif de ce travail de thèse consiste à mieux comprendre la nature de ces relations et, sur la base de ces connaissances, contribuer à l'émergence de dispositifs d'assistance plus adaptés et performants, capables de suppléer l'absence de vision périphérique. Dans un premier temps, je me suis intéressé au rôle de la vision périphérique dans la construction de représentations spatiales égocentrées. J'ai d'abord collaboré à une expérience de psychophysique impliquant la détection en vision périphérique de cibles visuelles situées soit droit-devant, soit excentrées par rapport à l'axe du corps. En mesurant les temps de réaction nous avons pu démontrer que les sujets humains répondaient plus rapidement aux cibles présentées droit-devant qu'aux cibles excentrées. J'ai pris en charge une deuxième étude complémentaire portant sur le lien entre ce traitement sensoriel privilégié du droit-devant en vision périphérique et la dynamique des saccades oculaires de recentrage. En comparant les dynamiques de pro-saccades et d'anti-saccades de recentrage ou d' " excentrage ", j'ai pu mettre en évidence que la supériorité dynamique des saccades de recentrage guidées par la vision périphérique reposait à la fois sur des facteurs sensoriels et oculomoteurs. Ces travaux révèlent l'intégration précoce de signaux visuels et oculomoteurs en vision périphérique, pouvant servir à localiser les éléments visuels par rapport à soi et à privilégier le traitement des éléments situés dans l'axe droit-devant. Dans un deuxième temps, mes travaux ont abordé l'influence de la vision périphérique dans les représentations spatiales allocentrées. Pour étudier l'implication de la vision périphérique dans le codage allocentré, j'ai réalisé une expérience impliquant une tâche de pointage vers des cibles visuelles en vision centrale, accompagnées ou non d'indices visuels à différentes distances en vision périphérique. Les résultats obtenus montrent que des indices visuels capturés par la vision périphérique peuvent effectivement contribuer au codage allocentré d'une cible fixée, et ce même lorsque ces indices périphériques doivent être extraits de scène visuelles complexes en moins de 200 ms. Dans une étude complémentaire, j'ai montré que l'utilisation de ces indices allocentrés situés en périphérie avait un véritable rôle fonctionnel, accélérant les recherches visuelles. Ainsi, ces travaux révèlent une implication fonctionnelle forte de la vision périphérique dans l'extraction des relations spatiales entre éléments présents dans l'environnement visuel. J'ai voulu, durant la dernière partie de ma thèse, initier le développement d'un dispositif d'assistance dont la finalité est de suppléer les fonctions spatiales, égocentrées et allocentrées, de la vision périphérique. Comme preuve de concept, mon travail a consisté à concevoir et développer un dispositif tactile placé sur le poignet et capable de communiquer la position spatiale d'objets d'intérêt pour en simplifier leurs recherches visuelles. Les résultats obtenus chez des sujets sains avec un champ visuel artificiellement réduit (10°) montrent que l'interface tactile permet d'accélérer par trois la vitesse de recherche visuelle. Des résultats similaires ont été observés chez une personne atteinte de glaucome (champ visuel de 10x15°). Ma thèse pluridisciplinaire permet d'apporter un nouvel éclairage sur l'implication de la vision périphérique dans la construction de représentations spatiales, et elle propose de nouvelles pistes pour le développement de dispositifs d'assistance adaptés aux personnes atteintes de vision tubulaire. / The loss of peripheral vision (tunnel vision) leads to numerous deficits, reducing both independence and quality of life. These deficits reflect spatial cognition impairments, and highlight the close relationship between peripheral vision and spatial representations. This thesis has two main objectives: reaching a better understanding of the nature of these relationships, and using the acquired knowledge in order to propose adaptive, performant and innovative assistive devices able to overcome the peripheral loss. At first, I address the role of peripheral vision in egocentric space coding. I collaborated in a psychophysics experiment, involving detection of visual objects placed in peripheral vision. The visual objects formed similar images on the retina and differed only with respect to their egocentric location: either straight-ahead or eccentric with respect to the head/body midline. We found that straight-ahead objects elicit consistently shorter behavioral responses than eccentric objects. I took in charge a second study evaluating the link between the privileged sensory processing of the straight ahead direction and the dynamic of ocular saccades. Comparison between centripetal and centrifugal pro-saccades and anti-saccades revealed that the superior dynamic of centripetal saccades comes from both sensory and oculomotor factors. These works reveal the early integration of both visual and oculomotor signals in peripheral vision, leading to egocentric representations in which the straight ahead direction is highlighted. Secondly, I investigated the influence of peripheral vision in extracting allocentric spatial representations. In order to assess the role of peripheral vision in allocentric coding, I performed a memory-based pointing task toward previously gazed targets, which were briefly superimposed with visual cues placed at different eccentricities. The results showed that visual cues in peripheral (>10°) vision can contribute to the allocentric coding of a fixated target. A complementary experiment showed that these peripheral allocentric cues play a functional role, notably by facilitating visual searches. These works highlight the importance of peripheral vision in extracting functional spatial relationships between distant elements of the visual environment. Finally, I wanted to promote the development of new assistive devices, able to substitute both egocentric and allocentric spatial functions of the peripheral vision. As a proof of concept, I designed and evaluated a tactile interface mounted on wrist, communicating the spatial location of specific objects and facilitating visual search. Results showed that healthy subjects with artificial tunnel vision (10°) were able to increase by three visual search speeds thank to this tactile interface. Similar results were obtained on a glaucoma subject (field of view 10x15°). My multidisciplinary thesis highlights new roles of peripheral vision in spatial representations and proposes an innovative solution to develop assistive device for tunnel vision.

Si de nombreux travaux ont été consacrés aux représentations spatiales chez le jeune adulte, la nature des modèles spatiaux, les processus qui président à leur construction et la façon dont ils se développent sont encore loin d'être compris. L'originalité de cette thèse tient au fait d'étudier conjointement les composantes cognitives et langagières dans l'acquisition des représentations d'itinéraires virtuels par des enfants (de 5 à 11 ans) et des adultes, ainsi que les différences individuelles liées à des capacités générales variées. Dans une première partie, la thèse présente les principaux concepts de la cognition spatiale issus des travaux menés chez l'adulte ainsi que l'état des connaissances théoriques et empiriques actuelles sur le développement des représentations spatiales chez l'enfant. Un chapitre s'intéresse ensuite au rôle du langage dans la construction des représentations spatiales et un autre à celui de la mémoire de travail. Afin de mieux comprendre le type de représentation qu'un enfant élabore au cours de son développement, une deuxième partie de la thèse présente trois expériences étudiant le développement des connaissances sur les repères et la route. Les deux premières études ont permis d'observer une augmentation qualitative et quantitative de la connaissance des repères, c'est-à-dire des entités spécifiques qui jalonnent un itinéraire, mais également de la connaissance de la succession de ces repères et des directions empruntées. Le rôle particulier des repères situés à un changement de direction est attesté chez l'adulte comme chez l'enfant. L'augmentation de ces connaissances avec l'âge est observée avec des tâches de production et de reconnaissance, aussi bien verbales que non-verbales. Ces résultats suggèrent l'existence d'une seule représentation commune ou de deux formats de représentations fortement reliés. Le lien important entre les informations verbales et non-verbales dans les représentations est attesté par l'observation d'un biais de type sémantique dans la reconnaissance visuelle de repères. Cependant, l'analyse des différences interindividuelles a mis en évidence le rôle de capacités visuo-spatiales telles que la perception des directions, mais pas d'influence des capacités langagières sur la capacité de représentation d'itinéraire. Une troisième étude explore le rôle des composantes verbales et visuo-spatiales de la mémoire de travail dans le développement des représentations spatiales au moyen d'un paradigme de double tâche lors de la mémorisation d'itinéraires. L'implication, notamment de la composante spatiale de la mémoire de travail au cours de la mémorisation d'itinéraire, est mise en évidence chez l'enfant. Ce résultat renforce l'idée de la dominance d'une forme de codage visuo-spatial dans le développement de la représentation qui évoluerait au profit de codages plus verbaux ou mixtes. En conclusion, cette thèse montre le développement de la capacité à se représenter un itinéraire au cours de l'enfance, attesté par des tâches de nature et de format variés. Si cette représentation semble impliquer à la fois des composantes verbales et non-verbales, ces dernières semblent être plus importantes chez l'enfant. La dernière partie de la thèse propose une discussion des implications de ces résultats pour le développement de la cognition spatiale chez l'enfant, ainsi que des perspectives pour les recherches futures. / Although many studies have investigated spatial representation in young adults, little is still known about the processes underlying how they construct spatial models, the nature of these models, and how they develop in children. The originality of this thesis is two-fold: it studies both cognitive and linguistic processes involved in how children (5 to 11 years) and adults construct representation of virtual routes; it also examines individual differences in these processes. The first part of this thesis begins with a chapter that presents the main concepts underlying spatial cognition, as well as some experimental evidence concerning adults' spatial knowledge and the development of this knowledge during childhood. A second chapter then focuses on the role of language and a third one on the role of working memory in the construction of spatial representations. In order to understand how children construct spatial representation during development, a second part of the thesis presents three experiments investigating the development of landmark and route knowledge. The first two studies show developments in the quality and quantity of knowledge concerning both landmarks (i.e. specific entities encountered along the route) and the route (i.e. the sequential order of actions and landmarks). They also provide evidence supporting the specific role of landmarks associated with changes of direction ("decisional" landmarks) in children and adults. Developmental changes in spatial knowledge were assessed by both verbal and non-verbal measures, suggesting the existence of a unique representation or of two representations that are strongly related. The relation between verbal and non-verbal information in participants' representations is evidenced by their bias toward choosing a related landmark of the same semantic category, regardless of its visual characteristics. Nevertheless, analyses show that visuo-spatial abilities such as the perception of directions, but not verbal abilities, play a main role in accounting for individual differences. The third study, investigates verbal and visuo-spatial components of working memory, using a dual task paradigm in which participants performed a verbal or spatial interference task while memorizing routes. The results support the idea that representing itineraries mostly involves a spatial mode of encoding in children and a more verbal or mixed encoding in adults. To conclude, this thesis shows a development in children's capacity to build spatial representations of virtual routes. Although their representation seems to integrate both verbal and non-verbal components, non-verbal abilities appear to be most essential for children. The last part of the thesis discusses the implications of our results for our understanding of the development of spatial cognition in children, as well as future perspectives and conclusions.

La repr?sentation spatiale de l?aire de mod?lisation dans les mod?les de la demande de transports a peu chang? au cours des derni?res d?cennies. A cet ?gard, l??tat-de l?art repose encore largement sur le syst?me de centro?de-connecteur qui est utilis?e dans les mod?les classiques. Elle est une approche agr?g?e qui ignore la variabilit? physique li?e ? la dispersion des lieux d?sagr?g?s de r?sidence et d?activit? dans l?espace local. En cons?quence, le pouvoir explicatif des mod?les quant aux comportements de choix d?itin?raire et de mode demeure limit? ? l??chelle locale : Par exemple, la localisation d?sagr?g?e influence sur le choix entre une autoroute dont l??changeur est ?loign?, et un autre itin?raire non-autoroutier. Egalement, le rabattement terminal influence sur le partage modal auto vs. transports en commun. Nous pr?sentons une approche d?sagr?g?e pour la repr?sentation spatiale. Dans un d?coupage zonal, l?espace ? l?int?rieur d?une zone est repr?sent? de mani?re d?sagr?g?e stochastique. Pour chaque zone, les points d?ancrage sont d?finis relative aux n?uds du r?seau qui peuvent ?tre utilis?s pour acc?der au r?seau. Un itin?raire entre une paire de zones est ensuite consid?r? comme une chaine, compos?e de deux trajets terminaux, correspondants aux sections intrazonales de l?itin?raire, et d?un trajet principal correspondant ? la section entre deux points d?ancrage. En cons?quence, le mod?le de choix d?itin?raire est transform? ? un mod?le de choix conjoint d?une paire de point d?ancrage. Le vecteur des temps al?atoires terminaux est Normal Multidimensionnel donnant lieu ? un mod?le Probit de choix conjoint de points d?ancrage.Pour ?tendre au cadre multimodal, un mode collectif composite est d?fini comme une chaine compos?e des trois trajets modaux d?acc?s, principal, et de sortie, et les stations sont consid?r?es comme les points d?ancrage, connectant les trajets de rabattement au trajet principal. Un mod?le Logit Multinomial de choix de mode est estim? ? partir de l?Enqu?te Globale de Transport de 2001 pour le mode auto et le faisceau des modes collectifs composites, et est combin? avec les deux mod?les Probit correspondants au choix des stations / Spatial representation of modeling area in travel demand models has changed little over the course of last several decades. In this regard, the state-of-the-art still widely relies on the same centroid-connector system that has been used in classic models. In this approach continuum bidimensional space is lumped on centroids. It is an aggregate approach which ignores the physical variability linked to the scatteredness of disaggregate residence- and activity-places over the local space. Consequently the modeling performance in explaining route and mode choice behavior degrades at local scales: In route choice, disaggregate location influences the propensity between a distant interchange to a highway, or a nearby road. In mode choice, feeder service to public transportations influences the auto vs. transit modal share. We propose a disaggregate approach for spatial representation. Based on a zoning system, a stochastic disaggregate representation is used to characterize the space within a traffic analysis zone. For each zone, anchor-points are defined as the network nodes that are used for accessing to the network from within the local space. An itinerary between a pair of zones is then considered as a chain of legs composed of two terminal legs, corresponding to the intrazonal route sections, and one main leg between two anchor points. The route choice problem is transformed to a joint choice of a pair of anchor points. The vector of random terminal travel times is Multivariate Normal resulting in a Multinomial Probit model of choice of a pair of anchor points. To extend to the multimodal context, a transit composite mode is defined as a chain of access, main, and egress modal legs, and transit platforms are considered as anchor points connecting the feeder legs to the main line-haul leg. A Multinomial Logit mode choice model is estimated based on the 2001 Paris Household Travel Survey for the auto mode and the composite transit modes. It is joined with the two Multinomial Probit models corresponding to the choice of anchor points. The result is a joint model of mode and station choice with a disaggregate representation of the local space

<p>The present work is concerned with projective prepositions, which express the relation between two objects by referring to a direction in three-dimensional space. The projective prepositions have been regarded as expressing simple schematic relations of a geometric nature. A theory of the apprehension of projective relations can account for their meanings when they express strictly geometric relations. However, many studies have shown that the appropriateness of the prepositions also depends on the functional relation between the objects and that a number of functional factors influence the comprehension of English prepositions. This experimental study investigates if the acceptability of the Swedish prepositions över, under, ovanför and nedanför are influenced by functional factors as well, and whether acceptability judgments about över and under are more sensitive to functional influences than judgments about ovanför and nedanför, as has been shown for the corresponding English prepositions over and under, and above and below, respectively. It also investigates how the shapes and the parts of the related objects influence their functional interaction, and how the acceptability of the prepositions is in consequence influenced by the shapes of the objects. It was found that the theory of apprehension can indeed account for the acceptability of the prepositions when the relation between the objects is strictly geometric. It was further found that acceptability judgments about them are influenced by functional factors in a similar manner to the corresponding English prepositions when the objects are functionally related, although judgments about under and nedanför are not differentially influenced by these factors. Furthermore, the shapes and the parts of both of the related objects influence acceptability judgments about the prepositions in predictable manners. An extension of the theory of apprehension is suggested which can account for the functional influences indicated in the present study.</p>

The entorhinal cortex (EC) in the medial temporal lobe plays a critical role in memory formation and is implicated in several neurological diseases including temporal lobe epilepsy and Alzheimer’s disease. Despite the known importance of this brain region, little is known about the normal bioelectrical activity patterns of the EC in awake, behaving primates. In order to develop effective therapies for diseases affecting the EC, we must first understand its normal properties. To contribute to our understanding of the EC, I monitored the activity of individual neurons and populations of neurons in the EC of rhesus macaque monkeys during free-viewing of photographs using electrophysiological techniques. The results of these experiments help to explain how primates can form memories of, and navigate through, the visual world. These experiments revealed neurons in the EC that represent visual space with triangular grid receptive fields and other neurons that prefer to fire near image borders. These properties are similar to those previously described in the rodent EC, but here the neuronal responses relate to viewing of remote space as opposed to representing the physical location of the animal. The representation of visual space may be aided by another EC neuron type that was discovered, free-viewing saccade direction cells, neurons that signaled the direction of upcoming saccades. Such a signal could be used by other cells to prepare to fire according to the future gaze location. Many of these spatially-responsive neurons also represented memory for images, suggesting that they may be useful for associating items with their locations. I also examined the neuronal circuitry of recognition memory for visual stimuli in the EC, and I found that population synchronization within the gamma-band (30-140 Hz) in superficial layers of the EC was modulated by stimulus novelty, while the strength of memory formation modulated gamma-band synchronization in the deep layers and in layer III. Furthermore, the strength of connectivity in the gamma-band between different layers was correlated with the strength of memory formation, with deep to superficial power transfer being correlated with stronger memory formation and superficial to deep transfer correlated with weaker memory formation. These findings support several previous investigations of hippocampal-entorhinal connectivity in the rodent and advance our understanding of the functional circuitry of the medial temporal lobe memory system. Finally, I explored the design of a device that could be used to investigate properties of brain tissue in vitro, potentially aiding in the development of treatments for disorders of the EC and other brain structures. We designed, fabricated, and validated a novel device for long-term maintenance of thick brain slices and 3-dimensional dissociated cell cultures on a perforated multi-electrode array. To date, most electrical recordings of thick tissue preparations have been performed by manually inserting electrode arrays. This work demonstrates a simple and effective solution to this problem by building a culture perfusion chamber around a planar perforated multi-electrode array. By making use of interstitial perfusion, the device maintained the thickness of tissue constructs and improved cellular survival as demonstrated by increased firing rates of perfused slices and 3-D cultures, compared to unperfused controls. To the best of our knowledge, this is the first thick tissue culture device to combine forced interstitial perfusion for long-term tissue maintenance and an integrated multi-electrode array for electrical recording and stimulation.

The present work is concerned with projective prepositions, which express the relation between two objects by referring to a direction in three-dimensional space. The projective prepositions have been regarded as expressing simple schematic relations of a geometric nature. A theory of the apprehension of projective relations can account for their meanings when they express strictly geometric relations. However, many studies have shown that the appropriateness of the prepositions also depends on the functional relation between the objects and that a number of functional factors influence the comprehension of English prepositions. This experimental study investigates if the acceptability of the Swedish prepositions över, under, ovanför and nedanför are influenced by functional factors as well, and whether acceptability judgments about över and under are more sensitive to functional influences than judgments about ovanför and nedanför, as has been shown for the corresponding English prepositions over and under, and above and below, respectively. It also investigates how the shapes and the parts of the related objects influence their functional interaction, and how the acceptability of the prepositions is in consequence influenced by the shapes of the objects. It was found that the theory of apprehension can indeed account for the acceptability of the prepositions when the relation between the objects is strictly geometric. It was further found that acceptability judgments about them are influenced by functional factors in a similar manner to the corresponding English prepositions when the objects are functionally related, although judgments about under and nedanför are not differentially influenced by these factors. Furthermore, the shapes and the parts of both of the related objects influence acceptability judgments about the prepositions in predictable manners. An extension of the theory of apprehension is suggested which can account for the functional influences indicated in the present study.

La thèse interroge les usages des représentations spatiales (cartes, simulations, représentations 3D…), considérés par la littérature comme étant indispensables à tout processus de Gestion intégrée des Zones côtières (GIZC). L’objectif de ce travail est donc de comprendre comment ces supports participent à la mise en oeuvre et à l’organisation de cette politique publique à l’échelle locale.Pour cela, deux cas d’études ont été retenus (Pays de Brest et Pays de Lorient). Une méthodologie ethnographique a été mise en place afin d’observer les représentations spatiales en situation d’usage. Ainsi, les circonstances, les objectifs et les modalités d’usages des représentations spatiales sont analysés tout comme les interactions qu’elles provoquent chez les acteurs, facilitant (ou non) le passage d’une étape du processus à une autre étape. Prenant appui sur la sociologie de la traduction, le corpus analysé est constitué de 15 observations non participantes, de 24 entretiens semi-directifs réalisés avec chaque catégorie d’acteurs impliqués dans les démarches ainsi que d'un recueil de 300 documents (comptes rendus, diaporamas …), dont 115 représentations spatiales.Les résultats révèlent que les parties prenantes engagées dans les deux processus de GIZC prennent peu appui sur les potentialités offertes par les Technologies de l’Information Géographique (TIG). En outre, il est observé que les usages des représentations spatiales sont principalement destinés à construire et à stabiliser le jeu d’acteurs, plus qu’à organiser le territoire ainsi que la littérature les décrit. Enfin, les statuts des représentations spatiales (inscriptions, objets intermédiaires, actants) sont peu diversifiés, puisque les représentations spatiales ayant le statut d’objets intermédiaires sont prédominantes. / This thesis investigates the usages of spatial representations (maps, simulations, 3D representations…) described in the literature as essential to any process of Integrated Coastal Zone Management (ICZM). The aim is to understand how spatial representations contribute to implementing and organising ICZM processes at a local scale.An ethnographic methodology is implemented in two case studies in France (Brest and Lorient) in order to observe spatial representations in concrete and tangible situations of uses. Circumstances, goals and uses conditions are analysed as well as interactions that they induce with stakeholders, contributing (or not) to move on the process to a next step. We used the actor network’s theory to analysed a corpus made of 15 non-participating observatories, 24 semi-structured interviews with the stakeholders and 300 documents (reports, slides show…) including 115 spatial representations.The results show that the ICZM’s stakeholders use only a few potentialities offered by the Geographic Information Technologies. Furthermore, spatial representation’s uses are mainly intended to construct and stabilise the actor’s network rather than to organise the territory as generally described in the literature.Finally, the spatial representation’s status (inscriptions, intermediary objects, actants) vary slightly. Indeed, spatial representations are mainly used as intermediary objects, helping stakeholders to collaborate.

Si de nombreux travaux ont été consacrés aux représentations spatiales chez le jeune adulte, la nature des modèles spatiaux, les processus qui président à leur construction et la façon dont ils se développent sont encore loin d'être compris. L'originalité de cette thèse tient au fait d'étudier conjointement les composantes cognitives et langagières dans l'acquisition des représentations d'itinéraires virtuels par des enfants (de 5 à 11 ans) et des adultes, ainsi que les différences individuelles liées à des capacités générales variées. Dans une première partie, la thèse présente les principaux concepts de la cognition spatiale issus des travaux menés chez l'adulte ainsi que l'état des connaissances théoriques et empiriques actuelles sur le développement des représentations spatiales chez l'enfant. Un chapitre s'intéresse ensuite au rôle du langage dans la construction des représentations spatiales et un autre à celui de la mémoire de travail. Afin de mieux comprendre le type de représentation qu'un enfant élabore au cours de son développement, une deuxième partie de la thèse présente trois expériences étudiant le développement des connaissances sur les repères et la route. Les deux premières études ont permis d'observer une augmentation qualitative et quantitative de la connaissance des repères, c'est-à-dire des entités spécifiques qui jalonnent un itinéraire, mais également de la connaissance de la succession de ces repères et des directions empruntées. Le rôle particulier des repères situés à un changement de direction est attesté chez l'adulte comme chez l'enfant. L'augmentation de ces connaissances avec l'âge est observée avec des tâches de production et de reconnaissance, aussi bien verbales que non-verbales. Ces résultats suggèrent l'existence d'une seule représentation commune ou de deux formats de représentations fortement reliés. Le lien important entre les informations verbales et non-verbales dans les représentations est attesté par l'observation d'un biais de type sémantique dans la reconnaissance visuelle de repères. Cependant, l'analyse des différences interindividuelles a mis en évidence le rôle de capacités visuo-spatiales telles que la perception des directions, mais pas d'influence des capacités langagières sur la capacité de représentation d'itinéraire. Une troisième étude explore le rôle des composantes verbales et visuo-spatiales de la mémoire de travail dans le développement des représentations spatiales au moyen d'un paradigme de double tâche lors de la mémorisation d'itinéraires. L'implication, notamment de la composante spatiale de la mémoire de travail au cours de la mémorisation d'itinéraire, est mise en évidence chez l'enfant. Ce résultat renforce l'idée de la dominance d'une forme de codage visuo-spatial dans le développement de la représentation qui évoluerait au profit de codages plus verbaux ou mixtes. En conclusion, cette thèse montre le développement de la capacité à se représenter un itinéraire au cours de l'enfance, attesté par des tâches de nature et de format variés. Si cette représentation semble impliquer à la fois des composantes verbales et non-verbales, ces dernières semblent être plus importantes chez l'enfant. La dernière partie de la thèse propose une discussion des implications de ces résultats pour le développement de la cognition spatiale chez l'enfant, ainsi que des perspectives pour les recherches futures. / Although many studies have investigated spatial representation in young adults, little is still known about the processes underlying how they construct spatial models, the nature of these models, and how they develop in children. The originality of this thesis is two-fold: it studies both cognitive and linguistic processes involved in how children (5 to 11 years) and adults construct representation of virtual routes; it also examines individual differences in these processes. The first part of this thesis begins with a chapter that presents the main concepts underlying spatial cognition, as well as some experimental evidence concerning adults' spatial knowledge and the development of this knowledge during childhood. A second chapter then focuses on the role of language and a third one on the role of working memory in the construction of spatial representations. In order to understand how children construct spatial representation during development, a second part of the thesis presents three experiments investigating the development of landmark and route knowledge. The first two studies show developments in the quality and quantity of knowledge concerning both landmarks (i.e. specific entities encountered along the route) and the route (i.e. the sequential order of actions and landmarks). They also provide evidence supporting the specific role of landmarks associated with changes of direction ("decisional" landmarks) in children and adults. Developmental changes in spatial knowledge were assessed by both verbal and non-verbal measures, suggesting the existence of a unique representation or of two representations that are strongly related. The relation between verbal and non-verbal information in participants' representations is evidenced by their bias toward choosing a related landmark of the same semantic category, regardless of its visual characteristics. Nevertheless, analyses show that visuo-spatial abilities such as the perception of directions, but not verbal abilities, play a main role in accounting for individual differences. The third study, investigates verbal and visuo-spatial components of working memory, using a dual task paradigm in which participants performed a verbal or spatial interference task while memorizing routes. The results support the idea that representing itineraries mostly involves a spatial mode of encoding in children and a more verbal or mixed encoding in adults. To conclude, this thesis shows a development in children's capacity to build spatial representations of virtual routes. Although their representation seems to integrate both verbal and non-verbal components, non-verbal abilities appear to be most essential for children. The last part of the thesis discusses the implications of our results for our understanding of the development of spatial cognition in children, as well as future perspectives and conclusions.

Si de nombreux travaux ont été consacrés aux représentations spatiales chez le jeune adulte, la nature des modèles spatiaux, les processus qui président à leur construction et la façon dont ils se développent sont encore loin d'être compris. L'originalité de cette thèse tient au fait d'étudier conjointement les composantes cognitives et langagières dans l'acquisition des représentations d'itinéraires virtuels par des enfants (de 5 à 11 ans) et des adultes, ainsi que les différences individuelles liées à des capacités générales variées. Dans une première partie, la thèse présente les principaux concepts de la cognition spatiale issus des travaux menés chez l'adulte ainsi que l'état des connaissances théoriques et empiriques actuelles sur le développement des représentations spatiales chez l'enfant. Un chapitre s'intéresse ensuite au rôle du langage dans la construction des représentations spatiales et un autre à celui de la mémoire de travail. Afin de mieux comprendre le type de représentation qu'un enfant élabore au cours de son développement, une deuxième partie de la thèse présente trois expériences étudiant le développement des connaissances sur les repères et la route. Les deux premières études ont permis d'observer une augmentation qualitative et quantitative de la connaissance des repères, c'est-à-dire des entités spécifiques qui jalonnent un itinéraire, mais également de la connaissance de la succession de ces repères et des directions empruntées. Le rôle particulier des repères situés à un changement de direction est attesté chez l'adulte comme chez l'enfant. L'augmentation de ces connaissances avec l'âge est observée avec des tâches de production et de reconnaissance, aussi bien verbales que non-verbales. Ces résultats suggèrent l'existence d'une seule représentation commune ou de deux formats de représentations fortement reliés. Le lien important entre les informations verbales et non-verbales dans les représentations est attesté par l'observation d'un biais de type sémantique dans la reconnaissance visuelle de repères. Cependant, l'analyse des différences interindividuelles a mis en évidence le rôle de capacités visuo-spatiales telles que la perception des directions, mais pas d'influence des capacités langagières sur la capacité de représentation d'itinéraire. Une troisième étude explore le rôle des composantes verbales et visuo-spatiales de la mémoire de travail dans le développement des représentations spatiales au moyen d'un paradigme de double tâche lors de la mémorisation d'itinéraires. L'implication, notamment de la composante spatiale de la mémoire de travail au cours de la mémorisation d'itinéraire, est mise en évidence chez l'enfant. Ce résultat renforce l'idée de la dominance d'une forme de codage visuo-spatial dans le développement de la représentation qui évoluerait au profit de codages plus verbaux ou mixtes. En conclusion, cette thèse montre le développement de la capacité à se représenter un itinéraire au cours de l'enfance, attesté par des tâches de nature et de format variés. Si cette représentation semble impliquer à la fois des composantes verbales et non-verbales, ces dernières semblent être plus importantes chez l'enfant. La dernière partie de la thèse propose une discussion des implications de ces résultats pour le développement de la cognition spatiale chez l'enfant, ainsi que des perspectives pour les recherches futures. / Although many studies have investigated spatial representation in young adults, little is still known about the processes underlying how they construct spatial models, the nature of these models, and how they develop in children. The originality of this thesis is two-fold: it studies both cognitive and linguistic processes involved in how children (5 to 11 years) and adults construct representation of virtual routes; it also examines individual differences in these processes. The first part of this thesis begins with a chapter that presents the main concepts underlying spatial cognition, as well as some experimental evidence concerning adults' spatial knowledge and the development of this knowledge during childhood. A second chapter then focuses on the role of language and a third one on the role of working memory in the construction of spatial representations. In order to understand how children construct spatial representation during development, a second part of the thesis presents three experiments investigating the development of landmark and route knowledge. The first two studies show developments in the quality and quantity of knowledge concerning both landmarks (i.e. specific entities encountered along the route) and the route (i.e. the sequential order of actions and landmarks). They also provide evidence supporting the specific role of landmarks associated with changes of direction ("decisional" landmarks) in children and adults. Developmental changes in spatial knowledge were assessed by both verbal and non-verbal measures, suggesting the existence of a unique representation or of two representations that are strongly related. The relation between verbal and non-verbal information in participants' representations is evidenced by their bias toward choosing a related landmark of the same semantic category, regardless of its visual characteristics. Nevertheless, analyses show that visuo-spatial abilities such as the perception of directions, but not verbal abilities, play a main role in accounting for individual differences. The third study, investigates verbal and visuo-spatial components of working memory, using a dual task paradigm in which participants performed a verbal or spatial interference task while memorizing routes. The results support the idea that representing itineraries mostly involves a spatial mode of encoding in children and a more verbal or mixed encoding in adults. To conclude, this thesis shows a development in children's capacity to build spatial representations of virtual routes. Although their representation seems to integrate both verbal and non-verbal components, non-verbal abilities appear to be most essential for children. The last part of the thesis discusses the implications of our results for our understanding of the development of spatial cognition in children, as well as future perspectives and conclusions.

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