Ce travail regroupe une série d'études de psychophysique explorant les mécanismes de l'adaptation visuomotrice à une altération des distances apparentes, lors d'une exposition à court terme dans l'espace de préhension. L'altération des distances apparentes a été réalisée par modification de la vergence à l'aide de prismes à bases externes. La manipulation des retours visuels a permis de mettre en évidence trois niveaux d'adaptation : 1) la modification des distances perçues liée à l'augmentation de la vergence tonique induite par une convergence soutenue (potentiation musculaire extra-oculaire) ; 2) la recalibration du signal de distance dérivé de la vergence par les signaux proprioceptivo-moteurs du membre exposé et 3) la réorganisation des commandes motrices du membre exposé. Aucune adaptation proprioceptive du membre exposé n'a été retrouvée. La nature des composantes adaptatives à une altération des distances apparentes diffère de celle classiquement décrite pour l'altération de la direction visuelle impliquant essentiellement des composantes proprioceptive et motrice. La contribution des composantes sensorielles est déterminée par la précision respective de la localisation spatiale fondée sur la vision et sur la proprioception, qui diffère en latéral et en profondeur. D'autre part, les aspects géométriques de la perception des distances fondée sur la vergence ont été explorés par comparaison de l'adaptation visuelle aux prismes à bases externes et au téléstéréoscope. Dans les deux cas, l'adaptation visuelle a consisté en un effet consécutif ne dépendant pas de la distance d'observation, contrairement aux résultats prédits sur la base du signal de vergence.

De nombreuses situations modifient les coordinations sensorimotrices (e.g., croissance, pathologie, interfaces optiques ou mécaniques). Le système nerveux doit alors s’adapter afin de préserver la précision de ses interactions avec l’environnement. Si l’adaptation visuomotrice à une altération de la direction visuelle par prismes latéraux a été largement étudiée, les mécanismes de l’adaptation visuomotrice à une altération des distances apparentes sont en revanche peu connus. Ce travail regroupe une série d’études de psychophysique explorant les mécanismes de l’adaptation visuomotrice à une altération des distances apparentes, lors d’une exposition à court terme dans l’espace de préhension. L’altération des distances apparentes a été réalisée par modification de la vergence à l’aide de prismes à bases externes. La manipulation des retours visuels a permis de mettre en évidence trois niveaux d’adaptation. Le premier niveau concerne la modification des distances perçues liée à l’augmentation de la vergence tonique. Cette modification résulte de la potentiation musculaire extra-oculaire (EMP) induite par une convergence soutenue. Le second niveau implique la recalibration du signal altéré de distance dérivé de la vergence par les signaux proprioceptivo-moteurs du membre supérieur exposé. Le troisième niveau résulte d’une réorganisation des commandes motrices du membre exposé. Aucune adaptation proprioceptive du membre exposé n’a été retrouvée. La nature des composantes adaptatives à une altération des distances apparentes diffère de celle classiquement décrite pour l’altération de la direction visuelle impliquant essentiellement des composantes proprioceptive et motrice. La contribution des composantes adaptatives sensorielles est déterminée par la précision respective de la localisation spatiale fondée sur la vision et sur la proprioception, qui diffère en latéral et en profondeur. D’autre part, les aspects géométriques de la perception des distances fondée sur la vergence ont été explorés par comparaison de l’adaptation visuelle aux prismes à bases externes (augmentant la demande en vergence d’un angle constant pour toutes les distances de fixation) et au téléstéréoscope (multipliant la demande en vergence pour toutes les distances de fixation). Quel que soit le dispositif optique utilisé, l’adaptation visuelle a consisté en un effet consécutif ne dépendant pas de la distance d’observation, contrairement aux résultats prédits sur la base du signal de vergence. / There are numerous situations in which sensorimotor coordination is altered (e.g., growth, pathology, optical or mechanical interfaces). In such situations, the nervous system must adapt so that the organism continues to interact successfully with the environment. While visuomotor adaptation to visual direction alteration by lateral prisms has been widely studied, the mechanisms underlying visuomotor adaptation to alteration of apparent distance remain poorly known. We performed a series of psychophysical studies to explore the various components of adaptation to alteration of apparent distance. Base-out prisms were used to alter apparent distance by modifying vergence demand. By manipulating visual feedback, we were able to demonstrate three adaptation levels. The first level corresponds to changes in perceived distance related to tonic vergence. These changes result from eye muscle potentiation (EMP) induced by sustained vergence. The second level involves a recalibration of the altered distance signal derived from vergence by limb proprioceptive-motor signals. The third level results from a reorganization of motor commands of the upper limb used. No limb proprioceptive component was identified. The nature of adaptive components to apparent distance alteration differs from that described for visual direction alteration, which involves essentially proprioceptive and motor components. This difference can be attributed to differences in accuracy between proprioception and vision for localization in depth or in lateral directions. The geometrical aspects of distance perception based on vergence were also explored by comparing visual adaptation to base-out prisms (introducing an offset in vergence demand) and to a telestereoscope (multiplying vergence demand for all fixation distances). Regardless of which optic device was used, the recalibration of the relationship between the vergence signal and perceived distance consisted in a constant bias over distances.

De nombreuses situations modifient les coordinations sensorimotrices (e.g., croissance, pathologie, interfaces optiques ou mécaniques). Le système nerveux doit alors s'adapter afin de préserver la précision de ses interactions avec l'environnement. Si l'adaptation visuomotrice à une altération de la direction visuelle par prismes latéraux a été largement étudiée, les mécanismes de l'adaptation visuomotrice à une altération des distances apparentes sont en revanche peu connus. Ce travail regroupe une série d'études de psychophysique explorant les mécanismes de l'adaptation visuomotrice à une altération des distances apparentes, lors d'une exposition à court terme dans l'espace de préhension. L'altération des distances apparentes a été réalisée par modification de la vergence à l'aide de prismes à bases externes. La manipulation des retours visuels a permis de mettre en évidence trois niveaux d'adaptation. Le premier niveau concerne la modification des distances perçues liée à l'augmentation de la vergence tonique. Cette modification résulte de la potentiation musculaire extra-oculaire (EMP) induite par une convergence soutenue. Le second niveau implique la recalibration du signal altéré de distance dérivé de la vergence par les signaux proprioceptivo-moteurs du membre supérieur exposé. Le troisième niveau résulte d'une réorganisation des commandes motrices du membre exposé. Aucune adaptation proprioceptive du membre exposé n'a été retrouvée. La nature des composantes adaptatives à une altération des distances apparentes diffère de celle classiquement décrite pour l'altération de la direction visuelle impliquant essentiellement des composantes proprioceptive et motrice. La contribution des composantes adaptatives sensorielles est déterminée par la précision respective de la localisation spatiale fondée sur la vision et sur la proprioception, qui diffère en latéral et en profondeur. D'autre part, les aspects géométriques de la perception des distances fondée sur la vergence ont été explorés par comparaison de l'adaptation visuelle aux prismes à bases externes (augmentant la demande en vergence d'un angle constant pour toutes les distances de fixation) et au téléstéréoscope (multipliant la demande en vergence pour toutes les distances de fixation). Quel que soit le dispositif optique utilisé, l'adaptation visuelle a consisté en un effet consécutif ne dépendant pas de la distance d'observation, contrairement aux résultats prédits sur la base du signal de vergence.

La naissance prématurée se caractérise par des expériences multisensorielles et sensorimotrices atypiques lors d’une période du développement très sensible à ces dernières (Koenig-Zores & Kuhn, 2016). Les recherches ont mis en évidence un impact significatif de la prématurité sur le développement des enfants (Marret et al., 2015) induisant notamment des troubles perceptivo-moteurs avec ou sans troubles neurologiques associés (De Rose et al., 2013). Cependant, si beaucoup d’études portent sur la motricité des nouveau-nés et nourrissons nés prématurés, peu de données existent sur le développement perceptivo-moteur des enfants nés prématurés sans diagnostic de trouble neurodéveloppemental. La question principale abordée dans cette thèse est de savoir si la prématurité n’induit pas des signatures motrices spécifiques, même en absence de ces troubles. Dans l’objectif de répondre à cette question, différents tests standardisés, et trois tâches expérimentales impliquant la perception des équivalences intermodalitaires, la coordination visuomotrice et le contrôle postural, ont été proposés à 48 enfants nés à terme et 32 enfants nés grands prématurés sans diagnostic de trouble neurodéveloppemental et tous âgés de 8 ans. Les résultats ont mis en évidence dans les deux groupes des habiletés comparables de perception des équivalences intermodalitaires dans les modalités haptique et visuelle. Cependant, ils ont aussi révélé une efficience moindre de la coordination visuomotrice et du contrôle postural chez les enfants nés prématurés en comparaison des enfants nés à terme. Ces différences suggèrent des processus perceptivo-moteurs différents chez les enfants nés grands prématurés sans diagnostic de trouble neurodéveloppemental âgés de 8 ans. Ces résultats offrent ainsi de nouvelles perspectives cliniques, notamment d’évaluation plus fine des habiletés perceptivo-motrices, ainsi que de nouveaux questionnements de recherche sur les trajectoires développementales de ces mêmes habiletés et des réseaux neuronaux sous-jacents chez les enfants nés prématurés. / Preterm birth is associated with atypical multisensory and sensorimotor experiences during a period of development sensitive to these experiences (Koenig-Zores & Kuhn, 2016). The studies showed a significant impact of prematurity on children development (Marret et al., 2015), such as perceptual-motor disorders, with or without associated neurological disorders (De Rose et al., 2013). However, even though there are many studies on motor abilities of preterm newborns and preterm infants, little data exists on perceptual-motor development of preterm children without neurodevelopmental disorders. The main question addressed in this thesis is to know whether prematurity does induce specific motor signatures, even in the absence of neurodevelopmental disorders. To answer this question, different standardized tests and three research tasks involving perception of intersensory equivalences, visuomotor coordination, and postural control, have been proposed to 48 full-term children and 32 very preterm children without any diagnosis of neurodevelopmental disorders, all aged 8 years old. The results revealed comparable perception abilities of intersensory equivalences in haptic and visual modalities in the preterm and the full-term groups. However, they also showed a lower efficiency of visuomotor coordination and postural control in the preterm children compared to the full-term children. These observations suggest different perceptual-motor processes in very preterm children without diagnosis of neurodevelopmental disorders at the age of 8. The results offer new clinical opportunities for a more precise evaluation of perceptual-motor abilities, and new research questions about developmental trajectories of perceptual-motor abilities and underlying neuronal networks, in preterm children.