Mouvements oculaires et Vision : couplage entre adaptation saccadique et perception visuo-spatiale – EyeSee

La réalisation de comportements orientés précis est essentielle pour l’individu dans sa vie quotidienne. Grâce aux mouvements dirigés des yeux et du système squelettique, nous percevons, explorons et agissons sur notre environnement et pouvons communiquer avec autrui. Cependant, par comparaison aux recherches nombreuses mais indépendantes dévolues à l’étude des fonctions perceptives et motrices, les mécanismes de couplage entre action et perception restent mal connus. Le présent projet cherche à combler cette lacune par l’étude des processus comportementaux et les mécanismes neuronaux sous-tendant le couplage perception-action.
Le système oculomoteur est un modèle de choix des transformations sensori-motrices car il détermine de façon cruciale les performances de la perception visuelle, qui prédomine chez l’être humain, en particulier grâce aux saccades oculaires qui permettent d’explorer le monde environnant. Les mécanismes d’adaptation saccadique ont pour but de maintenir la précision des saccades en réduisant les erreurs en cas de perturbations durables, physiologiques ou pathologiques, du système visuo-oculomoteur. L’adaptation saccadique est donc supposée maintenir l’efficacité de l’exploration visuelle. A ce jour, les deux participants à ce projet ont contribué de façon indépendante mais cruciale à ce champ de recherche. Pélisson (partenaire 1) a révélé les effets de l’adaptation saccadique sur les mouvements dirigés des yeux et de la main, et a commencé à révéler le rôle jusqu’alors négligé du cortex cérébral dans l’adaptation. Lappe (partenaire 2) a montré que l’adaptation saccadique peut conduire dans certaines conditions à des changements de la perception de la position d’une cible flashée juste avant l’initiation de la saccade, voire même dans des conditions de stabilité oculaire. Pris ensemble, ces résultats indiquent que l’adaptation saccadique ne produit pas uniquement des modifications motrices, mais aussi des changements des représentations internes visuelles, dans le but de conserver leur cohérence avec les représentations motrices.
Notre projet a pour but d’identifier les propriétés et de décrire les substrats anatomiques et électrophysiologiques des effets spécifiques de l’adaptation saccadique sur la perception visuelle, par des approches complémentaires (M. Lappe : modèlisation et psychophysique chez le sujet sain couplée à la tDCS, D. Pélisson : psychophysique chez le patient cérébelleux, chez le sujet sain couplée à l’IRMf et chez le sujet sain implanté couplée à l’iEEG). Cet effort collaboratif original va apporter une contribution significative aux Neurosciences intégratives et comportementales, en identifiant les processus dynamiques de régulation du système sensori-moteur humain, avec un fort potentiel d’application clinique dans le domaine de la rééducation des déficits visuels par entrainement oculomoteur.
En résumé, ce projet : 1) s’appuie sur une collaboration entre deux partenaires de Lyon et Muënster qui ont en commun des années de recherche et de fréquents échanges sur ce thème ; 2) a l’ambition de franchir un pas décisif dans l’amélioration des connaissances sur les mécanismes et substrats nerveux de l’adaptation oculomotrice et de ses conséquences sur la perception visuelle, fournissant ainsi un point de départ à de nouvelles procédures de rééducation des déficits visuo-attentionnels ; 3) a pour originalité une approche multimodale unique, combinant modèlisation, psychophysique chez des patients cérébelleux, psychophysique couplée à la tDCS et à l’IRMf chez le sujets sain, et psychophysique couplée aux enregistrements intra-cérébraux (iEEG) chez les patients implantés.