Adaptation saccadique e(s)t renforcement? – AdRenf

Les saccades oculaires sont des mouvements rapides des yeux qui nous permettent de percevoir les détails de notre environnement visuel. Leur plasticité est habituellement étudiée avec le paradigme « de double saut », dans lequel la cible visuelle visée par une saccade est déplacée pendant l’exécution de cette saccade. La saccade amène l’œil vers la position initiale de la cible mais près plusieurs répétitions, l’amplitude de la saccade se modifie progressivement de telle sorte que l’œil arrive de plus en plus près de la nouvelle position de la cible. Pour expliquer ce phénomène, appelé « adaptation saccadique », les théories cognitives classiques invoquent l’existence de mécanismes internes spécialisés dans la minimisation d’erreurs visuelles. Cependant, C. Paeye (coordinatrice du projet) a montré récemment que l’apprentissage par renforcement, via des procédures utilisant des renforçateurs (ou « récompenses ») auditifs en l’absence d’erreur visuelle, pouvait induire des changements similaires dans l’amplitude saccadique.

Toutefois, cette similarité de données ne prouve pas que l’adaptation saccadique induite par renforcement et celle obtenue avec le paradigme conventionnel de double saut sont un seul et même processus, i.e. que l’adaptation saccadique résulte d’un apprentissage par renforcement. Le premier objectif de ce projet est de lever ce verrou scientifique par la mise en place de tests plus directs.
Dans la première de nos tâches, nous induirons l’adaptation saccadique via des procédures de renforcement et nous testerons si des principes bien connus de l’adaptation saccadique induite par le double saut de la cible s’y appliquent également. Plus précisément, nous allons étudier : 1) le transfert d’adaptation à d'autres vecteurs et 2) le transfert entre différents types de saccades, 3) la rétention de l’adaptation, et 4) la nécessité de la contiguïté temporelle des feedbacks. Dans une cinquième étude nous évaluerons plus directement la possible interaction entre les mécanismes de minimisation de l’erreur visuelle et les processus de renforcement. Pour cela, nous comparerons la capacité des deux types de signaux (erreur visuelle vs. renforcement) à modifier l’amplitude saccadique, en proposant différentes proportions d’essais ‘’double saut’’ et ‘’renforcement’’ (essais mixés) au sein d’une même session d’adaptation.
Notre second objectif (tâche 2) est d’étudier et comparer les conséquences perceptives des adaptations saccadiques obtenues par des procédures de renforcement et de double saut. Nous investiguerons ainsi 1) la localisation de stimuli (qui à ce jour a été étudiée en lien avec l’adaptation saccadique induite par le double saut de cible seulement), 2) la perception de leur taille, 3) de leur durée de présentation, ainsi que, 4) dans la modalité auditive, la perception de la hauteur des sons. Si l’on sait que la perception de ces trois dernières dimensions a un lien avec la perception de l’espace, ces dimensions n’ont cependant jamais été étudiées en lien avec l’adaptation saccadique.

Les résultats de ce projet seront d’un grand intérêt pour les chercheurs étudiant l’apprentissage sensorimoteur en général, et l’adaptation saccadique en particulier, dans la mesure où ce phénomène y est envisagé dans une nouvelle perspective, celle du conditionnement. En outre, en évaluant les effets perceptifs du renforcement de propriétés motrices des saccades, ce projet intéressera aussi les chercheurs travaillant dans le domaine de l’apprentissage par renforcement, qui le plus souvent refuse de faire des inférences sur des processus mentaux. La combinaison originale de deux approches théoriques différentes – celle de l’apprentissage par renforcement et la psychologie cognitive classique – fournira sans aucun doute des données nouvelles et pertinentes quant à la plasticité du système sensorimoteur humain, ouvrant de nouvelles perspectives de recherche et de réhabilitation.