Optimalité du réflexe vestibulo-oculaire – OVOR

La stabilisation du regard limite le déplacement de l’image sur la rétine afin de maintenir une bonne acuité visuelle pendant les mouvements. Ce mécanisme résulte de mouvements compensatoires de la tête et/ou des yeux basée sur l’intégration combinée de signaux multisensoriels et de signaux moteurs intrinsèques. La stabilisation du regard est un comportement moteur complexe très bien conservée au cours de l’évolution et présent chez tous les vertébrés. Le réflexe vestibulo-oculaire (ROV) consiste en des mouvements oculaires produit par un réseau neural de courte latence. Pour un réflexe parfait les mouvements compensatoires oculaires doivent parfaitement contrebalancer la rotation de la tête, à la fois en amplitude et en dynamique. Cependant dans bien des espèces et chez les personnes âgées ou après inflammation vestibulaire les mouvements réflexes oculaires sont bien moindre qu’attendu pour une stabilisation parfaite. La raison d’une telle sous-optimalité apparente reste inconnue. Nous pensons qu’il existe une performance limite dans les éléments sensoriels, moteurs et neuronaux qui serait à l’origine de ces mouvements des yeux sous-dimensionnés. Dans ce contexte une réduction des mouvements compensatoires oculaires serait alors préférable pour la stabilisation du regard. Nous proposons de tester cette hypothèse en combinant approche théorique et expérimentale à la fois chez l’amphibien et chez l’homme en condition normale. Les amphibiens représentent un système animal adéquat pour étudier les questions fondamentales traitant du contrôle moteur tout en étant un modèle animal suffisamment simple sur lequel le ROV a déjà été bien étudié. En assumant que le ROV est une réponse sensorimotrice optimisée, une théorie d’un contrôle optimal comme modèle normatif sera utilisée pour tester les conditions dans lesquelles un contrôle du regard apparemment sous-optimal est un bon choix pour la réduction optimale du déplacement de l’image sur la rétine, ou alternativement pour la fixation optimale de l’image sur la rétine. Ensuite, nous testerons expérimentalement ces prédictions chez l’homme en comparant la force du ROV avec la variabilité des mouvements des yeux et chez l’amphibien en manipulant le signal de bruit dans les différents éléments neuronaux impliqués dans l’intégration sensorimotrice. La comparaison entre les données expérimentales et les prédictions d’un contrôle optimal et d’un modèle de réseau de neurone de la circuiterie du ROV permettra de mieux comprendre pourquoi les mouvements oculaires sont plus réduits qu’attendu pour une stabilisation du regard parfaite. Ainsi, les résultats de notre projet aideront à expliquer pourquoi les comportements oculomoteurs sous-optimaux sont également présent chez l’homme.