Chapitre 3 État de l’art de l’utilisation de la réalité virtuelle en psychiatrie et
3.3 Exploitation de la réalité virtuelle en neuropsychologie
3.3.4 Bilan des applications en neuropsychologie
Les technologies de la réalité virtuelle sont, ainsi que nous l’avons vu au travers de toutes les applications citées, en train de révolutionner l’abord de l’évaluation et de la réhabilitation des processus cognitifs. L’étape suivante de cette évolution permettra l’accès via l’Internet à des bibliothèques de scénarios fondés sur la réalité virtuelle. Ces applications_RV délivrables par l’Internet ouvriront de nouvelles possibilités pour la thérapie et la réhabilitation à domicile. Cependant avant que cette vision aboutisse, de nombreuses questions devront être abordées et résolues (Rizzo et al., 2004c). Un premier système, appelé Do2Learn, a déjà vu le jour. Il est utilisé pour entraîner à certains gestes de sécurité des enfants présentant des difficultés d’apprentissage, tels les enfants autistes (http://www.do2learn.org ). D’autres applications sont en train d’être mises en place telles celle qui vise le monitoring à distance de la réhabilitation de groupes de patients en utilisant les moyens du réseau Singapore ONE (Gourlay et al., 2000).
Le tableau suivant (Tableau 3) récapitule les avancées de la réalité virtuelle en neuropsychologie.
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Figure 35 : Traversée de rues (Weiss et al., 2003)10 Figure 36 : Réhabilitation de la mémoire (Brooks
et al., 1999)10
Figure 37 : Scène du « Virtual office » pour l’étude de la mémoire et de l’apprentissage (Rizzo,
Schultheis and Matheis, 2003)10
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Tableau 3 : Applications de la Réalité Virtuelle en Neuropsychologie
Intervention Auteurs Objectif Conclusion
Attention
Évaluation (Rizzo et al., 2002a)
Évaluation des déficits d’attention dans une salle de classe virtuelle (n=19) (visiocasque)
EV utile pour le diagnostic des symptômes de HADA
(Schultheis and Rizzo, 2002)
Évaluation des déficits d’attention dans un bureau virtuel (visiocasque)
EV utile pour le diagnostic chez patients atteints de TC12 et chez personnes âgées
(Lengenfelder et al., 2002)
Évaluation de l’attention partagée lors d’une séance de conduite
(3 patients TC et 3 contrôles)
EV fiable pour pronostiquer les difficultés rencontrées dans la tâche réelle
(Wann et al., 1997)
Éliminer les référentiels vestibulaires et visuels dans le cas de l’héminégligence visuelle (écran ordinateur)
Attente de résultats d’essais cliniques
(Kodgi et al., 1999)
Évaluation de l’héminégligence visuelle avec enregistrement du mouvement des yeux (n=4) (visiocasque + suivi regard)
L’intégration du suivi du regard est bien adaptée aux objectifs d’évaluation
(Maringelli et al., 2001)
Évaluation de l’attention (n=20 sujets sans déficit visuel) dans l’espace péri/extra personnel (visiocasque)
Résultats consistants avec organisation parallèle de 2 systèmes attentionnels Attention Réhabilitation (Myers and Bierig, 2000)
Diagnostic de l’héminégligence visuelle (n=5) Perspectives de réhabilitation (visiocasque)
Intérêt des mesures d’angles de rotation de la tête. La RV peut mieux stimuler la stratégie d’eye patching
(Katz et al., 2004)
Rétablissement de la capacité de traverser des rues chez les patients héminégligents visuels (n=19) (écran ordinateur)
La RV augmente les comportements de prudence dans situations quotidiennes
Fonctions Exécutives Évaluation (Pugnetti et al., 1998a) Comparaison Wisconsin traditionnel/virtuel chez patients cérébrolésés (n=36) et contrôles (n=32) (visiocasque)
La tâche virtuelle paraît spécifier les altérations plus tôt que la tâche « papier-crayon » (Mendozzi et
al., 1998)
Comparaison performances Wisconsin traditionnel/virtuel chez AVC12
Le système RV est plus précis dans la détection des déficits fonctions exécutives (Elkind et al.,
2001)
Comparaison performances de sujets non altérés (n=63) dans WCST12 et LFAM14 (lunettes ou écran ordinateur)
Transfert d’apprentissage entre tâches réelle/virtuelle,
motivation accrue pour RV (Zalla et al.,
2001)
Évaluation génération et réalisation de scripts dans appartement virtuel (7 patients frontaux et 16 contrôles) (écran ordinateur)
La RV permet de montrer les altérations cognitives de sujets frontaux
(Zhang et al., 2001)
Évaluation capacité à traiter et ordonner l’information dans cuisine virtuelle (30 patients TCs et 30 contrôles) (visiocasque, écran tactile)
Un EV représente un outil reproductible pour tester des fonctions cognitives (McGeorge et
al., 2001)
Comparaison activité réelle/virtuelle (5 patients TC et 5 contrôles) (écran ordinateur)
Existence d’une corrélation entre performance réelle/virtuelle (Klinger et al.,
2004a)
Évaluation de la planification de l’action dans un supermarché virtuel. Cadre de la maladie de Parkinson (écran ordinateur)
Description de l’intervention Étude préliminaire : évaluation de la sensibilité de l’approche
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(Marié et al.,
2005) Résultats préliminaires de l’étude décrite ci-dessus (n=5) (écran ordinateur)
Utilisation des variables enregistrées pour comprendre l’altération de la planification Fonctions Exécutives Réhabilitation (Lo Priore et al., 2003)
Évaluation du syndrome dysexécutif dans un supermarché virtuel
(visiocasque, écran ordinateur)
La RV pour l’entraînement à la reconnaissance d’objets et à leur utilisation
(Lee et al., 2003a)
Étude de la mise en place d’une RC12 dans un supermarché virtuel (n=5 patients cérébrolésés) (visiocasque)
Détection des difficultés techniques de l’utilisation de l’EV avec ces patients. Réflexion sur amélioration Mémoire
Évaluation (Andrews et al., 1995)
Comparaison de la mémoire incidente dans 5 conditions dont appartement virtuel (sujets non altérés)
(écran ordinateur)
Performance plus basse dans EV Influence de la distraction sur la mémoire incidente
(Peruch et al., 1995)
Étude de l’influence de l’attitude active/passive dans un EV sur la mémoire (9 F et 9 H non altérés)
(écran projection)
Importance de l’attitude active (navigation, perception) dans extraction des invariants de l’EV (Attree et al.,
1996)
Étude mémorisation objets et lieux dans appartement virtuel chez sujets sains (étude 1 : 14 F et 16 H, étude 2 : 22 F et 8 H) (écran ordinateur)
Différenciation de la
mémorisation chez sujets sains selon navigation active/passive (McComas et
al., 1997)
Effet de la mobilité active/passive et des choix actifs/passifs sur le mémoire des enfants sains (étude1: n=52 ;étude2: n=32)
Importance de la navigation active dans la mémorisation (Aguirre and
D'Esposito, 1997)
Repérage et examen visuel dans une ville virtuelle, couplés avec IRMf
(n=4) (écran)
La connaissance spatiale est distribuée fonctionnellement dans le néocortex
(Pugnetti et al., 1998b)
Spécification des types de mémoire mis en jeu lors de la navigation active/passive (écran ordinateur)
Réplication des résultats de Attree et al.
(Astur et al., 1998)
Étude de l’apprentissage topographique et de la mémoire dans un Virtual Morris Water Maze (sujets sains ; 20 H et 20 F) (écran ordinateur)
Mise en évidence de différences selon le sexe
(Waller et al., 1998)
Effet du niveau d’immersion sur le transfert de savoir spatial à partir d’EVs différents (sujets sains ; 61 H et 64 F) (visiocasque)
Un entraînement suffisant en EV surpasse un entraînement en ER, rôle du sexe
(Sandstrom et al., 1998)
Étude des différences liées au sexe dans la navigation spatiale (sujets sains ; 24 H et 24 F) (écran ordinateur)
La navigation dans un Virtual Water Maze (vMWM) montre des différences
(Berka and Slavik, 1998)
Description d’une application dans un EV à l’usage des aveugles
Test sur 1 aveugle
Entrées auditives pour augmenter l’information environnementale (Cooper and
Taylor, 1998) EV pour aveugles avec son d’ambiance
Entrées auditives pour augmenter l’information environnementale (Lumbreras
and Sanchez, 1998)
Description d’Audiodoom : un EV pour déficients visuels
Test avec 7 enfants aveugles
Utilité de l’intégration audio dans un EV pour la génération de cartes spatiales et cognitives (Wilson, 1999) Étude mémoire d’objets et orientation lors d’interaction active/passive (24 sujets
sains) (écran ordinateur)
Pas de différence rapportée selon le mode d’interaction
(Rose et al., 1999)
Spécification des types de mémoire mis en jeu lors de la navigation dans maison virtuelle (48 patients TCs et 48 contrôles) (écran ordinateur)
La RV permet la détection de déficits chez les patients Meilleure mémorisation de l’espace si actifs
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(Skelton et al., 2000)
Étude altérations liées aux TCs dans apprentissage des lieux et mémoire dans Virtual Arena Maze (12 patients TCs et 12 contrôles) (écran ordinateur)
Corrélation entre performances dans l’EV et celles dans monde réel. L’EV est un bon outil d’évaluation
(Waller et al., 2001)
Comparaison de performances dans 3 versions d’un labyrinthe (sujets sains ; 12 H et 12 F) (écran ordinateur)
Les situations de RV montrent le rôle de la fidélité visuelle et les différences individuelles (sexe) (Astur et al.,
2002)
Évaluation du fonctionnement de l’hippocampe dans un VMWM12 (n=10 patients lésions hippocampe) (écran ordinateur)
La RV permet de montrer le rôle de l’hippocampe dans les capacités spatiales (Moffat and
Resnick, 2002)
Aptitude des personnes âgées à développer des cartes cognitives après navigation dans VMWM (n=104 personnes âgées) (écran ordinateur)
Ce VWM montre les déficits des personnes âgées dans
l’apprentissage des lieux (Morris et al.,
2002a)
Comparaison mémoire prospective de sujets frontaux (n=35) et de sujets contrôle. Tâche de déménagement. (écran ordinateur)
Discrimination entre Patients et contrôles, et aussi patients avec diverses pathologies
(Matheis et al., 2003)
Comparaison patients TCs (n=20) /contrôles (n=20) dans tâche de mémorisation dans bureau virtuel (visiocasque)
Résultats patients aussi bons que contrôles dans EV alors que moins bons dans tâche standard (Astur et al.,
2004b)
Étude comparée de performances dans VMWM, VRAM12 et rotation mentale (n=61 jeunes) (écran ordinateur)
Différences selon le sexe dans la rotation mentale et le vMWM. Pas de différence dans le vRAM. (Brooks et al.,
2004)
Étude du recouvrement de la mémoire prospective dans un appartement virtuel (signal, temps, activité) (42 patients AVC12 et 29 contrôles) (écran ordinateur)
Chez patients AVC, altération des tâches fondées sur signal et activité
Mémoire
Réhabilitation (Brooks et al., 1999b)
Approche « sans erreur » du
rétablissement de la mémoire dans EV simulant lieu réel (une amnésique après AVC) (écran ordinateur)
La RV est utile pour la prévention des erreurs (Grealy et al.,
1999)
Influence de l’exercice physique sur apprentissage et mémoire dans 3 scénarios virtuels (n=13 patients TCs)
(vélo, écran)
L’entraînement physique améliore la forme physique et donc la réhabilitation
(Thomas et al., 2001)
Évaluation de procédures d’entraînement de la mémoire couplées à de l’IRMf dans une Arena (4 études)
Des résultats intéressants pour la neuropsychologie clinique (Bertella et al.,
2001)
Description de VETO : EV pour la désorientation topographique
La RV pour l’entraînement dans des environnements sécurisés
Habiletés spatiales
Réhabilitation
(Wilson and Evans, 1996)
Transfert d’information spatiale d’un EV vers l’ER chez des enfants handicapés (n=10)
L’expérimentation dans l’EV améliore la connaissance de l’ER
(Cromby et al., 1996)
Localisation d’objets, apprentissage et possibilités de transfert vers le monde réel (n=19) (supermarché)
(écran ordinateur)
La répétition de la tâche dans le supermarché virtuel améliore la performance dans le
supermarché réel (Stanton et al.,
1998)
Étude du transfert d’apprentissage de l’EV vers l’environnement réel (ER)15.
Description de 4 applications avec enfants handicapés (écran ordinateur)
L’exploration répétée d’un EV améliore la mémoire spatiale dans l’ER correspondant
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(McComas et al., 1998)
Transfert de l’apprentissage de l’EV vers l’ER chez des enfants avec troubles moteurs. Description d’applications
L’entraînement dans un EV permet le transfert
d’apprentissage spatial (Foreman et al.,
2003)
Transfert d’apprentissage d’un EV vers ER chez des enfants handicapés (n=7) et non handicapés (n=12) (écran ordinateur)
Amélioration des capacités spatiales après entraînement dans EV. Importance de évaluation de la mémoire en EV AVQs16
Évaluation
(Inman et al., 1997)
Évaluation des comportements
fonctionnels requis pour traverser les rues avec des enfants ayant troubles moteurs (fauteuil roulant, visiocasque)
Apprentissage dans les EVs Motivation des enfants (Desbonnet et
al., 1998) Développement d’EVs pour enfants handicapés (fauteuil roulant, visiocasque) Description de la mise en place de l’application (Cobb et al.,
1998)
Description de la création d’une ville virtuelle pour l’apprentissage d’AVQs. Test auprès de 20 patients (retard mental)
Apprentissage possible dans EV Discussion sur contraintes et limites
(Brown et al., 1998)
Description de la création d’EVs pour l’apprentissage chez patients avec retard mental (n=15) (écran ordinateur)
La RV est un outil permettant l’abord des compétences à vivre de façon indépendante
(Christiansen et al., 1998)
Évaluation de patients TCs (n=30) lors de la préparation d’un repas dans une cuisine virtuelle (2 fois/jour, 7 jours)
(visiocasque)
Étude de faisabilité
Incitation à continuer de tels développements
(Liu et al., 1999)
Évaluation des performances de conduite en EV (DriVRTM) de patients TCs (n=17) et de sujets sains (n=17) (visiocasque)
Le DriVR permet de discriminer patients et sujets sains
(Rose et al., 2000)
Étude du transfert d’apprentissage de l’EV vers l’ER. Mesure et évaluation de ce qui est transféré dans une tâche sensorimotrice (3 études ; 250 étudiants) (visiocasque)
Discussion sur caractéristiques de la charge cognitive de l’entraînement dans un EV (Gourlay et al.,
2000)
Développement d’un outil pour la réalisation d’applications virtuelles médicales. Tâches dans cuisine virtuelle (gant de RV)
Objectif : Supervision des fonctions exécutives Pas encore de résultats (Ku et al.,
2002)
Simulateur de conduite, étude auprès de conducteurs sains (n=10) et accidentés (n=15) (frein, accélérateur, écran)
Pas d’influence sur résultats de la méthode de manipulation (main ou pied). Réduction de la peur de conduire avec les mains (Zhang et al.,
2003) Comparaison performances de patients TCs (n=54) dans cuisine virtuelle / réelle
Étude de faisabilité
L’EV est un outil d’évaluation fiable et valide
(McComas et al., 2002)
Évaluation de l’entraînement d’enfants à traverser des rues dans une ville virtuelle (n=95) (écrans + capteur de position)
La RV permet l’apprentissage de conduites sécuritaires mais le transfert dans le monde réel ne se produit pas pour tous AVQs
Réhabilitation
(Cromby et al.,
1996) Entraînement dans un supermarché virtuel d’étudiants handicapés (n=19)
Amélioration des performances dans l’ER après entraînement répétitif dans l’EV
(Davies et al., 2002)
Trois applications pour réapprendre les activités de la vie quotidienne : cuisine, guichet automatique, recherche de chemin
Description de la création des EVs (sécurité, contrôlé, répétition)
(da Costa and de Carvalho, 2004)
Description d’AVIRC17
Test auprès de 4 patients schizophrènes (visiocasque)
Étude de faisabilité Résultats encourageants
16 AVQs : Activités de la Vie Quotidienne
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