Latence des activités incorrectes

La LAI dans le cas où l’ébauche d’erreur correspondait à l’amorce a été analysée en fonction du type d’amorce invalide (figure 48). L’ANOVA sur la LAI moyenne avec le type d’amorce invalide à trois modalités comme facteur à mesures répétées (invalide côté, invalide effecteur, invalide côté+effecteur) a révélé un effet significatif du facteur type d’amorce, F (2, 30) = 8,97 ; p < 0,05. Un test de Newman-Keuls a montré que la LAI dans le cas d’une amorce invalide effecteur (177 ms) était plus longue que celle dans le cas d’une amorce invalide sur le côté + l’effecteur (152 ms), et dans le cas d’une amorce invalide côté (163 ms) ; p < 0,05. Par contre ces deux derniers ne se différenciaient pas significativement ; p = 0,08.

Ces résultats ont montré que la LAI a été affectée par la proximité spatiale entre le lieu d’appariation de l’amorce et celui du SR.

N° Sujet

Effectif

Corrélation

1 94 0,03 2 14 0,21 3 79 -0,01 4 13 -0,02 5 12 -0,37 6 60 0,11 7 68 -0,08 8 3 -0,65 9 47 0,00 10 24 0,54 11 6 0,86 12 63 0,00 13 87 0,03 14 43 0,23 15 40 -0,01 16 42 -0,33 17 54 0,47 18 48 -0,12

Figure 48 : Latence de l’activité incorrecte en ms (en ordonnée) en fonction du type d’amorce invalide dans le cas où l’ébauche d’erreur correspond à l’amorce (en abscisse), avec leurs erreurs types.

II.3.4

Discussion

Le premier grand but de cette troisième étude était de distinguer deux catégories d’essais (purs-corrects, incorrects-corrects) afin d’étudier les processus de déprogrammation- reprogrammation dans les essais purs-corrects et ainsi de déterminer le modèle sous-jacent de la déprogrammation-reprogrammation (modèle partiel et sériel ou partiel et parallèle ou total et sériel/parallèle). Il a été montré que les processus se déroulant dans ces deux types d’essais ne sont pas les mêmes (e.g., Smid et al., 1990 ; Hasbroucq et al., 1999 ; Burle et al., 2002). Pour cela, nous avons supposé que les essais incorrects-corrects pouvaient contaminer l’ensemble des essais et par conséquent être la cause de ce qu’on a obtenu précédemment : la durée nécessaire pour déprogrammer les deux paramètres était plus courte que celle pour un seul paramètre (la direction dans la première étude, le côté dans la deuxième étude). Donc l’analyse de la catégorie des essais purs-corrects était indispensable pour préciser le modèle pris par les sujets lorsqu’ils se trouvaient face à une situation différente de ce qu’ils avaient prévu.

Les résultats des TR dans le cas des essais purs corrects ont montré que la suppression des essais incorrects-corrects de l’ensemble des essais corrects a supprimé la différence de TR

préparer leur réponse, ce qui a donné un temps plus court dans le cas d’une amorce valide que dans le cas d’une amorce invalide. Par contre, lorsque les sujets se trouvaient dans une situation différente de ce qu’ils avaient prévu, ils ont mis le même temps pour changer complètement ou partiellement ce qu’ils avaient préparé. Donc les sujets ont déprogrammé la totalité de ce qu’ils avaient traité et reprogrammé le nouveau mouvement. Á partir de ce qu’on a obtenu il était possible de confirmer que le modèle sous-jacent des processus de déprogrammation-reprogrammation était un modèle total. Mais on n’avait pas la possibilité de déterminer si la reprogrammation des paramètres erronés s’était faite d’une façon sérielle ou parallèle.

Nous avons conclu que les essais incorrects-corrects ont contaminé les essais corrects, et par conséquent ils ont provoqué la différence de temps de déprogrammation- reprogrammation entre les trois types d’amorce invalide (les deux premières études).

Ces résultats ont donné un argument contre le modèle paramétrique sériel de Rosenbaum (1980, 1983) qui prédit que le TR augmente avec le nombre de paramètres à spécifier. Par contre, les résultats sur les TPM et les TM ont donné des arguments en faveur de l’idée que l’information préalable affecte la programmation motrice (Rosenbaum 1980, 1983 ; Rosenbaum & Kornblum, 1982). Nos résultats ont montré que la validité de l’amorce (valide versus invalide) affecte les processus centraux et les processus moteurs les plus tardifs dans le système du traitement de l’information, cependant, ces deux temps, comme le TR, n’étaient pas affectés par le type d’amorce invalide. En effet, ces résultats nous ont permis de répondre à la question posée il y a longtemps dans la littérature sur la localisation de l’effet de la validité de l’information préalable dans le système du traitement de l’information (Rosenbaum, 1980 ; Goodman & Kelso, 1980 ; Rosenbaum & Kornblum, 1982 ; Lépine et al., 1989 ; Possamaï et al., 2002 ; Leuthold, 2003). Récemment, Leuthold (2003) dans une tâche de TR à quatre choix a utilisé l’approche chronopsychophysiologique pour localiser l’effet de la validité de l’amorce dans le système du traitement de l’information. Cet auteur a analysé les données du potentiel de préparation latéralisé (LRP) obtenues à partir de l’enregistrement de l’activité électroencéphalographique (EEG) avec l’objectif de montrer que la validité de l’amorce affecte seulement la durée des processus pré-moteurs.

Généralement le LRP est enregistré à partir des activités cérébrales mesurées à l’aide d’électrodes localisées au-dessus du cortex moteur gauche et du cortex moteur droit (C3’/ C4’) respectivement (Kutas & Donchin, 1980). La méthode suivante est introduite pour estimer le LRP (Coles, 1989). Considérons que les potentiels enregistrés dans les deux sites au temps (t) sont C3’ (t) et C4’ (t). Si la réponse requise implique la main droite, on calcule la

différence des ondes : DR(t) = C3’(t)-C4’(t). Inversement, lorsque la réponse requise implique la main gauche on calcule la différence des ondes : DL(t) = C4’(t)-C3’(t). Cette étape élimine toutes les activités symétriques distribuées au-dessus des sites corticaux enregistrées. Et pour éliminer les asymétries non motrices, on moyenne la différence des ondes DL(t) et DR(t) pour tous les essais dans chaque condition et le LRP est calculé comme la moyenne des deux moyennes : LRP(t) = [DL(t) + DR(t)]/2.

Dans le domaine de la psychophysiologie cognitive, le LRP est considéré comme un indice de la préparation d’une réponse spécifique. Le LRP commence à dévier de la ligne de base dès que l’information concernant la main requise est disponible. Autrement dit, le LRP est nul tant que le sujet n’a pas utilisé l’information sur la main impliquée dans la réponse à fournir. Dès que le sujet a utilisé cette information, il peut activer le cortex moteur impliqué dans la réponse. Donc le LRP peut être utilisé pour fractionner le TR en deux intervalles ; un intervalle qui précède le LRP (S-LRP, c’est l’intervalle entre le début du SR et le début du LRP) et un intervalle qui suit le LRP (LRP-R, c’est l’intervalle entre le début du LRP et l’exécution de réponse). Il est admis que l’intervalle S-LRP montre la durée des processus pré-moteurs et l’intervalle LRP-R montre la durée des processus moteurs (Leuthold, Sommer, & Ulrich, 1996 ; Osman & Moore, 1993 ; Miller &. Ulrich 1998). Donc le lieu des effets des facteurs expérimentaux peut être étudié par l’analyse de ces deux intervalles.

Leuthold a montré que l’effet de la validité de réponse affecte la durée des processus pré-moteurs, mais pas la durée des processus moteurs. L’intervalle S-LRP était plus long dans la condition invalide en comparaison avec la condition valide. Par contre, l’intervalle LRP-R n’était pas différencié entre ces deux conditions. Ces résultats ont suggéré que seuls les processus perceptifs et/ou les processus de sélection de la réponse ont contribué aux effets de validité de réponse. Ces résultats étaient donc en contradiction avec l’étude menée par Possamaï et ses collaborateurs (2002), mais en faveur l’étude de Goodman et Kelso (1980), dans laquelle ces deux auteurs ont supposé que l’effet de l’information préalable affectait la durée de l’étape de traduction S-R. Cependant, nos résultats sur le TPM et le TM, en fonction du type d’amorce, confirmaient que la validité de l’amorce avait un effet sur les étapes pré- motrices et les étapes plus tardives du système du traitement de l’information.

le cas d’une amorce valide (12 %). En fait, la grande probabilité que le SR corresponde au signal amorcé (70% d’essais dans le cas d’une amorce valide), incitait les sujets à exécuter la réponse amorcée. Dans le cas d’une amorce valide, les sujets exécutaient la réponse correcte, donc la majorité des essais était des essais purs corrects. Par contre, dans le cas d’une amorce invalide, souvent, les sujets commençaient à exécuter la réponse qu’ils avaient préparée, mais dès qu’ils s’apercevaient que le SR ne correspondait pas au mouvement préparé et ébauché, ils stoppaient l’exécution de la réponse préparée puis déclenchaient la réponse correcte, ce qui correspondait aux essais incorrects-corrects. La proportion d’essais incorrects-corrects ne se différenciait cependant pas en fonction du type d’amorce invalide.

Ensuite, on a distingué deux types d’essais incorrects-corrects : des essais incorrects- corrects dans lesquels l’ébauche d’erreur correspondait à l’amorce et les essais incorrects- corrects dans lesquels l’ébauche d’erreur correspondait à une réponse différente de celle amorcée. Les résultats obtenus ont montré que la majorité des ébauches d’erreur correspondait à l’amorce (68% de 88% d’essais incorrects-corrects dans le cas d’une amorce invalide). Puisque la forte probabilité que la réponse demandée soit la réponse amorcée, les sujets préparaient la réponse amorcée. Cependant, après le SR cette activation était soumise à un contrôle d’exécution pour vérifier la similitude entre la réponse activée et la réponse demandée (Burle et al., 2002 ; Allain et al., 2004). Si les deux réponses étaient différentes, ce contrôle inhibait l’activation de la réponse incorrecte pour reprogrammer la bonne réponse. Mais parfois, avant que la mauvaise réponse ne soit stoppée, cette activation dépassait un seuil et cela provoquait une activation partielle dans les muscles impliqués dans la réponse amorcée.

Dans cette troisième étude, nous nous sommes intéressés également au TC. Cet indice représente la durée des processus de correction d’une ébauche d’erreur. Il permet d’étudier la relation entre le TC, la nature des erreurs partielles effectuées et la réponse correcte exécutée. Les résultats portant sur le TC, dans le cas où l’amorce correspondait au SR, ont montré que le TC était plus court dans le cas d’une amorce invalide effecteur que dans celui d’une amorce invalide côté ou invalide côté et effecteur. Ces résultats n’ont pas confirmé l’hypothèse que la durée du TC était indépendante de la proximité spatiale entre le lieu d’apparition de l’amorce et celui du SR (le modèle total/ sériel ou parallèle). Ils n’ont pas non plus confirmé que le TC dépendait de cette proximité (le modèle partiel sériel de Rosenbaum, 1980, 1983), parce que le TC ne se différenciait pas de la condition où il n’y avait aucune proximité entre les deux signaux et la condition où il y avait une proximité par le côté ; les sujets avaient besoin d’autant de temps pour corriger un mouvement erroné par les deux paramètres que par le seul

paramètre côté. En effet, pour que les sujets puissent corriger une ébauche d’erreur correspondant à une amorce invalide côté et invalide côté+effecteur, ils devaient activer le côté opposé. Ils devaient donc activer l’hémisphère controlatéral à la réponse ébauchée. Par contre, lorsque les sujets devaient changer l’effecteur erroné, ils devaient activer l’effecteur opposé qui se trouve dans le même hémisphère mais sur un territoire cortical différent. Le changement d’un hémisphère à l’autre prenait plus de temps par rapport au cas où la correction était faite dans le même hémisphère. On constate dans ce cas que le temps nécessaire pour corriger une ébauche d’erreur dépendait de la nécessité ou pas de changer l’hémisphère qui avait activé le mouvement erroné (Miller, 1982, cité par Adam & Pratt, 2004).

L’analyse réalisée pour étudier la corrélation entre l’enveloppe de la bouffée EMG correspondant à l’ébauche d’erreur et le TC a aussi montrée qu’il existait une corrélation positive entre ces deux variables. Le TC était d’autant plus long que l’enveloppe de la bouffée EMG correspondant à une ébauche d’erreur était importante. Plus les sujets étaient engagés dans l’exécution d’un mouvement erroné plus le temps nécessaire pour corriger cette erreur était long.

L’analyse portant sur la LAI a montré qu’elle était affectée par le type d’amorce invalide ; la LAI était plus longue dans le cas d’une amorce invalide effecteur que dans le cas d’une amorce invalide côté ou invalide côté + effecteur. Dans le cas où l’ébauche d’erreur correspondait à une amorce invalide effecteur, les sujets prenaient plus de temps pour commencer un mouvement erroné en comparaison avec le cas où l’ébauche d’erreur correspondait à une amorce invalide côté où invalide côté + effecteur. Autrement dit, lorsque l’amorce et le SR se partageaient le même hémisphère les sujets avaient plus de difficultés à exécuter d’une façon erronée la réponse amorcée. En revanche, lorsque les deux signaux étaient contrôlés par deux hémisphères différents, les sujets activaient plus facilement (automatiquement) la réponse amorcée.

Les différentes analyses portant sur les essais incorrects-corrects, dans le cas où l’ébauche d’erreur correspondait à l’amorce, ont montré qu’il y avait une trace de la programmation de la réponse amorcée avant l’arrivée du SR et que plus les sujets s’engageaient dans l’exécution de leur programme moteur erroné plus ils avaient besoin de

En résumé, dans ce type de tâche il y avait une forte probabilité que l’amorce corresponde au SR, donc les sujets activaient la réponse amorcée. Mais après avoir reçu le SR, cette activation était contrôlée par des processus d’exécution qui contrôlent la similarité entre l’amorce et le SR. Si la réponse activée correspondait à la réponse demandée, les sujets exécutaient leur réponse amorcée ; cela se donnait un TR court (le cas d’une amorce valide). Par contre, si la réponse activée ne correspondait pas à celle demandée par le SR, les sujets déprogrammaient tout ce qu’ils avaient préparé pour reprogrammer la bonne réponse. Mais parfois, avant que la réponse amorcée ne soit supprimée, cette activation incorrecte de la réponse amorcée arrivait au seuil et provoquait une excitation des muscles impliqués dans la réponse amorcée (ébauche d’erreur). Cette erreur partielle provoquait un allongement du TR et des changements dans les processus impliqués dans la réponse motrice. En fait, dans le cas des essais incorrects-corrects, La mise en place des processus de correction empêchait l’exécution complète de la réponse erronée. Ces processus dépendaient de la proximité des hémisphères qui contrôlent les paramètres du mouvement utilisé.

DISCUSSION GÉNÉRALE

L’objectif de ce travail de thèse était d’étudier les processus de déprogrammation et de reprogrammation du mouvement mis en jeu lorsque le sujet se trouve face à une situation différente de celle prévue initialement. Le cadre théorique est celui du modèle paramétrique de Rosenbaum (1980, 1983) qui suppose (1) l’existence d’une étape de programmation du mouvement, (2) que les différents paramètres du mouvement (côté, direction, amplitude, etc.) peuvent être programmés indépendamment et qu’enfin (3) cette programmation peut être faite par anticipation, avant le début du mouvement et conservée en mémoire de travail. Le modèle prédit que le sujet peut utiliser une information préalable pour programmer à l’avance, pendant la période préparatoire, les paramètres dont les valeurs sont connues. Il obtient alors un gain en termes de TR puisqu’il ne lui reste à programmer après le SR qu’un nombre réduit de paramètres du mouvement. En outre, Rosenbaum a proposé que la programmation des différents paramètres soit effectuée d’une façon sérielle car le temps de programmation varie en fonction du nombre de paramètres pré-signalés.

Certains résultats de la littérature, cependant, sont en contradiction avec ce modèle, (Rosenbaum & Kornblum, 1982 ; Lépine et al., 1989). Dans l’étude de Rosenbaum et Kornblum, le TR était plus court lorsque deux paramètres (main + doigt ; condition inter- manuelle) plutôt qu’un seul (doigt ; condition intra-manuelle) devaient être déprogrammés et reprogrammés. Dans l’étude de Lépine et de ses collaborateurs, le TR dans le cas où une seule dimension était pré-signalée, ne se différenciait pas de celui où aucune dimension n’était pré- signalée.

Les deux études citées précédemment avaient cependant des limites pouvant expliquer les résultats contradictoires avec le modèle paramétrique sériel de Rosenbaum (1980). Dans l’étude de Rosenbaum et Kornblum (1982), la manipulation de chaque condition expérimentale était faite dans un bloc indépendant ce qui incitait les sujets à suivre une stratégie de préparation multiple dans la condition inter-manuelle. Dans l’étude de Lépine et collaborateurs, le mouvement utilisé se composait de paramètres de nature différente (amplitude, nature continue ; côté et direction, nature discrète) ce qui rendait le temps de déprogrammation et reprogrammation des deux paramètres de nature différente plus long que celui des paramètres de même nature.

Pour dépasser ces différentes limites, dans ce travail, nous avons utilisé un mouvement qui se composait de deux paramètres ; le côté (droit, gauche) et la direction (extension, flexion) (deux paramètres discrets binaires) et on a manipulé les différentes conditions

expérimentales dans le même bloc d’essais. Également, nous avons étudié les essais erronéset leur répartition en fonction du temps. Cette analyse a une importance majeure parce qu’elle pouvait révéler des traces d’un programme moteur correspondant à la réponse amorcée. Cette analyse ne pouvait pas être faite à partir de l’étude de Lépine et al. (1989) car les auteurs n’avaient pas reporté ni analysé les erreurs.

Dans notre première étude nous avons utilisé l’analyse des distributions des TR et l’analyse des delta plots pour étudier de façon plus fine les processus de déprogrammation- reprogrammation.

À partir des résultats obtenus par l’analyse des TR moyens, des distributions des TR corrects et de l’analyse des delta plots entre les trois types de distribution invalide (figures 23, 24) nous avons constaté que le temps nécessaire pour déprogrammer-reprogrammer la direction était plus long que celui nécessaire pour déprogrammer-reprogrammer le côté ou les deux paramètres direction et côté. La durée de la déprogrammation-reprogrammation du côté était proche de celle de la déprogrammation-reprogrammation de la direction et du côté. Ces résultats ont montré que le temps de déprogrammation-reprogrammation, contrairement aux prédictions du modèle de Rosenbaum, n’augmente pas en fonction du nombre de paramètres. En résumé, on a obtenu que la déprogrammation-reprogrammation n’était ni (1) partielle et sérielle, ni (2) partielle et parallèle, ni (3) totale et sérielle ou parallèle. Donc, l’échec des prédictions des modèles de Rosenbaum ne tient ni au type de tâche utilisée ni à la nature du paramètre amplitude.

Pourquoi le temps nécessaire pour changer la direction du mouvement (première étude, Lépine et al., 1989) est-il plus long que celui pour changer le côté ou le côté et la direction à la fois ? Dans ces deux études, le mouvement utilisé était un mouvement d’extension ou de flexion du poignet droit ou gauche. Dans le cas, d’une amorce invalide sur la direction les sujets devaient donc déprogrammer les muscles agonistes impliqués dans la réponse préparée, pour reprogrammer les muscles antagonistes, impliquées dans la réponse demandée. Cette compétition entre les muscles agonistes et antagonistes prenait du temps. Par contre, dans le cas où l’amorce était invalide côté, ils pouvaient inhiber la totalité de la réponse préparée pour programmer le nouveau mouvement ce qui prenait un temps moindre par rapport au cas d’une amorce invalide direction. On pouvait donc supposer que les

d’une amorce invalide sur le côté et sur le côté et la direction (processus d’inhibition, reprogrammation).

Dans notre deuxième expérience, nous avons utilisé comme paramètres du mouvement le côté (droit, gauche) et l’effecteur (main, pied). Ainsi, dans tous les cas d’amorce invalide la séquence inhibition/reprogrammation pouvait être utilisée.

Les résultats de la deuxième étude ont montré que le temps nécessaire pour déprogrammer-reprogrammer le seul paramètre côté était plus long que celui nécessaire pour déprogrammer-reprogrammer les deux paramètres (côté et effecteur). Ces résultats sont donc en accord avec ceux obtenus dans la première étude, à savoir que le temps nécessaire pour modifier un seul paramètre est plus long que celui nécessaire pour modifier deux paramètres. Cependant, alors que dans l’étude précédente c’était le paramètre direction qui prenait le temps le plus long à déprogrammer-reprogrammer, dans la deuxième étude, c’était le paramètre côté. Donc le temps nécessaire pour modifier complètement la réponse préparée était toujours plus court que celui nécessaire pour modifier un seul paramètre (direction dans