La Navigation

La navigation, souvent appelée orientation spatiale, est l’habileté d’apprendre à trouver son chemin d’un endroit à un autre dans l’environnement (Maguire et al., 1996). Cette capacité de pouvoir planifier et exécuter un trajet pour atteindre un objectif (Gallistel, 1990) comporte différentes facettes.

Les habiletés spatiales peuvent êtres décomposées en plusieurs fonctions inter-reliées. En effet, la navigation implique plusieurs fonctions d’ordre perceptif, cognitif, et moteur pour pouvoir naviguer. Toutes les habiletés consistant à localiser des objets, les éviter lorsqu’ils se trouvent sur notre chemin, lire un plan ou une carte, noter des indications et les mémoriser ou les écrire pour pouvoir les retrouver, planifier un déplacement ou reconnaître une route pour s’orienter vers

un lieu précis, nécessitent la participation de nombreuses facultés comme la mémoire spatiale, le décodage et l’encodage d’information.

Le wayfinding est une forme de navigation avec un but déterminé, qui implique une résolution de problèmes spatiaux (Passini, 1990; 1996). Le wayfinding est en effet la capacité cognitive d’assimiler de l’information spatiale, faire des cartes cognitives pour retrouver son chemin, prendre et exécuter des décisions. Le wayfinding est composé de trois processus (Passini 1984) :

1. La création d’une carte cognitive : On commence par explorer l’environnement et se former une représentation mentale de ce lieu. Cette information spatiale est encodée et gardée en mémoire pour pouvoir être utilisée plus tard.

2. Prise de Décision : Le wayfinding implique la résolution de problèmes spatiaux. Le problème spatial à résoudre est la prise de décision pour se rendre à un objectif quand on a le choix entre plusieurs routes. À partir de la représentation mentale de l’environnement que l’on s’est faite, on calcule le meilleur chemin pour se rendre à notre but.

3. Exécution des décisions : Il faut être capable de se souvenir de notre objectif sans être désorienté et accomplir adéquatement la décision que l’on a prise.

1.7.1 L’intégration de trajets chez les animaux

En se fondant sur des indices proprioceptifs (Etienne & Jeffery, 2004), vestibulaires (Mittelstaedt & Mittelstaedt 1982), ou olfactifs (Gagliardo et al., 2009)

qui indiquent la distance parcourue depuis un point de départ, plusieurs espèces animales sont capables de s’orienter sur plusieurs centaines de kilomètres. Cette habileté reliée aux déplacements pour se nourrir et s’accoupler se nomme l’intégration de trajets, et à des avantages adaptatifs évidents.

Les éthologistes se sont intéressés au comportement d’intégration de trajets par exemple chez les pigeons voyageurs, les oies sauvages ou les fourmis, qui peuvent retourner à leur point d’origine, et s’orienter en utilisant des indices internes de d’emplacements.

L’intégration de trajet est beaucoup plus qu’un simple compas interne qui leur indiquerait le Nord puisque cette carte indique où se trouve l’animal sur sa représentation cognitive de l’environnement (Gallistel, 1990). Plusieurs paradigmes différents ont été utilisés pour étudier ce phénomène chez les animaux et démontrer qu’ils dépendent d’indices internes pour se déplacer et non pas sur des indices de l’environnement (Etienne et al., 1980; 1990; Mittelstaedt & Mittelstaedt, 1982; Jefferey, 1997).

1.7.2 Les labyrinthes : définitions

Les labyrinthes existent depuis des siècles. Les égyptiens en fabriquaient pour honorer les pharaons défunts dans les pyramides. Au Moyen-Âge les labyrinthes servaient dans les châteaux forts pour perdre l’ennemi dans des dédales qui menaient l’assaillant de la forteresse à sa perte. Aujourd’hui les labyrinthes sont utilisés dans les tests d’intelligence et de mémoire spatiale. Il existe plusieurs sortes de labyrinthes utilisés chez les humains et les animaux pour tester

l’intelligence et la mémoire spatiale. En français le mot « labyrinthe » désigne un chemin sinueux où l’on peut se perdre. Un labyrinthe ne comporte pas d’intersections et ne permet pas donc de dévier de la route (voir image). En anglais par contre, le mot « maze » désigne un labyrinthe comprenant des intersections, ce qui implique des prises de décision

Figure 1.13 : Labyrinthes.

Labyrinthe médiéval de chartres Labyrinthe moderne

Deux sortes de labyrinthes différents, un avec et l’autre sans prises de décisions. Tirée de : le labyrinthe médiéval :(www.labyreims.com) et le labyrinthe moderne : (www.jeu-labyrinthe.com).

1.7.3 Chez les souris et les hommes et, chez les primates

Plusieurs tests ont été développés pour comprendre les processus par lesquels les gens résolvent des problèmes d’ordre spatial en général. On utilise des labyrinthes en T, les labyrinthes radiaux, comme celui de Barnes (1966), ou de Morris (1984), les labyrinthes complexes en T et toutes autres sortes de variantes

incluant maintenant les labyrinthes virtuels. Le labyrinthe de Morris a particulièrement été utilisé, souvent pour tester les habiletés de sujets humains et confirmer ce qui avait déjà été trouvé chez les rongeurs. Le paradigme dans cette tâche est très simple, le rat ou le sujet humain doit trouver une plateforme dans un espace ouvert mais restreint. Cette plateforme est invisible et le sujet doit se souvenir où elle se trouve. Le sujet peut se fier à des indices visuels ou utiliser d’autres stratégies pour se déplacer. Ces études sont donc facilement reproductibles que ce soit chez les humains à qui ont peut donner des directives ou encore aux rongeurs qui sont motivés à sortir de l’eau et à trouver la plateforme. Ces labyrinthes servent à évaluer les habiletés des personnes dans les tâches spatiales.

1.7.4 Tâche de pointage

Les tâches de pointage ont pour objectif d’évaluer la connaissance de participants sur les relations directionnelles entre deux lieux. Ces tâches peuvent évaluer la perception de l’espace (Kelly et al., 2004), la perception du mouvement (Israel et al., 1996; Philbeck et al., 2006) et la mémoire spatiale en général (Sadalla & Montello, 1989). Les jugements de direction sont essentiels pour la représentation spatiale et pour planifier un déplacement dans l’environnement et accomplir ce déplacement.

Dans les tâches de pointage, on peut demander au sujet de se déplacer de façon passive ou active, et de pointer vers sa position d’origine. On peut aussi

demander au sujet de décrire verbalement l’azimut de la cible. Pointer physiquement implique l’apport du système moteur pour accomplir l’action motrice de pointer en plus de la tâche spatiale cognitive de trouver son point d’origine.

1.7.5 L’évitement d’obstacles

La navigation implique aussi de pouvoir se déplacer dans l’environnement et d’éviter des obstacles dans son chemin. Ces obstacles peuvent êtres de très grande taille, par exemple un immeuble que l’on doit contourner pour atteindre un but, ou un obstacle de petite taille que l’on peut enjamber. Dans les deux cas cela implique de pouvoir localiser l’obstacle dans l’espace et de développer une stratégie pour garder l’objectif en tête et l’atteindre malgré l’obstacle.