Variables cinématiques

a. Profils de vitesse et marquage des événements temporels

Les profils de vitesse moyens ont été calculés pour chaque condition de pointage, pour chaque session et chaque sujet. En plus de la définition du début du mouvement pour tous les essais, trois autres points ont été marqués sur les profils de vitesse moyens. La figure II.7 présente les différentes variables cinématiques mesurées à partir du marquage de ces points sur un profil de vitesse type. Le marquage du pic de vitesse renseigne sur l’amplitude de la vitesse maximale atteinte à l’issue de la phase d’accélération. La fin du mouvement a été marquée sur la base d’un seuil de 100 pixels par seconde (éventuellement ajusté manuellement), pour l’ensemble des conditions, des sessions et des sujets. Pour la condition CORRIGÉE, le marquage du point de divergence du profil de vitesse moyen par rapport au profil de vitesse moyen de la condition DIRECTE a permis de calculer le temps de réaction au déplacement de cible, par session et par sujet. Ce point de divergence des profils correspond à la rupture de pente qui apparaît en condition CORRIGÉE dans la phase de décélération (voir figure II.7).

b. Variables cinématiques

La détection des événements marquant le début et la fin du mouvement sur les profils de vitesse a permis l’estimation individuelle du temps de réaction (TR, délai séparant l’apparition de la cible du début du mouvement) et de la durée totale du mouvement (TM), par condition et par session. Le marquage du pic de vitesse permet d’estimer le temps d’accélération (TA, délai séparant le début du mouvement de l’instant du pic de vitesse) et l’amplitude de la vitesse maximale (AVmax)⁵⁷. Le temps de décélération séparant l’instant

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L’amplitude de la vitesse maximale est évaluée sur la base des déplacements du curseur, elle est exprimée en pixels par seconde, puis en centimètre par seconde à l’échelle de l’écran de stimulation. La vitesse maximale a également été estimée en terme de vitesse angulaire de défilement sur la rétine en degré par seconde ; ces valeurs

du pic de vitesse de la fin du mouvement est également estimé, ce qui permet de calculer le pourcentage de décélération du mouvement.

En condition CORRIGÉE, deux variables supplémentaires ont été mesurées. Le temps de réaction au déplacement de cible, appelé temps de correction (TC), correspond au délai séparant l’instant D du déplacement de cible de l’apparition des premières modifications cinématiques du mouvement caractérisées sur le profil de vitesse par le point de rupture de pente. A cet instant, l’amplitude de la vitesse au début de la correction est estimée (AVcor).

Temps TC TM TD TA Condition CORRIGÉE C AVmax AVcor D T0 Condition DIRECTE Vitesse TM TA TD AVmax C T0

Figure II.7. Profils schématiques de vitesse de la main lors d’un mouvement de pointage d’une cible visuelle en condition DIRECTE (courbe bleue) et en condition CORRIGÉE (courbe rouge).

Suite à l’apparition de la cible (C), le mouvement débute à l’instant T0, après une certaine latence (temps de réaction non étudié dans notre expérience). Le délai séparant le début du mouvement du pic de vitesse correspond au temps d’accélération (TA), et le délai séparant le pic de vitesse de la fin du mouvement correspond au temps de décélération (TD). Le temps de mouvement (TM) correspond à la durée totale du mouvement. En condition CORRIGÉE, le temps de correction (TC) correspond au délai séparant le déplacement de la cible (D à l’insant T-saut) de la rupture de pente observée en phase de décélération. L’amplitude de la vitesse est mesurée au pic de vitesse (AVmax) et à la rupture de pente correspondant à l’instant de la correction (AVcor).

c. Analyses statistiques des variables cinématiques du groupe Contrôle Dans un premier temps, l’étude a porté sur le groupe Contrôle représentatif de la population standard. Une analyse de variance à deux facteurs à deux niveaux a d’abord été conduite sur l’ensemble des données (ANOVA 2 X 2, sur mesures répétées) : [Sessions (F1, F2) X Conditions (DIRECTE, CORRIGÉE)]. Ce test a permis de vérifier l’absence d’effet du

facteur Session sur l’ensemble des variables cinématiques mesurées. De ce fait, ce facteur n’a pas été pris en compte pour la suite des analyses et les données des deux sessions ont été moyennées individuellement permettant l’analyse des effets de la condition sur les variables cinématiques d’intérêt.

L’analyse des effets de la condition sur chaque variable cinématique a été réalisée à l’aide d’un test T de Student comparant pour chaque variable l’ensemble des valeurs moyennes individuelles (t-Test bilatéral pour mesures appariées). Nous faisons l’hypothèse d’une augmentation significative du temps de mouvement et du temps de décélération dans la condition CORRIGÉE par rapport à la condition DIRECTE, alors que le temps d’accélération et l’amplitude de la vitesse maximale ne devraient pas être affectés par la condition. La différence de temps de mouvement entre les deux conditions a permis de quantifier le temps de mouvement additionnel (TMa) en condition CORRIGÉE, temps nécessaire à la correction de trajectoire.

d. Analyses statistiques des variables cinématiques pour la comparaison des groupes Novices et Experts

Dans un second temps, c’est l’effet de l’expertise sur les variables comportementales qui est étudié en comparant les résultats des groupes de sujets Contrôles appelés Novices et des sujets Experts. Une analyse de variance à trois facteurs à deux niveaux a été conduite (ANOVA 2 X 2 X 2, sur mesures répétées) : [Sessions (F1, F2) X Conditions (DIRECTE, CORRIGÉE) X Populations (Novices, Experts)]. Ce test a permis de vérifier l’absence d’effet du facteur Session sur l’ensemble des variables cinématiques mesurées. De ce fait, ce facteur n’a pas été pris en compte pour la suite des analyses et les données moyennes des deux sessions ont été regroupées individuellement permettant l’analyse des effets de l’expertise sur les variables cinématiques d’intérêt en fonction de la condition.

L’effet de l’expertise a été évalué sur les différentes variables comportementales individuelles moyennées par condition. L’analyse de variance à deux facteurs à deux niveaux a été conduite (ANOVA 2 x 2, sur mesures répétées) : [Conditions (DIRECTE, CORRIGÉE) X Populations (Novices, Experts)]. Cette analyse de variance ayant confirmé l’effet significatif de la condition et l’effet significatif de la population sur chacune des variables, un test post-hoc de plus petite différence significative (« Least Significant Difference, LSD t-Test ») a permis d’évaluer les effets croisés de la population en fonction de la condition sur les variables cinématiques.

5. Marqueurs comportementaux utilisés pour l’analyse des données