Evaluation des capacités d’orientation spatiale après lésion cérébrale : test d’évocation et de lecture de cartes cognitives

Master

Reference

Evaluation des capacités d'orientation spatiale après lésion cérébrale : test d'évocation et de lecture de cartes cognitives

ERNI, Britt

Abstract

La carte cognitive est une représentation mentale allocentrée d'un environnement familier qui permet d'inférer les relations entre les différents points de repères pour s'orienter de manière autonome. En cas de lésion cérébrale au niveau du lobe temporal médian de l'hémisphère droit, cette aptitude peut être altérée, ce qui peut conduire à des difficultés à s'orienter dans un environnement connu. Nous avons créé une nouvelle tâche permettant d'évaluer la capacité d'évocation et de lecture de cartes cognitives chez des personnes neurologiquement saines et des patients présentant une lésion cérébrale hémisphérique droite. La tâche contient une partie d'évocation de points de repère dans un environnement familier au participant et une partie de rappel de liens spatiaux dans ce même environnement (jugements de distance et de direction). Les résultats montrent des performances nettement inférieures pour les 5 patients évalués par rapport au 72 participants contrôles, ceci notamment pour les items de direction.

ERNI, Britt. Evaluation des capacités d'orientation spatiale après lésion cérébrale : test d'évocation et de lecture de cartes cognitives. Master : Univ. Genève, 2011

Available at:

http://archive-ouverte.unige.ch/unige:18746

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Evaluation des capacités d’orientation spatiale après lésion cérébrale : test d’évocation et de lecture de cartes

cognitives

MEMOIRE REALISE EN VUE DE L’OBTENTION DE LA Maîtrise universitaire en Psychologie, orientation Cognitive et Clinique

PAR

Britt Erni

DIRECTEUR DU MEMOIRE

Dr. Roland Maurer (Maître d’enseignement et de recherche)

JURY

Virginie Descloux (Assistante-doctorante) Dr. Roland Maurer

Prof. Alan Pegna

Genève, le 23 juin 2011

UNIVERSITE DE GENEVE

FACULTE DE PSYCHOLOGIE ET DES SCIENCES DE L'EDUCATION SECTION PSYCHOLOGIE

Résumé

La carte cognitive est une représentation mentale allocentrée d’un environnement familier qui permet d’inférer les relations entre les différents points de repères pour s’orienter de manière autonome. En cas de lésion cérébrale au niveau du lobe temporal médian de l’hémisphère droit, cette aptitude peut être altérée, ce qui peut conduire à des difficultés à s’orienter dans un environnement connu. Nous avons créé une nouvelle tâche permettant d’évaluer la capacité d’évocation et de lecture de cartes cognitives chez des personnes neurologiquement saines et des patients présentant une lésion cérébrale hémisphérique droite. La tâche contient une partie d’évocation de points de repère dans un environnement familier au participant et une partie de rappel de liens spatiaux dans ce même environnement (jugements de distance et de direction).

Les résultats montrent des performances nettement inférieures pour les 5 patients évalués par rapport au 72 participants contrôles, ceci notamment pour les items de direction.

TABLE DES MATIERES

1. INTRODUCTION THEORIQUE ... 4

1.1 Orientation spatiale ... 4

1.1.1 Représentations spatiales allocentrées vs égocentrées ... 4

1.2 Structures neurales impliquées dans l’orientation spatiale ... 5

1.3 La construction de la carte cognitive ... 9

1.3.1 Carte cognitive comme représentation spatiale sémantisée... 10

1.3.2 Dichotomie entre route et survey : composants neuronaux………...11

1.3.3 Base neurale de la formation et de l’utilisation de la carte cognitive... 11

1.4 Déficits dans l'orientation topographique……….13

1.4.1 Effet de l’âge sur l’orientation topographique………...13

1.4.2 Effet du genre sur l’orientation topographique ... 14

1.4.3 Déficits d’orientation topographique liés aux lésions cérébrales……….….15

1.4.4 Désorientation topographique : classifications ... 16

1.4.5 Les quatre types de désorientation topographique selon Aguirre et D’Esposito (1999) ... 18

1.5 Problématique sous-jacente à la création du test ... 19

2. METHODE ... 21

2.1 Population ... 21

2.2 Procédure ... 21

2.3 Tâche : Test d’évocation et de lecture de cartes cognitives ... 21

2.3.1 Evocation de cartes cognitives ... 21

2.3.2 Création des items ... 22

2.3.3 Jugements de distances et de directions ... 24

2.4 Variables ... 26

2.5 Propriétés souhaitées et hypothèses ... 27

3. RESULTATS STATISTIQUES ... 28

3.1 Analyses exploratoires ... 28

3.1.1 Analyse descriptive des données sociodémographiques de la population ... 28

3.1.2 Analyses descriptives des variables dépendantes en fonction de la relation spatiale et du type de couples de direction ... 29

3.2 Analyses inférentielles ... 31

3.2.1 Effets des variables inter-sujest : nombre d’années d’études et genre ... 31

3.2.2 Effet de la relation spatiale et du type de couples de direction sur les taux de bonnes réponses ... 32

3.2.3 Effet de la relation spatiale et du type de couples de direction sur les temps de réponses ... 34

3.3 Test de lectures de cartes cognitives : évaluation des patients ... 36

3.3.1 Patient AD ... 36

3.3.2 Patient AS ... 38

3.3.3 Patient LT ... 39

3.3.4 Patient CD ... 42

3.3.5 Patient BH ... 43

4. DISCUSSION ET PERSPECTIVES FUTURES ... 45

5. BIBLIOGRAPHIE ... 53

6. ANNEXES ... 57

1. INTRODUCTION THEORIQUE 1.1 Orientation spatiale

L’orientation spatiale est une activité quotidienne motivée et dirigée par un but. Connaître un environnement est un processus dynamique dans lequel les informations sont constamment remises à jour (Golledge, 1999). L’orientation spatiale se réfère à la capacité à trouver, ou à apprendre à trouver son chemin correctement d’un endroit à l’autre de l’environnement.

Trouver son chemin nécessite des processus complexes incluant l’attention, la perception ainsi que des composants mnésiques (Maguire, Burke, Phillips & Staunton, 1996). La mémoire spatiale nous permet d’encoder, de stocker et de récupérer des informations spatiales dans les activités de la vie quotidienne. Elle est organisée selon différents éléments, à savoir l’échelle (grande vs petite), le type de stockage de l’information (à court terme vs à long terme), l’environnement (statique vs dynamique), la représentation (allocentrée vs égocentrée) ainsi que l’aspect rétrospectif (rappeler les informations spatiales antérieures) ou prospectif (planifier à l’avance, avoir des attentes à propos des situations spatiales futures) (Plukaard, 2009). Pour la majorité des activités quotidiennes, nous utilisons la mémoire de travail spatiale. Cette dernière permet de garder les informations spatiales actives pour de courtes périodes de temps et de mettre ainsi à jour ces informations (Van Asselen, 2005, cité par Plukaard, 2009). Elle est donc requise pour toutes les activités dans lesquelles un individu se déplace, afin de maintenir les informations actives concernant l’environnement exploré et de conserver une trace d’où nous sommes, par exemple lorsque nous allons de notre domicile jusqu’au supermarché.

1.1.1 Représentations spatiales allocentrées vs égocentrées

Le domaine topographique est défini comme l’espace qui se situe au-delà de notre perception immédiate. Les espaces topographiques correspondent par exemple à l’intérieur d’un immeuble ou à la ville dans lesquel il est placé. Nous internalisons régulièrement les représentations de ces espaces ainsi que leur contenu qui suffisent à nous guider d’un endroit à l’autre de l’environnement (Aguirre, Zarahn & D’Esposito, 1997). Une représentation mentale spatiale peut donc être définie comme une entité interne et subjective correspondant à une réalité externe expérimentée par le sujet. Il est possible de distinguer deux grands types de représentation et de traitement spatial dont les effets peuvent être dissociés d’un point de vue comportemental, développemental et en termes de bases neurales: d’une part, les représentations égocentrées sont utilisées pour programmer des informations spatiales en relation avec la position de l’observateur (centrées sur l’observateur). Ces informations sont

de type « relation objet – observateur ». D’autre part, les représentations allocentrées sont totalement indépendantes de la position et du point de vue de l’observateur et contiennent des informations spatiales du type «relation objet – objet » (Farell, 1996). Pick et Lockman (1981) ont proposé qu’à mesure de la navigation il s’effectue un changement de référentiel pour la représentation mentale de l’environnement. Ainsi, les environnements non familiers ou peu familiers seraient représentés dans un référentiel égocentré, tandis que les environnements familiers pourraient être représentés dans un référentiel allocentré, c’est-à- dire indépendamment du point de vue de l’observateur qui navigue. Ainsi, selon ces dires, il existerait deux façons de se représenter un environnement à grande échelle, soit sous la forme de routes, c’est-à-dire de séquences de scènes et d’actions dans un référentiel égocentré selon le point de vue de l’observateur se déplaçant le long de ces routes, soit sous la forme d’une vue de dessus (survol) où les repères et les routes seraient représentés dans un référentiel allocentré, indépendamment du point de vue de l’observateur. La carte cognitive est l’ensemble des représentations allocentrées acquises à partir de la navigation. Plus loin, nous décrirons la nature et le développement des cartes cognitives. Pour le moment concentrons- nous sur les bases neurales de la représentation topographique.

1.2 Structures neurales impliquées dans l’orientation spatiale

Bien que les structures cérébrales impliquées dans l’orientation spatiale soient l’objet de plusieurs débats, il semble qu’il existe un certain accord concernant le rôle du système limbique et de l’hippocampe dans les représentations spatiales et la navigation (Jeffery, 2003).

Chez le rat, les premiers arguments en faveur d’une participation de l’hippocampe à la représentation spatiale sont issus d’une série d’expériences électrophysiologiques utilisant la technique d’enregistrement cellulaire. O’Keefe et Dostrovsky (1971) ont montré que des neurones dans l’hippocampe déchargent de façon spécifique lorsque l’animal se trouve à un endroit donné de l’environnement. Ces cellules dépendent du moment présent. En effet, une même cellule est capable de participer à plusieurs représentations et décharge à différentes places dans chaque environnement, à des moments différents. Il s’agit d’une représentation d’un environnement à un moment donné, qui permet de garder une trace stable de la position donnée pendant ce temps. Les auteurs ont par ailleurs établi que leur activité ne dépend pas de l’orientation, pas toujours de la trajectoire ou de l’activité de l’animal, mais uniquement du lieu où se trouve celui-ci. Ces cellules ont par conséquent été nommées les cellules de lieu (« place cells »). De plus, chaque cellule de lieu est caractérisée par un champ d’activité («firing field ») qui correspond à la région de l’environnement où la cellule tend à décharger

(« place field »). Il existe des indications claires selon lesquelles la carte des cellules de lieu n’est pas une représentation rigide, mais que chaque cellule possède son propre cadre de référence. Les cellules de lieu utilisent également un signal directionnel pour orienter leur champ. Cela suggère que ces cellules utilisent un signal spécifique de la direction en addition à l’information de la distance pour orienter leur champ correctement.

Si l’on examine la littérature sur l’animal, il existe donc un accord général sur le fait que l’hippocampe joue un rôle déterminant dans la mémoire spatiale. La théorie de O’Keefe et Nadel (1978) sur la carte cognitive de l’hippocampe montre d’un point de vue physiologique, neuroethologique, étayé par des exemples de lésions cérébrales que l’hippocampe participe au mapping spatial allocentré de l’environnement chez les rats et d’autres animaux. Ces auteurs ont par ailleurs postulé que, chez les humains, l’hippocampe droit participe à la fonction de mapping pour les représentations spatiales allocentrées alors que l’hippocampe gauche participe à la médiation de la carte sémantique verbale comme définie par des propriétés linguistiques.

Chez l’humain, il semble exister une certaine assise concernant le fait que le traitement spatial prend place en majeure partie dans l’hémisphère droit du cerveau et plus précisément dans deux grandes régions postérieures, à savoir les zones temporales (incluant l’hippocampe) et pariétales comprenant deux voies visuelles : la voie dorsale (occipito-pariétale) constitue la voie du « où » (p.ex. où est l’objet dans l’environnement?) et se charge des relations spatiales entre les repères et la voie ventrale (occipito-temporale) constitue la voie du « quoi » (p.ex.

quel est l’objet dans l’environnement?) et se charge de la reconnaissance des repères (Ungerleider & Mishkin, 1982). Des études sur des patients cérébro-lésés ont permis de mieux comprendre le fonctionnement de ces deux voies. Les lésions ventrales causeraient une incapacité à reconnaître les points de repère alors qu’une lésion dorsale affaiblirait la capacité à manipuler les informations spatiales et les relations entre les repères (Levine, Warach &

Farah, 1985, cités par Aguirre & D’Esposito, 1997).

Milner et Goodale (1995, cités par Farell, 1996) ont attaqué l’idée que seule la voie dorsale permet un traitement spatial. En effet, les deux voies seraient « spatiales » et ces auteurs proposent de les distinguer au niveau du traitement égocentré et allocentré. La voie dorsale s’occuperait de la guidance et de l’action (encodage spatial égocentré) alors que la voie ventrale serait impliquée dans la perception, l’identification et le traitement spatial allocentré (encodage spatial allocentré). Le traitement pariétal s’occuperait de la mise en action alors

que le traitement temporal serait impliqué dans la lecture de carte cognitive. En cas de lésion pariétale, on peut donc en déduire que la personne possède les informations de la carte, mais ne peut pas la mettre en action. Le lobe temporal sert à construire et lire la carte, faire des liens entre les informations contenues à l’intérieur et sous-tend les composants de la mémoire spatiale.

Une étude conduite par Aguirre et D’Esposito (1997) utilisant l’IRMf avait pour but de décrire l’activation cérébrale des deux voies (dorsale et ventrale) qui se réfèrent à deux connaissances de l’environnement, à savoir premièrement la connaissance des points de repère (l’information concernant l’apparence des endroits) et la connaissance dite de « vue d’ensemble » (les relations entre les différents points de repère). Les auteurs observent une plus grande activation du gyrus lingual et fusiforme pour la première condition et une plus grande activation du cortex postérieur pariétal et prémoteur pour la deuxième condition. De plus, le lobe temporal médian semble être une région spécialisée dans l’acquisition d’information topographique avec le cortex parahippocampique qui servirait à l’acquisition de nouvelles informations topographiques (par exemple, les repères) et à les intégrer dans un cadre spatial (Aguirre, Zarahn & D’Esposito, 1998). Plus spécifiquement, le traitement de la localisation et des relations entre les différents repères prend place dans le lobe temporal. Le lobe temporal droit servirait à la formation de la carte cognitive, au stockage des représentations initiales des relations entre les repères ainsi qu’au rappel des localisations et relations spatiales entre les repères. Le lobe temporal gauche serait impliqué pour la métrique plus spécifique (Maguire et al., 1996).

Par ailleurs, il est important de préciser que la carte cognitive est initialement stockée dans le lobe temporal puis répartie ensuite dans le cortex. En effet, les connaissances d’un environnement familier n’existent pas dans un format unitaire, mais séparable (Aguirre &

D’Esposito, 1997). Le gyrus parahippocampique permet de distinguer les repères pertinents pour la navigation alors que le gyrus pariétal inférieur, le gyrus cingulaire et le noyau caudé droit sont impliqués dans le codage de direction des routes (Janzen & Weststeijn, 2007). Le noyau caudé semble impliqué dans la reconnaissance du contexte autour d’un repère (Maguire et al., 1998) et on observe également une activation significative dans la réponse stratégique se référant à un apprentissage séquentiel égocentré (Bohbot, Iaria & Petrides, 2004). Les régions dans le cortex frontal et orbito-frontal soutenant la mémoire de travail et l’attention sont également impliquées dans l’orientation spatiale (Corbetta, Kinciade & Shulman, 2002,

jouent un rôle essentiel dans la perception spatiale et le fait de garder la trace des mouvements dans l’environnement (Iaria, Chen, Guariglia, Ptito & Petrides, 2007). Les structures temporales incluant le réseau hippocampique sont impliquées dans l’apprentissage et le rappel des informations spatiales durant la navigation (Burgess, Maguire & O’Keefe, 2002, cités par Iaria et al., 2008). Pour finir, les structures sous-corticales comme le noyau caudé contribuent à la mémoire procédurale qui permet à l’individu de se déplacer dans les chemins familiers d’une manière automatique (Hartley, Maguire, Spiers & Burgess, 2003, cités par Iaria et al., 2009).

Chez les animaux, une population de cellules aux propriétés additionnelles de celles des cellules de lieu a été mise en évidence : les cellules de direction de la tête (« head direction cells ») qui se trouvent dans différentes zones du cerveau, plusieurs étant incluses dans le circuit classique de Papez, notamment dans le subiculm postérieur, le thalamus, le cortex retrosplénial, le noyau mamillaire latéral, le stratium, le cortex enthorinal et une partie du cortex extra-strié (Taube, 1998). Ces cellules répondent quand la tête de l’animal est tournée dans une certaine direction, indépendamment de sa position (Feigenbaum & Morris, 2004).

Les rats peuvent lier les environnements en développant une direction générale de référence (Poucet, 1993, cité par Dudchenko & Zinyuk, 2005) avec les cellules de direction de la tête comme substrat. Ce système de cellules peut être représenté comme une boussole pour guider l’animal dans l’environnement (Taube, 1998, cité par Dudchenko & Zinyuk, 2005). La prédisposition de ce système de cellules à former des associations rapides avec les points de repère et le maintien de l’orientation directionnelle par l’intégration du mouvement dans l’espace du rat, en l’absence de points de repère familiers (dans un nouvel environnement), pourraient contribuer à construire une base de référence stable de l’environnement où les nouveaux points de repère seraient incorporés (Duchenko & Zinyuk, 2005). Les cellules de direction de la tête pourraient donc chez le rat contribuer à la formation de cartes cognitives, ainsi qu’une troisième population de neurones, se nommant les cellules de grilles (« grid cells ») présentes dans le cortex enthorinal médian (Hafting, Fyhn, Molden, Moser & Moser, 2005). En effet, chaque cellule s’active pour plusieurs points de l’environnement parcouru par l’animal, répartis de manière régulière dans l’espace et dessinant ainsi une grille triangulaire.

Cette dernière forme un cadre de référence métrique qui dépend des repères à l’extérieur, mais aussi des informations internes produites par les différents mouvements de l’animal quand il se déplace. Cette grille fournit donc une matrice de l’espace qui permet à l’animal de se repérer de façon précise dans l’environnement à l’aide des informations sensorielles

centralisées dans le cortex enthorinal (Poucet et al., 2010). Selon Hafting et al. (2005), ces cellules contribuent à l’intégration des informations relatives aux points de repère, aux distances et aux directions dans la carte cognitive. Intéressons-nous maintenant à la formation de cette dernière chez l’humain.

1.3 La construction de la carte cognitive

Lorsque nous nous déplaçons dans un espace familier, nous sommes capables d’aller d’un endroit à l’autre sans nous tromper de chemin, en nous basant sur les représentations mentales de cet environnement. Il peut s’agir par exemple de la représentation mentale de notre voisinage, qui inclut notre domicile, ainsi que des points de repère pertinents (par exemple le supermarché, les arrêts de bus, etc.). Cette représentation mentale se nomme la carte cognitive (Iaria, Chen, Guariglia, Pitito & Etrides, 2007).

Comment cette représentation se construit-elle ? Le fonctionnement topographique se construit dans un environnement qui a été expérimenté, internalisé et utilisé pour les activités basiques de l’individu. L’environnement de l’individu doit être compris comme un environnement à grande échelle qui l’entoure et qui est exploré sous de multiples perspectives. Maguire et al. (1996) postulent qu’il existe différents niveaux d’acquisition des connaissances sur l’environnement. Premièrement, la représentation de plusieurs points de repère est structurée à travers l’exploration de l’environnement. Ce système apparait comme égocentré, car les points de repère sont encodés en relation à soi. Deuxièmement, des informations sont acquises sur la relation entre ces différents repères. Ceci induit l’acquisition des connaissances à propos des relations topologiques comme la proximité ou encore les propriétés euclidiennes et métriques comme la distance. Elles permettent de se déplacer d’un point à l’autre de l’environnement avec la construction de routes qui connectent les points dans des chaines séquentielles. Le dernier niveau de développement de la carte cognitive concerne les représentations allocentrées qui se développent de telle manière que les routes et les points de repère forment une configuration et incluent des informations sur des routes qui n’ont jamais été expérimentées. Ainsi, l’individu peut déduire des informations sur un environnement plus large que celui qui est observé directement, à savoir un environnement à grande échelle.

Kuipers (1982) propose qu’un environnement soit dit à grande échelle à partir du moment où il ne peut pas être perçu dans son ensemble, à savoir en une seule fois, à partir d’un point de vue unique. Sa structure ne peut être comprise qu’en intégrant plusieurs observations locales,

ou scènes, recueillies le long d’une route. Ainsi, il s’agit de navigation topographique et non locale. L’orientation dans des environnements à grande échelle repose donc obligatoirement sur l’utilisation d’une représentation mentale de l’environnement.

1.3.1 Carte cognitive comme représentation spatiale sémantisée

Gärling, Böök et Lindberg (1984) postulent que des éléments représentés dans la carte cognitive sont intercorrélés. Ces éléments représentent les endroits, les relations spatiales entre les endroits et les plans de voyage. De plus, les relations métriques (directions et distances) d’un endroit à l’autre sont également représentées (Evans, 1980, cité par Gärling et al., 1984). Les structures composant la carte cognitive s’avèrent être sous-tendues par la mémoire à court terme et la mémoire à long terme. En effet, la carte cognitive est en elle- même une représentation spatiale sémantisée dans la mémoire à long terme (Gärling et al., 1984) et semble contenir les représentations mentales des propriétés et des composants d’un environnement à grande échelle. La mémoire à court terme intervient afin de faire des opérations sur le contenu de la mémoire à long terme comme encoder, recoder ou décoder.

Siegel et White (1975) proposent que la carte cognitive se développe en représentation spatiale sémantisée, à partir de souvenirs épisodiques d’exploration de l’environnement et ne nécessite donc pas un rappel conscient du contexte spatial et temporel de l’encodage. En effet, la carte cognitive est composée d’informations spatiales générales indépendantes d’épisodes d’exploration. Par exemple, le fait de visiter un nouvel environnement peut être rappelé en tant qu’épisode, mais dès le moment où les informations sont acquises, trouver son chemin à l’aide de la carte cognitive ne dépend plus du fait de rappeler un certain épisode, mais dépend plutôt de la connaissance générale des propriétés de l’environnement. Ces propriétés sont donc devenues des connaissances générales sémantisées contenues dans la carte cognitive, à partir d’épisodes répétés d’exploration (Gärling et al., 1984).

1.3.2 Dichotomie entre route et survey : composants neuronaux

Des preuves pour la distinction entre route et vue d’ensemble (« survey ») ont été apportées par Siegel et White (1975) par des analyses comportementales de la cognition spatiale chez l’humain. La connaissance de la route est développée au niveau de la perspective d’un observateur au sol naviguant dans un environnement, alors que la connaissance par une vue d’ensemble est caractérisée par une perspective externe, comme une vue de la carte d’un point de vue aérien permettant un accès direct au périmètre spatial global.

Shelton et Gabrieli (2002) ont utilisé l’IRMf pour identifier les différences dans l’activation cérébrale pour ces deux types de connaissances spatiales. Les participants ont été scannés en encodant deux différents types d’environnements virtuels à grande échelle. L’un est appris d’un point de vue de la « route » et l’autre d’un point de « vue d’ensemble ». De plus, il leur était demandé de dessiner une carte de l’environnement en question. Les résultats montrent que les individus ayant encodé les informations selon la « route » dessinent les repères de manière séquentielle alors que ceux qui les ont encodées de manière « vue d’ensemble » dessinent les repères de manière plus hiérarchique. D’un point de vue neural, les hypothèses postulées étaient en faveur d’une activation neurale différente pour chaque perspective. Les résultats montrent que les encodages de « route » et « vue d’ensemble » conduisent à différents patterns d’activation cérébrale. Ces différences ne reflètent cependant pas deux systèmes neuraux séparés, mais plutôt une activation différentielle au sein d’un même système d’apprentissage spatial. L’encodage de « vue d’ensemble » nécessite de recruter des aires sollicitées par la route, mais prduit une plus grosse activation dans certaines régions, à savoir le cortex temporal inférieur et le cortex pariétal postérieur. L’encodage de la route nécessite quant à lui de solliciter des régions qui n’étaient pas activées par l’encodage de

« vue d’ensemble » comme le lobe temporal médian, le cortex pariétal supérieur antérieur et le gyrus postcentral. La comparaison de l’activation cérébrale durant l’encodage de la route et de « vue d’ensemble » suggère donc que ces deux types d’informations recrutent un réseau cérébral commun, mais avec quelques importantes différences. Le degré auquel ces régions sont responsables du traitement spatial peut dépendre du type de processus spatial impliqué.

1.3.3 Base neurale de la formation et de l’utilisation de la carte cognitive

Initialement, l’idée de la carte cognitive est amorcée par Tolman en 1948, mais contrée par la grande vague de behaviourisme à cette époque. Cette idée resurgit grâce à O’Keefe et Nadel en 1978. La carte cognitive pourrait être localisée dans une région spécifique du cerveau,

qui déchargent en fonction d’un endroit spatial spécifique et s’activent quand l’animal passe dans une région spécifique de l’environnement. L’activation s’éteint quand l’animal quitte cette région. Comme nous l’avons vu précédemment, ces neurones s’appellent les cellules de lieu. Jeffery (2003) propose que les cellules de lieu soient des implémentations biologiques des représentations spatiales, ce qui ajouterait une évidence au fait que l’hippocampe a un rôle de carte cognitive.

Les théoriciens de la carte cognitive envisagent cette carte comme une représentation allocentrée. O’Keefe et Nadel (1978) décrivent son rôle comme un cadre de référence stationnaire non centré, à travers lequel l’organisme et son espace égocentré bougent. Les relations spatiales entre un point et un autre sont représentées. Cependant, une carte de ce type n’est pas aussi facile et rapide à utiliser qu’une représentation de route : plus de ressources cognitives sont nécessaires pour lire et manipuler l’information spatiale contenue dans la carte. En contrepartie, des comportements flexibles, comme inférer de nouvelles routes, peuvent devenir possibles (Farrell, 1996). Les représentations égocentrées sont donc utilisées pour l’intégration sensorimotrice à court terme alors qu’il a été démontré que la mémoire à long terme est utilisée pour les représentations allocentrées centrées sur les points de repère environnementaux (O’Keefe & Nadel, 1978).

Iaria, Chen, Guariglia, Pitito et Petrides (2007) ont combiné l’imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle avec un paradigme de réalité virtuelle pour étudier la contribution relative de l’hippocampe et du cortex rétrosplénial pendant la formation et l’utilisation de cartes cognitives chez des sujets humains. Ils se demandent si l’interaction de ces deux aires prend place durant la formation de la carte et/ou pendant son utilisation en bougeant d’un endroit à l’autre dans le même environnement familier. Les sujets ont pour tâche de se promener dans une ville virtuelle afin d’en acquérir une représentation mentale. Après avoir formé une carte cognitive de l’environnement en question, il leur est demandé d’atteindre certains points de repère en partant de différents endroits. Les résultats montrent que ces deux structures jouent un rôle complémentaire dans la formation et l’utilisation de cartes cognitives. On observe une augmentation de l’activité au niveau du gyrus pariétal, frontal et temporal médian, du cortex rétrosplénial bilatéral et de l’hippocampe gauche antérieur durant la formation de la carte. Quant à l’utilisation de la carte cognitive, les auteurs observent une augmentation de l’activité dans le cortex pariétal, frontal, cingulaire, rétrosplénial et parahippocampique bilatéralement et l’hippocampe postérieur droit. Les régions rétrospléniales et hippocampiques étaient également activées à la fois dans la formation et

dans l’utilisation de la carte cognitive. L’apprentissage de la carte correspondrait à une activation antérieure gauche de l’hippocampe alors qu’une activation postérieure droite mettrait en évidence la récupération. Lors d’un déplacement, le cortex rétrosplénial semble engagé dans la transformation de coordonnées égocentrées en représentations allocentrées dans l’hippocampe durant la formation de la carte cognitive (Maguire, 2001). Le rôle du cortex rétrosplénial permettrait la mise à jour d’un type d’information spatiale relative à la perspective au sol vers une représentation mentale de type « survol » et vice versa lors de l’utilisation de la carte cognitive lors d’un déplacement réel au sol (Iaria et al., 2007).

1.4 Déficit d’orientation topographique

1.4.1 Effet de l’âge sur l’orientation topographique

Notre étude ayant pour but de créer des normes sur les capacités de traitement d’une carte cognitive, il semble indispensable de prendre en compte une population composée entre autres d’adultes âgés. L’orientation topographique repose sur l’intégrité de plusieurs fonctions cognitives et sur différentes stratégies que chaque individu peut adopter. Dans la littérature, il est rapporté qu’il existe un déclin lié à l’âge dans la capacité à s’orienter et naviguer dans l’environnement.

Dans une étude récente utilisant l’imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (Moffatt, Elkins & Resnick, 2001, cités par Iaria, Palermo, Committeri & Barton, 2009), on observe chez des participants âgés moins d’activité neurale que chez les jeunes au niveau du complexe hippocampique, du cortex pariétal et retrosplénial qui sont des régions impliquées dans l’orientation spatiale (Maguire, Burgess, Donnett, Frackowiak, Frith & O’Keefe 1998). Iaria, Palermo, Committeri et Barton (2009) ont conduit une étude sur les différences d’âge dans la formation et l’utilisation de cartes cognitives. Comparés aux participants jeunes (moyenne de 23.9 ans), les plus âgés (moyenne de 55.8 ans) requièrent plus de temps pour former une carte cognitive de l’environnement et apparaissent comme moins efficaces pour l’utiliser afin de s’orienter. La formation et l’utilisation de la carte cognitive semblent être affectées par l’âge, ce qui affecte les capacités de navigation chez des adultes âgés. Ce déclin peut être reflété par des processus dégénératifs dans le complexe hippocampique (Iaria, Lanyon, Giaschi &

Barton, 2008, cités par Iaria et al., 2009).

1.4.2 Effet du genre sur l’orientation topographique

Dans les tests traditionnels d’aptitude spatiale où les capacités à générer, se représenter, transformer et rappeler les informations spatiales sont évaluées (Linn & Petersen, 1985, cités par Coluccia & Louse, 2004), les hommes ont habituellement de meilleures performances que les femmes, mais la taille de l’effet change en fonction du type d’aptitude spatiale mesurée (Halpern, 1992, cité par Coluccia & Louse, 2004). Les résultats au sein de la littérature apparaissent comme très variés. Cependant, il existe un accord sur le fait que les différences de performance entre hommes et femmes seraient dues à l’utilisation de stratégies différentes pour s’orienter (Saucier et al., 2002, cités par Coluccia & Louse, 2004). En effet, les hommes prêteraient plus d’attention aux aspects configurationnels (points cardinaux, distances, etc.) dans leurs indications verbales, de par leur préférence pour les stratégies euclidiennes (ex. « tu vas tout droit en direction du nord » ou « tu dois tourner à droite après 300 mètres »), alors que les femmes utiliseraient plus fréquemment des termes se référant aux points de repère (ex.« tu dois tourner à droite après le restaurant »). De plus, les hommes auraient plus de facilité à changer de stratégies, alors que les femmes resteraient centrées sur les points de repère. Cependant, lorsque les instructions concernent les points de repère (« landmark- based »), hommes et femmes ont des performances similaires.

Un autre élément faisant émerger une différence de genre dans les performances d’orientation est l’empan visuo-spatial de la mémoire de travail. En effet, ce dernier s’avèrerait être plus important chez les hommes, ce qui pénaliserait les femmes lorsque la tâche requiert un plus gros coût dans la mémoire de travail pour le stockage à court terme d’information visuo- spatiale (Garden, Cornoldi & Logie, 2002, cités par Coluucia & Louse, 2004).

Au niveau cérébral, des données empiriques soutiennent les patterns comportementaux décrits précédemment. En effet, Grön, Wunderlich, Spitzer, Tomczak et Riepe (2000) se sont intéressés à l’activation différentielle des différentes zones cérébrales selon le genre. Ils observent, dans le groupe des femmes, une activation de la région fronto-pariétale droite (aire 9/46 de Brodmann) reflétant une demande de la mémoire de travail plus importante afin de garder les points de repères « on-line », gardant ainsi une trace de leur orientation, alors que dans le groupe des hommes, une activation importante de l’hippocampe gauche est observée, ce dernier étant connu comme le substrat neural permettant de procéder au traitement d’indices géométriques.

1.4.3 Déficits d’orientation topographique liés aux lésions cérébrales

Feigenbaum et Morris (2004), ont testé la mémoire spatiale égocentrée versus allocentrée, chez des patients ayant subi une lobectomie temporale droite ou gauche, à l’aide d’une piscine de Morris informatisée. Les résultats montrent que seuls les patients ayant subi une lobectomie droite étaient déficitaires au niveau de la mémoire allocentrée. Alors que des études de neuroimagerie ont largement confirmé le rôle de l’hippocampe et des structures adjacentes dans la mémoire spatiale (Maguire, Burgess et al., 1998 ; Parslow, Fleminger &

Brooks, 2004 ; Maguire et al., 1998), le lobe temporal antérieur droit incluant l’hippocampe, semble donc être impliqué dans le stockage à long terme des souvenirs spatiaux allocentrés (Feigenbaum & Morris, 2004). Les patients ayant subi une lobectomie temporale ont donc fourni des informations de valeur quant à la contribution du lobe temporal à la mémoire.

Maguire, Burke, Phillips et Staunton (1996) ont étudié eux aussi la participation du lobe temporal dans l’orientation topographique chez l’humain en examinant la représentation d’un environnement à grande échelle. Ils testent des patients avec lésions droites et gauches du lobe temporal après une lobectomie unilatérale et les comparent à une population normale.

Les résultats révèlent des déficits à propos du jugement de proximité entre les points de repère, uniquement chez les patients ayant subi une lobectomie temporale droite. Concernant les autres tests d’orientation, à savoir les jugements de distances entre les points de repère, les séquences correctes de points de repère le long d’une route et la capacité à dessiner un croquis d’une carte de ville, les patients avec lésion droite et ceux avec lésion gauche présentent des déficits importants. Cette découverte indique donc peut-être un rôle du lobe temporal droit dans les représentations initiales des relations entre les repères et un rôle plus spécifique du lobe temporal gauche dans les connaissances métriques. Les patients lésés à droite n’avaient aucune difficulté à reconnaître et percevoir les points de repère, même sous forme de photographies. Cependant, il semblait plus difficile pour eux de se souvenir de leur emplacement dans l’espace et des relations spatiales spécifiques entre eux. Ces résultats permettent la confirmation de la participation du lobe temporal dans l’orientation topographique. Cependant, la différence fonctionnelle dépendant de l’hémisphère reste peu définie dans cette étude. Les lésions droites comme gauches se sont montrées suffisantes pour produire des difficultés mnésiques concernant les relations spatiales allocentrées.

En 2001, Spiers, Burgess, Maguire, Baxendale, Hartley, Thompson et O’Keefe ont étudié les effets d’une lobectomie antérieure temporale droite (RTL) ou gauche (LTL) dans un environnement simulé à grande échelle dans le but d’apporter des précisions par rapport aux résultats connus dans les études antérieures utilisant des tâches à petite échelle. Les résultats suggèrent que les patients RTL ont des performances inférieures à celles des sujets contrôles et LTL pour toutes les tâches topographiques qui requièrent la mémoire à long terme pour les informations spatiales. Ce résultat est cohérent avec les résultats d’études antérieures à petite échelle sur la mémoire spatiale (« table top »), à savoir que des patients avec lobectomie droite sont déficitaires dans la capacité à se souvenir des endroits des objets sur une table (Smith & Milner, 1981, 1989, cités par Spiers et al., 2001). De plus, on observe que les performances du groupe RTL étaient significativement plus basses que les autres groupes pour dessiner des cartes et significativement meilleures que le groupe lobectomie gauche pour la reconnaissance de scène. Ceci suggère que la mémoire spatiale pour les environnements à grande échelle est plutôt dépendante du lobe temporal droit, mais des contributions du lobe temporal gauche peuvent aussi être incluses. Additionnellement, les patients avec RTL ne pouvaient pas construire des cartes aussi bien que les autres groupes, ce qui ajoute un indice au fait que la capacité à former une carte cognitive dans environnement à large échelle est dépendant des régions temporales médianes droites.

Ces résultats et interprétations sont également consistants avec des études de neuroimagerie utilisant la réalité virtuelle et examinant la mémoire topographique qui démontrent une activation des deux lobes temporaux médians gauche et droit, mais avec une activation droite plus forte associée à une navigation exacte (Maguire et al., 1998, cités par Spiers et al., 2001).

Par ailleurs, ces résultats sont théoriquement consistants avec O’Keefe et Nadel (1978) sur le fait que la mémoire topographique humaine est devenue plus latéralisée avec l’addition des fonctions linguistiques à l’hémisphère gauche.

1.4.4 Désorientation topographique : classifications

La création de notre test a pour but d’obtenir un nouveau test neuropsychologique destiné à évaluer le degré de désorientation topographique chez des patients cérébro-lésés et plus précisément la capacité à évoquer la carte cognitive afin d’extraire et de lire les informations directionnelles et métriques leur permettant de s’orienter. Dans cette partie, les différentes classifications de désorientation seront décrites et plus précisément la désorientation directionnelle (« heading disorientation ») qui correspond à une incapacité à extraire les informations directionnelles associées aux différents repères, malgré le fait que ces derniers

soient reconnus (Aguirre, Zarahn & D’Esposito, 1998). Ce type de désorientation s’associe donc à une difficulté à extraire les informations contenues dans la carte cognitive.

Durant ces dernières années, les techniques de neuroimagerie ont largement contribué à la compréhension des mécanismes sous-tendant l’orientation topographique (Aguirre, Zarahn &

D’Esposito, 1998). Ces études ont montré un réseau neural complexe et il n’est pas rare qu’une lésion survenant dans ce réseau puisse altérer la capacité à naviguer dans un environnement (Barrash, 1998, cité par Iaria, Bogod, Fox & Barton, 2008).

La désorientation topographique est un terme général qui se réfère à une incapacité pour des patients à naviguer dans un environnement connu (Farrell, 1996). À ce jour, on dénombre plusieurs types de classifications de désorientation topographique. En partant du principe que le cortex visuel primaire et les capacités cognitives attentionnelles et générales sont intacts, les cas de désorientations topographiques sont typiquement décrits en termes de difficultés perceptives et mnésiques (Maguire, Burke, Phillips & Staunton, 1996). De Renzi (1982) décrit quant à lui deux types de désorientation topographique, à savoir celle qui touche la reconnaissance des points de repère (agnosie topographique) et celle qui touche la connaissance des relations spatiales entre les repères (amnésie topographique), se référant aux deux voies visuelles dorsale et ventrale. En effet, De Renzi (1982) s’inspire du cas de Paterson et Zangwill (1945, cités par Farrell, 1996) et distingue d’une part l’agnosie topographique due à une altération au niveau des représentations « visuel-objet », à savoir la reconnaissance de l’identité d’un repère soutenue par la voie ventrale, et d’autre part l’amnésie topographique due à une altération des représentations « visuel-spatial », à savoir la localisation et la position d’un repère, soutenues par la voie dorsale (Levine, Warach & Farah, 1985 ; Aguirre, Zarahn & D’Esposito, 1998, cités par Farell, 1996). L’amnésie topographique, faisant le plus souvent suite à une lésion pariétale postérieure droite, entrainerait un déficit à rappeler la configuration d’un environnement (familier et nouveau) et les liens entre les repères spatiaux, un déficit à retrouver son chemin dans l’hôpital, un échec pour la description de routes connues, mais avec une reconnaissance intacte. Cette description va à l’encontre de celle définie plus haut par Milner et Goodale (1995) qui considèrent ces deux voies comme nécessaires au traitement spatial, mais les distinguent au niveau du traitement égocentré (voie dorsale) et allocentré (voie ventrale). Farrell (1996) ajoute à cela que les régions ventrales traitant la reconnaissance des repères et le traitement spatial allocentré sont identiques, mais ceci reste encore sujet à de nombreux débats.

Parmi la grande variété de classifications sur la désorientation topographique, nous retiendrons principalement la classification d’Aguirre et D’Esposito (1999) qui propose quatre types de désorientations topographiques clairement définis.

1.4.5 Les quatre types de désorientation topographique selon Aguirre et D’Esposito (1999) La désorientation égocentrée est un problème visuo-spatial qui consiste en une incapacité à se représenter la relation spatiale entre l’objet et soi-même. Cependant, la reconnaissance de l’objet reste intacte. Les performances des patients sont souvent très faibles dans des tâches telles que les rotations spatiales, les tâches de « wayfinding », les descriptions de routes, etc.

Ces patients font des erreurs d’estimation de distance ou de direction par rapport à un objet placé dans leur champ visuel, par le fait qu’ils n’arrivent pas à faire la relation avec eux- mêmes. La structure cérébrale fréquemment touchée dans ce type de désorientation semble être le cortex pariétal postérieur bilatéral ou droit.

L’amnésie antérograde se réfère à l’incapacité à apprendre à connaître de nouveaux environnements, ceci ayant donc un impact sur l’apprentissage de nouveaux points de repère, ainsi que leur relation spatiale. Par exemple, le patient peine à trouver son chemin et doit souvent consulter ses notes ou une carte concernant un nouvel environnement, malgré le fait qu’il n’a pas forcement de peine à atteindre les points dans l’espace. Les auteurs précisent que tous les patients observés dans cette étude préservent une connaissance intacte des lieux pour autant qu’ils aient été connus au moins six mois avant la lésion, lésion qui s’observe souvent au niveau de l’hippocampe droit.

L’agnosie des repères correspond à l’incapacité à reconnaître les repères spatiaux et donc à les utiliser pour s’orienter. Les patients présentent un déficit visuel de reconnaissance. Ces derniers savent identifier correctement les types de bâtiments (commerces, poste, banque, etc.), mais peinent à les distinguer au sein d’un même type (ex. distinction entre deux postes ou entre deux banques) ainsi qu’à s’orienter dans des nouveaux comme d’anciens environnements. On observe le plus souvent chez ces patients une lésion du gyrus fusiforme, lingual et parahippocampique, causée par une hémorragie de l’artère cérébrale postérieure droite.

La désorientation directionnelle renvoie à l’altération sélective des représentations allocentrées. Les patients sont capables de reconnaître les points de repère saillants.

Cependant, ils présentent une incapacité à extraire les informations directionnelles associées aux différents repères. Ces patients sont capables d’identifier normalement les points de

repère, mais sont incapables d’en tirer les informations directionnelles, à savoir se rappeler ou construire un lien entre des points de repère, malgré le fait qu’ils les reconnaissent. Ils semblent incapables de déduire une direction à partir d'un repère, c’est-à-dire d’extraire l’information directionnelle normalement associée au repère, comme si le lien entre le repère et la direction à prendre n'existait plus, comme s’ils avaient perdu le sens des directions allocentrées dans leur environnement. Cependant, ces patients ne présentent pas de signes de désorientation égocentrée, à savoir une difficulté à se représenter la position des éléments de l’environnement dans un référentiel égocentré, c’est-à-dire par rapport à leur propre corps.

Takashi, Kawamura, Hirayama et Tagawa (1997, cités par Aguirre & D’Esposito, 1999) décrivent trois patients atteints de désorientation directionnelle. Ces trois patients possèdent des lésions dans le cortex cingulaire postérieur droit (cortex rétrosplénial) qui est chez des rongeurs tels les rats, le siège d’une petite population de cellules de direction de la tête (Chen, Lin, Green, Barnes & McNaughton, 1994, cités par Aguirre & D’Esposito, 1999).

1.5 Problématique sous-jacente à la création du test

Le but principal de cette étude est la mise au point d’une épreuve qui teste la désorientation topographique, à savoir une incapacité pour des patients à naviguer dans un environnement connu et à apprendre de nouveaux environnements (Farell, 1996) et plus particulièrement la désorientation directionnelle (Aguirre & D’Esposito, 1999), qui est caractérisée par une reconnaissance intacte des points de repère, assortie d’une incapacité à en extraire les relations spatiales associées, telle que les distances et les directions. De ce fait, notre test doit évaluer les capacités d’évocation et de traitement de la carte cognitive chez une population normale et cérébro-lésée. Il est administré à une population normale afin de récolter des données nous permettant de créer une ébauche de données normatives.

Les mécanismes d’évocation de la carte cognitive par des jugements de distances et de directions y sont explorés. Les questions de base nous ayant permis de construire le test sont les suivantes : comment évoque-t-on la carte cognitive ? Est-ce que la carte est présente ? Si oui, est-elle utilisable? Comment la carte cognitive est-elle lue lorsqu’elle est évoquée ? Comment les informations sur les distances et les directions sont-elles lues? Pour évaluer ce type d’information, il est nécessaire d’utiliser une tâche la plus écologique possible, qui se centre sur le sujet et sur ses propres connaissances de l’environnement. En effet, la carte cognitive contient des informations spatiales, sémantisées, qui diffèrent d’une personne à l’autre (ex. domicile, quartier, ville). Afin de créer un test écologique, il est

est familière et connue, par exemple l’environnement contenant son domicile, entouré de points de repère qui lui sont pertinents et dans lequel il se déplace dans la vie quotidienne. Le fait de faire apprendre une représentation non connue n’est pas très écologique, car non représentative des éléments contenus dans la carte cognitive de la personne. Chez des patients, il est nécessaire d’évaluer les problèmes qu’ils rencontrent au quotidien et donc d’évaluer des difficultés d’orientation dans un environnement qu’ils doivent parcourir dans la vie de tous les jours. De plus, l’apprentissage d’une représentation est très couteux en temps.

Ainsi, la tâche est adaptée au participant et construite sur la base de points de repère saillants contenus dans l’environnement qui lui est familier.

Il sera demandé aux participants de procéder à un rappel de différents liens spatiaux contenus dans cet environnement (correspondant aux points de repère évoqués précédemment), c'est-à- dire de juger la position de plusieurs repères connus en relation les uns avec les autres. Ce rappel correspond à des jugements de distances et de directions effectués à l’aide d’un questionnaire administré par l’expérimentateur. Pour les distances, il s’agira de déduire la distance qui sépare un repère de base et deux autres repères, alors que pour les directions, il s’agira de déduire la position angulaire de repères relativement à une direction de base. Les distances et les directions sont utilisées dans cette tâche, car ils correspondent aux caractéristiques contenues dans la carte cognitive d’un environnement. En effet, quand ils se déplacent, les humains comme les animaux gardent une trace des changements de direction et de distance de la localisation des objets dans leur environnement (May, 2003).

Plus précisément, les données normatives recueillies permettront de distinguer une personne présentant des déficits d’orientation spatiale faisant suite à une lésion cérébrale droite au niveau temporal médian et/ou des régions avoisinantes, d’une personne ne présentant pas de difficultés, à l’aide de questions sur les deux grands liens spatiaux (distance et direction) extractibles de la carte cognitive.

2. METHODE 2.1 Population

72 sujets normaux de tout âge (dès 18 ans), sexe, niveau socio-économique et culturel confondu sont testés dans les différentes parties de l’épreuve, à savoir l’évocation de repères pertinents et le questionnaire de rappel de liens spatiaux. Les participants sont sélectionnés aléatoirement dans l’entourage de l’expérimentateur et au sein de l’université du 3ème âge.

De plus, 5 patients avec une lésion hémisphérique droite ont également été testés. La description des participants ainsi que des patients est détaillée dans la partie concernant les résultats.

2.2 Procédure

Le test se réalise en trois temps : évocation de points de repère, création des items contenus dans le questionnaire (travail de l’expérimentateur) et test de jugement de distance et de direction (rappel des différents liens spatiaux). L’expérimentateur est chargé de voir le sujet à deux moments différents, si possible dans un intervalle de temps maximum de trois semaines.

Dans la première partie du test, il est demandé au sujet d’évoquer spontanément des points de repère présents dans l’environnement qui lui est familier. À ce stade, on peut dès lors vérifier la présence et l’utilisation de la carte cognitive par le sujet, d’un point de vue qualitatif (le fait que le sujet arrive à évoquer des points de repère pertinents, qu’il arrive à les nommer, ainsi que la façon dont il les évoque) et d’un point de vue quantitatif (nombre de repères évoqués).

Dans la deuxième partie du test, des items sont créés sur la base des informations récoltées dans la première partie afin d’obtenir un questionnaire de base sur des jugements de distances et de directions qui sera administré au sujet dans la troisième partie (phase de test). Le questionnaire comporte 12 items sur les distances et 12 items sur les directions sélectionnés aléatoirement après la création des items.

2.3 Tâche : Test d’évocation et de lecture de cartes cognitives

Premièrement, un formulaire de consentement validé par le comité d’éthique de la Faculté de Psychologie et des Sciences de l’Education (FPSE) est présenté au sujet.

2.3.1 Evocation de cartes cognitives

Il est demandé au sujet de déterminer quel est pour lui l’environnement qu’il connaît le mieux, qui lui est le plus familier et dans lequel il se déplace le plus souvent à pied (p.ex.

village, quartier d’une ville d’origine, voisinage). Le périmètre de navigation est limité à un

trop grands et d'autre part, car la marche et les informations en découlant permettent un meilleur encodage (multiplications des sources d’information). De plus, l’environnement doit être impérativement connu depuis six mois ou plus et avoir été réellement expérimenté en marchant. En effet, Aguirre et D’Esposito (1999) mentionnent que l’amnésie antérograde touche souvent les environnements connus depuis moins de six mois.

Consignes orales de définition de l’environnement : J’aimerais que vous me disiez quel est l’environnement que vous connaissez le mieux et dans lequel vous vous déplacez le plus souvent à pied (par exemple comme le quartier d’une ville, votre voisinage). Vérification que l’environnement est bien connu depuis plus de six mois et réellement expérimenté en marchant : C’est donc bien l’endroit que vous connaissez le mieux ?

Par la suite, on demande au participant de citer spontanément une série de points de repère connus se situant dans cet environnement afin d’en faire une liste.

Consigne concernant l’évocation de repères : Est-ce que vous pouvez me dire une série d’éléments (comme des bâtiments, magasins ou autres points de repère) qui font partie de cet environnement ? Si le sujet semble ne pas comprendre la consigne, précision de la définition des repères : je vous demande des lieux précis et uniques; par ex un café, dont vous connaissez parfaitement l’emplacement. Puis là, on revérifie en demandant : vous connaissez donc parfaitement l’emplacement de ces différents lieux ?

Dans le cas ou très peu de repères ont été évoqués de manière spontanée, on propose une liste de repères potentiels : est-ce que dans votre environnement familier il y a une boulangerie ? Dans le cas de lieux dénommables : comment la boulangerie s’appelle, est-ce que la boulangerie a un nom ? Est-ce que vous connaissez parfaitement l’emplacement de la boulangerie ? Si le sujet répond autre chose que « oui », on ne prend pas le repère en compte.

La liste de repères potentiels est la suivante : café, restaurant, église, poste, Migros, Coop, autre magasin, cinéma, théâtre, parc, place, école, piscine, centre sportif, terrains, cimetière, mairie, bâtiment communal, banque, garage, station-service, gare, arrêt bus ou autre transport. Ainsi, la première mesure de ce test consiste en la mesure du nombre de points de repère évoqués spontanément.

2.3.2 Création des items

Chaque point de repère est placé sur une carte informatisée (Swiss map 25, 1-Suisse occidentale) afin d’en obtenir les coordonnées topographiques suisses. Les points de repère

sont répertoriés dans un fichier Excel permettant de les récupérer rapidement si d’autres sujets les évoquent (ex. Aérodrome de Colombier : 345555 455555). Nous avons conçu un logiciel permettant de créer les items de distance et de direction. Les items de distance et de direction possèdent des caractéristiques différentes et sont créés par le logiciel selon un certain système de contraintes :

Items de distance :

- Chaque item contient 3 points de repère qui forment un triplet.

- Les items sont composés d’un point de repère de base où le sujet doit imaginer se trouver et de deux autres points de repère dont il doit inférer la distance depuis le point d’emplacement de base.

- Le point d’emplacement de base ne correspond ni au lieu actuel de l’expérience, ni au domicile du participant et diffère d’un item à l’autre (éviter la redondance).

- Chaque item est sélectionné de manière aléatoire au sein des différents items de distance créés par le logiciel en respectant la contrainte du point d’emplacement de base.

- Dans le logiciel, le rapport entre les deux distances est fixé pour avoir au moins une des 2 distances environ 1.5 fois plus grande que l’autre (1.4 à 1.6).

Items de direction :

- Chaque item est composé de 4 points de repère.

- Les items sont composés d’un point d’emplacement de base, d’un point de repère dans la direction auquel le sujet doit s’imaginer regarder (direction de base) et de deux points de repère dont il doit inférer la direction. Le sujet doit donc déduire la position angulaire des 2 repères relative à la direction de base.

- L’emplacement des 2 repères est contrôlé et est appelé « type de couples de directions » : les deux repères se trouvent soit les deux à gauche (« gauche-gauche »), soit les deux à droite (« droite-droite ») soit l’un à gauche et l’un à droite (« bidirectionnel ») de la direction de base.

- Dans le logiciel, la différence entre les 2 angles est fixée de 45 degrés à 60 degrés.

Chaque repère forme avec la direction de base un angle obtus et un angle aigu avec 45 degrés minimum de différence avec la direction de base.

- Le point d’emplacement de base ne correspond ni au lieu actuel de l’expérience, ni au domicile du participant et diffère d’un item à l’autre (éviter la redondance).

- Chaque item est sélectionné de manière aléatoire, en prenant 4 items de chaque type de couples de direction (4XGG, 4XDD, 4XBI) et en respectant la contrainte du point d’emplacement de base.

2.3.3 Jugements de distances et de directions

Questionnaire contenant les items créés précédemment avec des rappels de liens spatiaux par des jugements de distances et de directions (angles) : le sujet aura à faire des jugements de distances et de directions dans l’environnement familier qu’il a évoqué précédemment.

Consignes pour l’évaluation des relations spatiales : Je vais vous dire des groupes de lieux que vous connaissez bien (dont on a parlé l’autre jour) et à chaque fois je vous poserai des questions concernant leur position. Par exemple, depuis ici est-ce que vous êtes plus près de….. ou de …. (on cite deux objets dans le bureau : porte-fenêtre par exemple). On va faire la même chose avec l’environnement qui vous est familier.

Voici deux illustrations types pour un item de distance et pour un item de direction. Précisons néanmoins que le participant ne possède à aucun moment la carte sous les yeux.

Exemple type de question pour les distances : « Vous êtes à Uni Mail (15, emplacement de base), quel endroit est le plus loin à vol d’oiseau ? Uni Bastions (repère 1) ou les Hôpitaux universitaires de Genève (HUG) (repère 2) ? » (Figure 2.1)

Figure 2.1. Exemple d’item de distance

Exemple type de question pour les directions : «Vous êtes à Uni Mail (emplacement de base) et vous regardez en direction de l’arrêt de bus « Ecole de Médecine » (direction de base, 7, cf. flèches). Je vais vous demander d’imaginer de vous tourner pour regarder en direction de deux autres lieux. Pour lequel de ces deux endroits la rotation que vous devez faire est la plus grande (rotation sur vous-même), la tour de la TSR (repère 1) ou les HUG (repère 2) ? » (Figure 2.2)

Figure 2.2. Exemple de triplet de direction (« bidirectionnelle »)

Douze questions sont posées sur les distances et douze sur les directions. Durant la passation du questionnaire, les questions sur les distances et les directions sont alternées avec à chaque

fois une alternance d’un item de distance et un de direction en faisant toujours attention à la règle concernant l’emplacement de base.

Comme décrit brièvement auparavant, le type de couples de directions est également contrôlé pour les items de direction (variable contrôlée). En effet, nous présentons au sujet quatre questions de type « gauche-gauche » (GG), à savoir où les repères sont disposés à gauche de la direction de base donnée au sujet, quatre questions de type « droite-droite » (DD) où les repères sont disposés à droite de la direction de base donnée au sujet et quatre questions de type « bidirectionnelles» (BI) où les repères sont positionnés à gauche et à droite de la direction de base donnée au sujet. Ce type de contrôle est nécessaire pour faire varier l’aspect représentationnel qu’a le sujet de son environnement et pour détecter et écarter un sujet héminégligent possédant une incapacité à identifier ou à s’orienter vers un stimulus dans l’espace controlatéral à sa lésion (déficit qui s’observe aussi sur le plan représentationnel).

2.4 Variables

Notre recherche ayant pour but de créer un ensemble de données normatives, l’effet des variables indépendantes liées aux sujets (inter-sujets) sera étudié, à savoir l’âge, le genre et le nombre d’années d’études. De plus, on observera l’effet de variables liées au test (intra- sujets), à savoir la variable « relation spatiale » contenant les deux grands liens spatiaux contenus dans la carte cognitive (distance et direction) ainsi que le « type de couples de directions » (GG, DD, BI). L’effet des ces variables sera observé sur les deux variables dépendantes de taux de bonnes réponses et de temps de réaction.

Les variables dépendantes sont : - le nombre de repères cités, - le taux de bonnes réponses,

- le temps de réponse (mesuré en secondes)

Le taux de bonnes réponses est compris entre 0 et 1. Par exemple, pour calculer le taux de bonnes réponses total sur l’ensemble des 24 items, nous prenons le nombre de bonnes réponses et nous le divisions par 24. Les temps de réponses sont quant à eux mesurés à l’aide d’un chronomètre avec une précision de la demi-seconde.

2.5 Propriétés souhaitées et hypothèses

Le but étant d’obtenir un test homogène dont l’ensemble des questions évalue une même dimension, à savoir les difficultés d’orientation faisant suite à une lésion cérébrale temporale médiane droite et/ou des régions avoisinantes, nous désirons obtenir un test qui permet de bien distinguer une personne ayant des difficultés d’orientation spatiale suite à une lésion, d’une personne sans lésion cérébrale. De ce fait, nous souhaitons que le test possède certaines propriétés :

Propriété 1 : Test non influencé par les variables inter-sujets (pas de différences de résultats sur les variables dépendantes chez les personnes normales en fonction de l’âge, du genre et du nombre d’années d’études).

Propriété 2 : on s’attend à un test sensible qui ne sera ni trop facile avec un effet plafond, ni trop difficile avec un effet plancher au niveau des différents taux de bonnes réponses.

Hypothèse sur les caractéristiques liées au test :

On s’attend à une moins bonne performance en ce qui concerne les taux de bonnes réponses et les temps de réaction pour les items de direction par rapport aux items de distance.

Cette hypothèse peut être avancée, car les items de direction seraient plus difficiles à traiter que les items de distance, de par leur longueur et leur complexité. Ils nécessiteraient un plus gros coût cognitif au niveau de la mémoire de travail pour les sujets contrôle comme pour les patients. De plus, les processus sous-jacents de transformation seraient plus complexes au niveau des directions de par la production de rotations mentales (May, 2003).

Hypothèse en fonction du groupe de sujets :

Afin d’obtenir un test sensible aux lésions temporales médianes droites et/ou des régions avoisinantes, on s’attend à une meilleure performance chez le sujet normal que chez le patient pour les 2 VD de taux de bonnes réponses et de temps de réaction.