L'apport de la réalité virtuelle dans l'évaluation de la navigation spatiale chez la personne âgée : exemple du VMT

L’apport de la réalité virtuelle dans l’évaluation de la navigation spatiale chez la personne âgée:

exemple du VMT

Flores Thomas

2018-2019

Master 2 psychologie

Spécialité vieillissement normal et pathologique

Sous la direction de M. Allain Philippe

Membres du jury

L’auteur du présent document vous autorise à le partager, reproduire, distribuer et communiquer selon les conditions suivantes :

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Je tiens tout d’abord à remercier Mr ALLAIN et Mr BANVILLE pour leurs soutiens et leurs conseils, ainsi que pour m’avoir permis d’entrer dans cette équipe de recherche me donnant un objectif plus grand que ma simple réalisation personnelle, ce qui m’a beaucoup apporté en terme de maturité durant tout mon cursus master.

Je remercie ensuite toutes les personnes ayant participé à notre protocole, et les personnes ayant partagé cela avec leurs proches afin de nous apporter cette si grande cohorte.

J’aimerai aussi citer Mr GARDELLE Sébastien, qui m’a permis de réaliser certaines de mes passations dans la structure dans laquelle il a été mon tuteur, mais outre cela, pour l’apport théorique et pratique qui a rendu mon stage auprès de lui particulièrement marquant, formateur mais surtout, agréable.

Pour conclure ces remerciements, je citerai Lewis Carroll, qui, en une phrase, décrit parfaitement pourquoi je souhaite dédier ma vie à la psychologie: « De tous nos actes, seuls ceux que nous accomplissons pour les autres en valent véritablement la peine. »

R E M E R C IE M E N T S

Sommaire

INTRODUCTION

CHAPITRE 1 : NAVIGATION SPATIALE, FONCTIONS EXÉCUTIVES ET MÉMOIRE PROSPECTIVE, ASPECTS CONCEPTUELS

1 Présentation des fonctions exécutives ; caractéristiques et rôles 2 La mémoire prospective et son lien avec les fonctions exécutives 3 La navigation spatiale : présentation et modèles explicatifs

CHAPITRE 2 : ÉVOLUTION DES FONCTIONS EXÉCUTIVES, DE LA MÉMOIRE PROSPECTIVE, ET DE LA NAVIGATION SPATIALE CHEZ LA PERSONNE ÂGÉE, AU COURS DU VIEILLISSEMENT NORMAL 1 Généralités du fonctionnement exécutif dans le vieillissement normal

2 Etudes de la mémoire prospective dans le vieillissement normal 3 Etude de la navigation spatiale dans le vieillissement normal

CHAPITRE 3 : ÉVOLUTION DES FONCTIONS EXÉCUTIVES, DE LA MÉMOIRE PROSPECTIVE, ET DE LA NAVIGATION SPATIALE CHEZ LA PERSONNE ÂGÉE ATTEINTE DE LA MALADIE D’ALZHEIMER 1 Caractéristiques du fonctionnement exécutif dans la maladie d’Alzheimer

2 Évolution de la mémoire prospective dans la maladie d’Alzheimer 3 La navigation spatiale dans la maladie d’Alzheimer

CHAPITRE 4 : L’ÉVALUATION EN RÉALITÉ VIRTUELLE 1 Les tests de réalité virtuelle

2 Introduction au VMT version 3 PROBLÉMATIQUE ET HYPOTHÈSES PROCÉDURE EXPÉRIMENTALE 1 Participants

2 Méthodologie 2.1. Déroulement

2.2. Instruments de mesure 3 Analyse des résultats

3.1. Comparaison des performances inter-groupe

3.2. Analyse de corrélation entre la mémoire prospective et les indices de navigation spatiale DISCUSSION

CONCLUSION BIBLIOGRAPHIE ANNEXES

Introduction

Le vieillissement de la population, en France, est un enjeu majeur, tant au plan médical, qu’au plan économique et politique, ces dernières années. En effet, la prise en charge des personnes âgées dépendantes, à savoir des personnes qui sont dans l’incapacité de réaliser certains actes de vie quotidienne (tels que se laver, se faire à manger, etc.) est un problème récurrent. En 2012, en France, 1,17 millions de personnes âgées étaient dépendantes, au sens de l’allocation personnalisée d’autonomie (APA). Cela constitue 7,8% des 60 ans et plus (Source : Insee, 2014). Selon les projections gouvernementales, en 2060, ce chiffre devrait atteindre les 2,3 millions de personnes.

Au-delà des 75 ans, c’est 9% des personnes qui vivent en établissement d’hébergement pour personnes âgées (EHPA), ce qui constitue un coût important. En effet, en 2012, 8,3 milliards d’euros ont été dépensés dans le cadre de la prise en charge en soins de longue durée pour des personnes âgées hébergées en établissement (4,4% de plus en 1an). Il faut ajouter à cela, les 1,5 milliards d’euros utilisés pour l’alternative que sont les soins à domicile, soit 3 fois plus qu’en 1998 (Insee, 2014).

L’évaluation des capacités qui influencent la vie quotidienne de ces personnes est compliquée car, trop souvent faite avec des tests qui reflètent mal ce qui se passe en réalité. Ainsi, des tests comme le Stroop (Stroop, 1935) ou la tour de Londres (Shallice, 1982) proposent des situations d’évaluation de laboratoire éloignées de ce qui se passe dans un cadre naturel. Certaines tâches peuvent ne plus être réalisables, risquant de mettre en danger le sujet, comme par exemple « demander de réaliser un repas » à un individu en perte d’autonomie.

C’est dans le cadre de cette problématique que nous réalisons ce mémoire. En effet, la présente étude vise à répondre à un besoin d’évaluation plus adaptée des fonctions cognitives troublant le quotidien de ces personnes, en particulier de leur capacité à se situer et se déplacer dans l’espace environnant, mais aussi les fonctions influençant cette navigation, notamment les fonctions exécutives et la mémoire prospective.

Nous aborderons, dans un premier temps, les caractéristiques ainsi que les théories des fonctions exécutives, de la mémoire prospective et de la navigation spatiale. Puis, dans un second temps, nous évoquerons l’évolution de ces fonctions chez la personne âgée dans le cadre d’un vieillissement normal, mais aussi d’un vieillissement pathologique de type maladie d’Alzheimer, en enrichissant le contenu théorique par des études concrètes. Ensuite, nous nous intéresserons aux différents outils d’évaluation et plus particulièrement à la réalité virtuelle. Enfin, après avoir présenté nos hypothèses et notre problématique, nous communiquerons les résultats obtenus, nous les analyserons et les interpréterons, avant de définir les avancées, les limites, et les ouvertures possibles suite à notre recherche.

Chapitre 1 : Navigation spatiale, fonctions exécutives et mémoire prospective, aspects conceptuels

Ce premier chapitre est divisé en 3 sections principales et a pour objectif de préciser les concepts clés de notre étude. Dans un premier temps, la définition de la notion de Fonctions Exécutives (FE) est réalisée.

Dans une seconde partie, nous nous attarderons sur la Mémoire Prospective (MP), notamment sur son lien étroit avec les FE ainsi que sur les différents modèles explicatifs. Enfin, nous présenterons la notion de navigation spatiale ainsi que les modèles explicatifs de celle-ci.

1 Présentation des fonctions exécutives ; caractéristiques et rôles

Le domaine de recherche des FE étant un domaine très développé, de nombreuses définitions de cette notion ont été proposées. Toutes ces définitions s’accordent quant au fait que les FE sont indispensables pour l’autonomie et l’indépendance au quotidien

.

Dans le cadre de ce mémoire, nous retiendrons la définition de Fasotti et Allain (2009) pour qui les FE sont « un concept polymorphe couvrant un ensemble de processus psychologique de haut niveau nécessaire à la planification, l’initiation, la régulation et la vérification des comportements complexes et finalisés ».

La planification a été définie par Luria (1978) comme « un processus complexe correspondant à la capacité d’organiser les comportements afin d’accéder à un but spécifique ». Owen (1997) a ajouté à cela que la planification correspondrait à « la capacité à organiser un comportement cognitif dans le temps et l’espace et qu’elle est nécessaire chaque fois qu’un but ne peut être atteint qu’au terme d’une succession d’étapes intermédiaires ». Il ajoute donc les dimensions d’interaction avec l’environnement et l’important effort attentionnel déployé pour maintenir le but durant tous les sous-buts à accomplir. Pour Shallice (1982) et Grafman (1989), la planification se décompose en 2 étapes : (1) la formulation d’un plan, qui est l’intention d’une activité tendant vers un but, amenant l’élaboration d’un schéma d’action et (2) l’exécution du plan, qui est la réalisation de celui-ci, la mise à jour du plan selon les réponses environnementales, la surveillance et le contrôle du comportement.

Cette représentation de la planification met en avant le lien étroit existant entre les FE. Gil (2006) voit la planification comme « une activité multidimensionnelle nécessitant l’activation de plusieurs sous-systèmes dont certaines fonctions exécutives comme l’inhibition, la flexibilité et la mise à jour ».

Pour Marié (2005), « la planification apparaît dès les niveaux les plus précoces de traitements de l’information et reste activée jusqu’à l’achèvement complet de l’action. Elle intervient pour toutes les actions quotidiennes, qu’elles soient nouvelles ou routinières ». La planification nécessite donc les capacités de flexibilité (capacité d’adapter ses choix et comportements aux contingences), d’inhibition, de prise de décision et de mise à jour.

Ensuite, la prise de décision implique des opérations distinctes telles que la définition de l’objet, la recherche / analyse et l’organisation des informations utiles, l’élaboration et l’évaluation d’hypothèses de décisions, le choix d’une hypothèse et sa mise en œuvre. Elle met en lien la planification (mettant en œuvre la MP soutenue par le cortex préfrontal dorsolatéral), avec les motivations et les émotions, supportées par le cortex cingulaire. Le choix est adapté à la situation et aux conséquences possibles grâce à la coopération entre le réseau émotionnel et les structures supportant la mémoire (« théorie des marqueurs somatiques », Damasio, 1995).

Enfin, la fonction de résolution de problème se fait via la mise en œuvre de processus organisés par le lobe frontal. Selon Shallice (1988), tout problème nécessite l’investissement de l’individu interrogé et la focalisation de son attention, l’analyse des données du problème, l’établissement d’une stratégie ou d’un programme, l’exécution contrôlée de ce programme sous-tendue par la mémoire prospective et l’évaluation du résultat ; c’est-à-dire la comparaison du résultat obtenu et des données initiales en termes d’acceptabilité et de crédibilité.

2 La mémoire prospective et son lien avec les fonctions exécutives

Ce type de mémoire est très sensible aux lésions frontales. Elle concerne en effet les capacités de planification et d’organisation temporelle. Elle est très sollicitée dans la vie quotidienne et la détérioration de celle-ci diminue les capacités d’autonomie de la personne. De Germain et Le Bouëdec (1997) ont défini la MP comme étant « la mémoire pour se souvenir d’actions à réaliser dans le futur ».

Pour Einstein et al. (1992), elle renvoie au processus complexe de « se souvenir de se souvenir ». Elle permet d’accéder à des informations ordonnées dans le temps et l’espace afin de mettre en œuvre les stratégies nécessaires à la planification des actions et à la résolution des problèmes (Gil, 1996).

La MP est primordiale dans le maintien de l’autonomie chez la personne âgée. Van der Linden (2009) rappelait que, dans le contexte d’une évaluation plus fidèle des situations de vie quotidienne, l’évaluation de la mémoire prospective constitue un objectif important. Elle est de 3 types : (1) « Event- based », ici l’indice de l’intention à réaliser est un événement, activée de façon automatique (exemple : se souvenir d’aller acheter une baguette) ; (2) « Time-based », ici l’intention est à réaliser au bout d’un certain intervalle de temps et est auto-initiée via un contrôle exécutif plus important (exemple : se souvenir d’un rendez-vous à midi) ; et (3) « Activity-based », ici la récupération à lieu à la fin d’une activité (exemple : rappeler quelqu’un après une réunion ; Einstein et Mc Daniel, 1990, 1996 ; Knight et al. 2011).

Kliegel et al. (2008) ont développé un modèle en 4 phases de MP (voir figure 1). Il se rapproche du modèle d’Ellis (1996), en permettant une description plus fine des processus cognitifs impliqués lors de la réalisation d’une tâche de MP.

Figure 1 :Phases de réalisation de l’intention et processus cognitifs impliqués selon le modèle de Kliegel et al. (2008).

On peut donc observer ici (figure 1) que la formation, l’initiation ainsi que l’exécution de l’intention impliquent des processus exécutifs : plus précisément la planification pour la formation de l’intention, la flexibilité et le monitoring pour l’initiation de l’intention et l’inhibition pour l’exécution de l’intention. La rétention de l’intention serait sous-tendue par le stockage rétrospectif.

Les données sur la manière dont la MP se déploie au quotidien et vieillit sont contradictoires.

Certains mettent en évidence un déficit lié à l’âge (Dobfs et Rule, 1987). Certains n’ont pas montré d’effet de l’âge (Einstein et Mc Daniel, 1990). D’autres ont montré que les sujets âgés avaient de meilleures performances que les sujets jeunes en MP (Moscovich, 1982, 1992 ; Patton et Meit, 1993 ; Rendell et Thompson, 1999).

De nombreuses études ont mis en évidence un lien étroit entre le fonctionnement de la MP et le fonctionnement exécutif. Mc Farland et Glisky (2009), ont mis en avant que la composante rétrospective de la MP impliquait les lobes temporaux, tandis que la sous-composante prospective reposait sur les lobes frontaux, siège des FE. Kliegel, Ramuschkat et Martin (2003) ont montré que la formation d’intentions, la surveillance de la survenue de l’indice de récupération et l’exécution de la tâche de MP étaient liées au FE. De plus, selon eux, la MP « event-based » dépendrait des capacités d’inhibition, et la MP « time- based » dépendrait des processus de flexibilité. Les processus de planification, quant à eux, seraient plus ou moins impliqués en fonction de la complexité de la tâche prospective (Kliegel et al. 2007). En effet, les tâches complexes de MP nécessiteraient de planifier (Byrne, 1977 ; Ellis, 1996 ; Dougherty et al. 1998 ; Kliegel, 2007), tandis que les tâches simples de MP seraient liées à des processus spontanés et automatiques (Bisiacchi et Sgaranella, 1996 ; Guynn, 1998).

3 La navigation spatiale : présentation et modèles explicatifs

Taylor et Tversky (1996) « la connaissance sur l’espace est l’une des premières connaissances que l’être humain acquiert ». La connaissance spatiale est directement liée aux sens tels que la vue, l’ouïe, et la modalité tactile. Elle permet une navigation adéquate dans l’environnement immédiat ainsi que la perception des objets présents.

Tolman (1948) étudie le déplacement des rats dans un labyrinthe. Il montrera dans son étude qu’il existerait chez le rat, une sorte de carte de représentation mentale de l’environnement, incluant les informations de direction et de distance. Il appellera « carte cognitive » la représentation mentale qu’a un individu de l’organisation de l’espace dans lequel il se trouve.

Les cartes cognitives semblent pouvoir être apprises et entrainées. De nombreux chercheurs se sont intéressés à la question de l’utilisation des cartes cognitives et le rôle de la mémoire (O’keefe et Nadel, 1978 ; Nadel et Macdonald, 1980 ; Redish, 1999). Le processus de mémorisation serait primordial dans le rappel d’une carte cognitive ; lors de déplacements, les individus utilisent plusieurs aspects de la mémoire pour leurs permettre une navigation adéquate dans un environnement donné. Ces cartes cognitives peuvent être utilisées pour aider à la structuration de la pensée ou dans l’aide à la prise de décision (Huff et al. 1992).

Parush et Berman, (2004) énoncent 3 niveaux de représentations de connaissances dans la carte cognitive : la connaissance des points de repères, la connaissance de l’itinéraire et la connaissance de la configuration.

Selon McNamara (1992), il existerait deux modèles de représentation spatiale de la mémoire qui s’opposeraient :

● Le premier modèle serait celui de Thornkyke (1981) qui stipule que la représentation spatiale serait une sorte de carte qui garderait les propriétés euclidiennes.

● Le second modèle, quant à lui, stipule que les représentations spatiales seraient des représentations abstraites qui pourraient, ou non, garder les propriétés euclidiennes (Stevens, Coupe, 1978).

A partir de ces deux modèles, nous pouvons nous demander lequel est le plus correct.

Cependant, toujours selon McNamara (1992), ces deux modèles pourraient être justes. En effet, lorsqu’un individu se trouve en situation d’apprentissage d’une disposition spatiale (comme par exemple la création d’une carte mentale), il peut construire deux types de représentations bien distinctes : une représentation spatiale hiérarchique non métrique et une représentation spatiale métrique (Kosselyn, 1987).

Un dernier modèle est celui de la fonction de la navigation de Jul et Fernas (1997).

Figure 2 : modèle de la fonction de la navigation (Jul et Fernas, 1997).

Le premier concept pouvant être lié à la navigation que nous allons développer est celui de

« wayfinding ». Il est défini comme l’élément cognitif de la navigation. Le wayfinding concerne la partie tactique et stratégique qui guide le mouvement et n’implique pas le mouvement à proprement parler (Darken et Peterson, 2002).

Ensuite, toujours d’après Darken et Peterson (2002), nous souhaitons aborder le concept dit de

« motion » qui fait également partie du système de navigation. Ce concept est défini comme l’élément moteur de la navigation. Les auteurs tiennent à souligner que le concept de motion n’est pas une étape qui survient après le concept de wayfinding. Ces deux concepts seraient très liés et seraient utilisés de manière simultanée par les individus naviguant dans un environnement réel ou virtuel.

Nous allons également aborder le concept de « navigational awerness ». Toujours dans une optique de navigation au sein d’un environnement, ce concept est destiné aux individus ayant une totale compréhension de l’environnement dans lequel ils se trouvent (Van Dijk, Op den Akker, Nijholt et Zwiers, 2001). On peut dire que la navigational awerness est le résultat de l’exploration d’un environnement dans l’optique d’obtenir la connaissance de configuration ainsi que la connaissance procédurale de celui-ci.

Des recherches comme celles de Vanpoulle (2008) ou encore Tversky et al, (1999), nous donnent trois types d’espace référentiel bien distincts :

● L’espace personnel défini comme l’espace de soi, en principe localisé dans les limites du corps propre mais qui peut se prolonger à un objet.

● L’espace proche d’action défini comme l’espace qui se trouve autour du corps, dans lequel le sujet agit sans pour autant avoir besoin de nouvelle prise d’information idéomotrice.

● L’espace lointain défini comme un espace de projet dans lequel se construit un cheminement ou un itinéraire.

L’utilisation de ces trois types d’espace de manière imbriquée permet, dans un premier temps, aux individus de situer leur corps dans l’espace, pour ensuite, déclencher les mouvements adéquats qui permettront le déplacement.

Selon Vanpoulle (2008), il existe deux types de référentiels d’espace des lieux. En effet, l’individu a pour habitude de construire l’espace qui l’entoure de deux manières différentes, ce qui a pour effet de l’amener à élaborer deux types de référentiels d’espace qui sont : le référentiel égocentré et le référentiel allocentré. Tout d’abord, la perception égocentrée est définie comme le fait de situer les objets de l’environnement en référence au corps propre pris comme référence stable. Donc, dans une prise de perspective égocentrée, on peut dire que l’espace est en mouvement autour du corps. Quant à la perception allocentrée, elle est définie comme les changements de position du corps par rapport aux repères stables de l’univers physique dans lequel un individu se déplace (Vanpoulle, 2008). En résumé, cette perception met en relation les différents objets entre eux par rapport à une référence extérieure. De plus, cette perspective permet de manipuler mentalement des objets ainsi que des relations entre ceux-ci sans avoir à les référer au corps propre. De plus, Verjat (1994) souligne le fait que le codage allocentré est également indépendant de la position du sujet.

Vidal, Lipshits, McIntyre et Berthoz (2003) montrent que se déplacer en mode “debout” implique que le participant respecte l’environnement virtuel dans lequel il se déplace. Les résultats obtenus mènent à dire que la gravité est un élément très important dans le changement entre les perspectives égocentrées et allocentrées lors de la navigation.

Taylor et Tversky (1992) ont montré qu’il existe deux aides majeures à la navigation. Dans un premier temps, il y a l’aide dite de route description qui est par exemple le fait de donner des consignes sur l’itinéraire telles que : “tourne à droite”, “continue tout droit”, etc. Puis, il y a une seconde aide majeure à la navigation qui a été découverte, celle de survey description qui est plus focalisée sur la caractéristique spatiale du l’environnement par exemple : “diriges toi vers le nord”, “fais demi-tour en direction du sud”, etc. Les survey description produisent une meilleure connaissance de la configuration (survey knowledge) par rapport à la description de l’itinéraire (route description).

Chapitre 2 : Évolution des fonctions exécutives, de la mémoire prospective, et de la navigation spatiale chez la personne âgée, au cours du vieillissement normal

1 Généralités du fonctionnement exécutif dans le vieillissement normal

Au cours du vieillissement normal, le contrôle exécutif serait la première fonction cognitive à décliner, engendrant des difficultés dans les activités de la vie quotidienne. En effet, les modifications du fonctionnement de la mémoire sont similaires à celles observées chez les patients frontaux. La réduction générale du volume cérébral accompagnant le vieillissement est caractérisée par des différences régionales importantes (West, 1996 ; Royall, 2002). Cette diminution est de 1% dans les régions temporales, pariétales et occipitales. Elle atteint les 10% dans le cortex frontal (Haug et Eggers, 1991).

Les raisons de ce déclin seraient dues au fait que les modifications neuroanatomiques et neurochimiques sont plus précoces et plus importantes dans le cortex frontal que dans les autres régions corticales (Fuster, 1989 ; Woodruff Pak, 1997 ; Raz, 2000). Les modifications neurologiques du lobe frontal liées à l’âge causent une altération de la performance aux tests mesurant les FE, une altération du centre exécutif de la mémoire de travail, et des modifications de la mémoire similaires à celles observées chez les patients frontaux. Brenan et al. (1997) ont évalué les modifications qui apparaissent lors de la réalisation de la tour de Hanoï dans le vieillissement. Ils ont remarqué des difficultés significatives lorsque la tour est composée d’au moins 4 disques, à partir de 65 ans. Des recherches sur le Stroop révèlent, quant à elles, que les sujets âgés sont plus sensibles que les sujets jeunes à l’interférence (Bruyer et al.

1995 ; Spieler et al. 1996). Une diminution significative du nombre de mots produits chez les sujets âgés dans les épreuves d’évocations lexicales à partir de lettres a aussi été mise en évidence (Ardilla et Rosseli, 1989 ; Whelihan et Lesher, 1985 ; Isingrini et Vazou, 1997).

Un premier modèle cherchant à rendre compte de cette hypothèse est celui d’Anderson et Craik (2000). Ces auteurs proposent un modèle en cascade. Le vieillissement modifierait le fonctionnement du cortex préfrontal (diminution neurochimique, volumétrique, métabolique, du débit sanguin). Ces modifications auraient pour conséquence un dysfonctionnement exécutif qui rendrait compte du fait que le vieillissement normal modifie les performances dans les tâches cognitives dépendantes des ressources ou stratégies exécutives. Une alternative à ce modèle est le « modèle de déficit des ressources de traitement » qui considère que le vieillissement cognitif s’explique par un nombre restreint de facteurs indépendants de l’activité cognitive en cours. Il repose sur l’idée que les différences dues au vieillissement dans une grande variété de tâches cognitives différentes ne sont pas indépendantes.

Salthouse et al. (1996) ont mis en évidence que différentes tâches (fonctions exécutives, mémoire de

résultat suggère que les différences entre les sujets jeunes et les sujets âgés peuvent ne pas être uniquement attribuées à des processus spécifiques aux tâches considérées, mais soient déterminées en grande partie par des facteurs généraux. Selon Allain et al. (2007) le vieillissement s’accompagnerait d’une dégradation des FE, dont en particulier de la planification de l’action. Dans leur travail, ces auteurs ont montré qu’une évaluation neuropsychologique de la planification au cours du vieillissement normal permettrait de mettre en évidence des différences inter-âge au niveau de la capacité à formuler un plan d’action.

Le vieillissement normal diminue davantage la capacité à élaborer des plans qu’à les suivre. En effet, il existe un effet de l’âge sur les capacités de planification et sur la résolution de problème qui est expliqué par une baisse de la vitesse de traitement et des aptitudes en flexibilité (Lachman et Burack, 1993 ; Martin et Ewert, 1997). Le ralentissement de la vitesse de traitement serait déterminant dans l’explication du vieillissement cognitif (Fisk et Wau, 1996). De plus, elle constituerait un bon prédicateur des effets de l’âge en mémoire de travail (Salthouse et Babcock, 1991), en mémoire à long terme (Salthouse, 1993) ainsi qu’en tâche de raisonnement (Linderberger et al. 1993). Les capacités de flexibilité seraient réduites, mais il faut cependant prendre en compte le coût cognitif, la charge mnésique, le type de stimulus ou encore le niveau d’entraînement (Kramer et al. 1999 ; Kray et al.

2002). L’inhibition est l’une des fonctions les plus touchées par le vieillissement (Daigneault et al. 1992 ; Andres et Van der Linden, 2000), ce qui est montré notamment dans les épreuves de stop signal (Kramer et al. 1994 ; May et Hasher, 1998), de Stroop (Houx et al. 1993 ; Salthouse et Meinz, 1995), de Hayling (Andres et Van der Linden, 2000), dans les tâches de lecture avec distraction (Connely et al. 1991) et dans l’oubli dirigé (Andres, Van der Linden & Parmentier, 2003).

Monfort, Allain et Le Gall (2004) ont mis en avant un déficit de planification dans la prise de médicament chez les sujets âgés. Cette activité fait appel à la mémoire prospective et constitue un bon exemple du lien étroit entre vieillissement, planification et mémoire prospective.

2 Etudes de la mémoire prospective dans le vieillissement normal

Plusieurs études concernant la MP dans le vieillissement normal mettent en avant un effet paradoxal de l’âge sur la MP. En effet, dans un environnement naturel, le sujet âgé est meilleur que le sujet jeune. Mais en environnement dit de laboratoire, c’est le sujet jeune qui aura de meilleures performances. Les explications avancées à cet effet seraient que ce sont des processus différents qui s’activent selon l’environnement et que, par conséquent, ils influeraient sur les performances de tâches de MP. McDermott et Knight (2004) ont montré, grâce au protocole PRVP, que les sujets âgés sont moins efficients que les sujets jeunes et adultes pour rappeler le contenu de l’intention lié à l’indice prospectif (composante rétrospective de la MP) alors qu’ils repèrent ces indices et se rappellent l’existence d’une intention tout aussi efficacement que les sujets adultes (composante prospective). Gondebaud et al.

(2011) déterminent que le fonctionnement de la MP en condition event-based implique la mémoire épisodique classique, l’inhibition et la planification. En condition time-based, elle implique la flexibilité, l’inhibition et, dans une moindre mesure, la mémoire épisodique classique.

3 Etude de la navigation spatiale dans le vieillissement normal

Spiers et Maguire (2006) ont tenté de comprendre de quelle manière le cerveau humain aide les individus à interagir et à naviguer à travers un environnement qui change constamment. Pour étudier cela, les chercheurs ont reconstruit la ville de Londres dans un environnement virtuel en trois dimensions.

Cette recherche a un public cible bien précis : les chauffeurs de taxi travaillant à Londres. La première partie du cerveau qui joue un rôle important pour la navigation est l’hippocampe. Des recherches antérieures (Burgess et O’Keefe, 1996; Sharp et al. 1996; Touretzky et Redish, 1996; Koene et al. 2003;

Voicu, 2003 cités par Spiers et Maguire, 2006; Banquet et al. 2005; Howard et al. 2005) stipulent que l’on attend une augmentation de l’activité de l’hippocampe lorsqu’une personne se trouve dans une situation de navigation. En effet, l’activité de ces parties du cerveau permet de se rapprocher de plus en plus vers le but final de la navigation. Cependant, la recherche de Spiers et Maguire (2006) s’est plutôt focalisée sur le rôle de cette partie du cerveau dans un contexte de navigation dans un environnement familier. La recherche a montré que lorsqu’une personne planifie l’itinéraire à entreprendre pour atteindre un but, l’hippocampe s’active et récupère les informations de l’environnement provenant des cartes cognitives stockées en mémoire. De plus, lors de la navigation, les informations spatiales allocentrées (cartes cognitives) sont disponibles dans l’hippocampe et ne demande pas d’effort supplémentaire pour les utiliser sauf si la destination finale change. D’autres recherches ont montré que l’activité de l’hippocampe en situation de navigation ne varie pas en fonction de la connaissance de l’environnement.

En effet, une personne ayant une parfaite connaissance de l’environnement dans lequel elle navigue depuis dix ans utilise tout autant l’hippocampe comparé à une personne qui ne connaît pas un environnement (Rosenbaum et al. 2000 cité par Spiers et Maguire, 2006).

Ensuite, la deuxième partie du cerveau qui joue un rôle important pour la navigation est la partie du cortex rétrosplénial. Cette partie du cerveau est connectée avec l’hippocampe. Le cortex rétrosplénial aurait pour rôle d’intégrer et de traduire les représentations égocentrées se trouvant dans le cortex pariétal postérieur et les représentations allocentrées se trouvant dans le lobe temporel médian (Maguire, 2001; Wolbers et Buchel, 2005 cités par Spiers et Maguire, 2006). Les résultats obtenus dans la recherche de Spiers et Maguire (2006) sont cohérents avec ces propos mais vont également plus loin. En effet, les résultats montrent également que ce processus n’est pas toujours maintenu lors de la navigation au sein d’un environnement familier. Le cortex rétrosplénial joue un rôle et s’active lorsqu’il y a un changement dans la demande, comme par exemple lorsqu’une personne décide de changer l’objectif final lors de la navigation.

Enfin, la dernière partie du cerveau qui a été mise en évidence dans la recherche de Spiers et Maguire (2006) est le cortex préfrontal. Grâce à un système d’imagerie IRM, il a été prouvé que lors de la navigation, le cortex préfrontal s’active. Cette activité est généralement attribuée à la fonction exécutive, à la planification et à la prise de décision (Hartley et al. 2003 cité par Spiers et Maguire, 2006) ou est liée à l’augmentation de la demande concernant la mémoire de travail (Gron et al. 2000 cité par Spiers et Maguire, 2006).

Les effets du vieillissement sur les compétences de navigation ont été largement décrit. Il semblerait que le souvenir de configurations spatiales et des points de repère pendant la navigation perd en précision avec l'âge, tandis que paradoxalement, l’apprentissage d’un parcours depuis vue aérienne apparaît, selon certains auteurs, être préservée.

Plus spécifiquement, différentes études en réalité virtuelle ont montré une altération dans le traitement d'informations allocentriques (c'est-à-dire des configurations spatiales) parmi des sujets âgés.

De même, d'autres études utilisant des labyrinthes ou d'autres environnements virtuels mettent en évidence des difficultés dans l'acquisition de représentations spatiales ce qui pourrait résulter d'un déclin lié à âge (au niveau hippocampique), qui semble spontanément diriger les sujets âgés vers l'utilisation de stratégies égocentriques.

Une étude récente comparant une ville virtuelle et un quartier réel de la ville a montré que les sujets âgés rencontrent de plus grandes difficultés que les jeunes dans la découverte de leur chemin, ce qui serait corrélé par une altération des fonctions exécutives, tandis que la connaissance spatiale acquise dans l'environnement virtuel n'a pas significativement différé entre les deux groupes. Ce déclin lié à âge, affectant la planification et le choix de stratégies appropriées de navigation, est confirmée par d’autres études.

L'échec d'intégrer efficacement des informations sensori-motrice pourrait aussi être impliqué dans la détérioration des compétences navigations spatiales. Les études en réalité virtuelle indiquent que les perturbations de navigation spatiales au cours du vieillissement normal sont multi-déterminées et ont des origines qui peuvent être mnésiques, exécutives ou liés à l'intégration sensori-motrice (l'intégration de l'itinéraire associée au cortex retrosplenial).

Chapitre 3 : Évolution des fonctions exécutives, de la mémoire prospective, et de la navigation spatiale chez la personne âgée atteinte de la maladie d’Alzheimer

1 Caractéristiques du fonctionnement exécutif dans la maladie d’Alzheimer

L’étude des FE présente également un intérêt particulier pour le diagnostic précoce de certains syndromes démentiels. Certains chercheurs ont proposé que les mécanismes de contrôle de l’attention pourraient être parmi les premiers touchés dans la MA.

Dès les premiers stades de la maladie celles-ci rapportent fréquemment des difficultés à exécuter des activités complexes ou demandant de l’attention et de la flexibilité mentale, comme préparer un repas élaboré ou conduire. Perry et Hodges (1999) soutiennent que l’atteinte exécutive est une des manifestations cognitives les plus sévères dans la MA et que cette atteinte peut rendre compte d’une grande partie des difficultés des patients dans les AVQ.

Concernant l’inhibition, les résultats des études varient en fonction des tâches utilisées. Les patients atteints de MA présentent une diminution de la rapidité à dénommer la couleur d’un mot correspondant à une autre couleur, et donc d’inhiber la lecture du mot. Cette difficulté est encore présente quand on tient compte de leur vitesse de dénomination. Spieler et al. (1996) ont utilisé un paradigme dans lequel les essais n’étaient pas groupés, comme dans la version clinique du Stroop, et dans lesquels des essais compatibles étaient également présentés. Les résultats indiquent qu’en tout début d’évolution, les patients atteints de MA prennent plus de temps pour arriver à une réponse correcte en situation incompatible. De plus, à mesure qu’évolue la maladie, leur probabilité de produire une réponse rapide mais erronée s’accroît, ce qui indique une altération des mécanismes d’inhibition en condition de compétition.

L’inhibition d’une réponse motrice a été mesurée par le paradigme d’arrêt (stop signal paradigm), dans lequel les sujets doivent répondre à une cible mais inhiber leur réponse lorsqu’un son leur indique de le faire, ainsi que dans le paradigme de Go-No go, dans lequel les sujets doivent répondre à une cible et inhiber leur réponse en présence d’un autre indice. Amieva et al. (2004) ont montré que les patients atteints de MA sont légèrement perturbés dans le paradigme d’arrêt, mais ne le sont pas dans le paradigme Go-No go. Le paradigme Go-No go pourrait être moins exigeant sur le plan des capacités d’inhibition que le paradigme d’arrêt puisque différents stimuli sont associés, d’une part à la réponse et, d’autre part, à l’absence de réponse.

De la même façon, l’inhibition de l’identité d’une cible est atteinte chez les patients dans le paradigme d’amorçage négatif. L’inhibition d’un schéma familier et sur-appris, comme dans le test de Hayling, est aussi sévèrement atteinte dans la MA. Mentionnons, par ailleurs, que les patients atteints de MA ne montrent pas d’atteintes dans la tâche d’écoute inattentive, dans laquelle ils doivent mémoriser des séries de chiffres tout en entendant différents sons (langage connu, langage inconnu, bruit neutre) dont ils ne doivent pas tenir compte. Les capacités d’inhibition ne sont donc pas toutes atteintes dans cette maladie.

Très peu d’études ont évalué les capacités d’alternance dans la MA. Or, les données portant sur l’attention sélective visuo-spatiale suggèrent des difficultés dans ce domaine. Par exemple, Parasuraman, (1992) utilisant une procédure d’indiçage de l’orientation spatiale, a montré que les sujets atteints de MA sont anormalement ralentis par la présentation d’un indice invalide, c’est-à-dire indiquant une position erronée. Ces résultats pourraient indiquer une difficulté particulière à alterner dans l’espace le focus attentionnel. Filoteo et al. (1992) ont également observé une difficulté à alterner entre les propriétés locales et globales lors d’une tâche de détection de cible dans un stimulus hiérarchique.

Dans une étude récente, Belleville et al. (2006) ont évalué directement les capacités d’alternance des personnes présentant une MA. Ils indiquent un large coût d’alternance chez les patients avec MA. Ce résultat est à mettre en relation avec les difficultés observées par les patients avec MA à des tâches cliniques mesurant l’alternance comme dans la partie B du trail making test.

Les travaux des dernières années ont contribué à démontrer que l’atteinte de la MdT est une composante clé dans la symptomatologie cognitive de la MA. Les patients sont sévèrement atteints dans des tâches exigeant le maintien d’une information à court terme tout en réalisant une activité de distraction, comme dans l’épreuve du Brown-Peterson. Ils montrent également des déficits dans des tâches exigeant une manipulation active de l’information en MdT (empan alphabétique).

La MdT a aussi été évaluée en demandant aux participants de coordonner l’exécution de tâches concurrentes. Un très grand nombre d’études ont mis en évidence des difficultés d’attention divisée chez ces patients.

2 Évolution de la mémoire prospective dans la maladie d’Alzheimer

Très peu de recherches ont directement étudié la mémoire prospective dans la maladie d'Alzheimer (MA). Outre les études s'intéressant à la rééducation de la MP dans la MA, la première recherche dans ce domaine a été réalisée en 1993 par Huppert et Beardsall. Ils suggèrent que les troubles de mémoire prospective sont particulièrement sensibles aux premiers stades de la démence, pouvant même servir d'indicateur précoce de la maladie.

Ces résultats concordent d'ailleurs avec ceux de Kazui et ses collègues (2005). En effet, selon ces auteurs, la mémoire prospective, contrairement à la mémoire rétrospective, est affectée chez les patients présentant un trouble cognitif léger. Sur la base de ces conclusions, nous pouvons donc avancer que non seulement la MP serait touchée précocement dans la démence, mais serait déjà diminuée chez les MCI, avant même l'apparition du processus dégénératif comme tel.

Huppert et al. (2000) visent à établir la prévalence du déclin de la mémoire prospective dans les stades très précoces de la démence. Les auteurs estiment cette question d'une importance considérable puisqu'un déficit en mémoire prospective peut grandement affecter l'autonomie et la sécurité des personnes âgées présentant un début de démence, d'autant plus que ces individus habitent le plus souvent seuls. Les résultats indiquent que seulement 54% de la population âgée totale réussit la tâche de mémoire prospective, alors que seulement 8% de la population avec démence probable la réussit. Plus précisément, parmi les participants atteints de démence probable, 3% ont réalisé spontanément les deux actions de la tâche de MP et 5% ont effectué spontanément une des deux actions, alors que 92% n'ont rien fait sans indice. Huppert et ses collaborateurs concluent donc à un déficit sévère de la MP dans les premiers stades de démence.

En 2000, Smith, Della Salla, Logie et Maylor ont appuyé le fait que chez une population de patients MA, les troubles mnésiques prospectifs sont plus fréquents que les troubles mnésiques rétrospectifs. En outre, alors que les patients évaluent comme également frustrants leurs troubles de mémoire rétrospective et prospective, les proches jugent les troubles mnésiques prospectifs des patients beaucoup plus frustrants que leurs troubles mnésiques rétrospectifs en raison de leur impact nettement plus marqué sur leur vie quotidienne. En 2002, ils montrent que les participants présentant une MA ont en effet un rendement inférieur dans la condition time-based comparativement à la condition event- based. Toutefois, cette différence entre les deux conditions est aussi observée chez les sujets âgés normaux. Les patients MA répondent plus lentement (condition event-based) et ils sont moins précis (condition time-based) que le groupe de participants âgés.

Jones, Livner et Backman (2006) ont effectué une recherche auprès de 46 patients MA en phase préclinique et 188 partipants témoins âgés entre 75 et 96 ans. Les résultats de l'étude démontrent que les composantes rétrospective et prospective de la MP sont atteintes de façon équivalente chez les patients en phase pré-clinique de la MA.

Les résultats de Jones et ses collaborateurs indiquent également que la mémoire prospective est touchée indépendamment de la mémoire rétrospective chez les patients en phase pré-clinique. Ils concluent donc à un déficit de la MP dans les phases précliniques de la MA, élargissant ainsi les

conclusions de Huppert et ses collègues (1993, 2000) qui indiquaient une atteinte de la MP lors des premiers stades de la MA.

Enfin, Troyer et Murphy (2007) se sont intéressés à la mémoire prospective chez les patients présentant un déficit cognitif léger. Leurs résultats montrent un meilleur rendement à la tâche event- based comparativement à la tâche time-based chez le groupe de MCI. Cependant, aucune différence n'est mise en évidence chez le groupe de patients Alzheimer.

3 La navigation spatiale dans la maladie d’Alzheimer

Pour les personnes âgées, un diagnostic et une identification précoce des prédicats de la démence dans la phase préclinique est crucial, et la navigation topographique est l’une des habiletés cognitives qui permettrait cette évaluation. Plusieurs études ont montré qu’un vieillissement non pathologique est corrélé à de bonnes habilités topographiques (Carelli et al. 2011; Iachini et al. 2005;

Iaria et al. 2009; Kirasic. 1991; Liu et al. 2011; Mapstone et al. 2003) et qu’une altération de l’orientation spatiale est considérée comme un symptôme précoce de démence (Iachini et al. 2009;

Gazova et al. 2013; Lithfous et al. 2013). D’autres études ont aussi suggéré que des déficits visuospatiaux peuvent apparaitre plus tôt que les pertes mnésiques typiques dans les phases prodromales (Alescio-Lautier et al. 2007; deipolyi et al. 2007; Hort et al. 2007; Laczó et al. 2009, 2011, 2012; Mapstone et al. 2003).

Plusieurs études ont observé des déficits des capacités topographiques dans les stades précoces de la maladie d’Alzheimer. Guariglia et Nitrini (2009) ont comparés la performance de 3 groupes (sujets contrôles, maladie d’Alzheïmer stade légéree, et modérée) dans un questionnaire et différents tests d’orientation topographique. Chez les patients Alzheimer de stade modéré, des déficits sont observés en orientation égocentrique et allocentrique, dans la reconnaissance géographique, et dans la reconnaissance de repère. Chez les patients Alzheimer de stade léger, les altérations de la topographie sont présentes, mais on remarquera une conservation des capacités visuo-spatiales et de mémoire spatiale.

Serino et Riva (2013) ont proposé que les difficultés topographiques au stade précoce de la MA puissent refléter un déficit dans le processus de traduction de représentations allocentrique (région hippocampique) aux représentations égocentriques (lobe pariétal) nécessaire pour l'orientation spatiale et la navigation.

Certains auteurs ont observé une performance faible sur des tests de cartographie spatiale (le dessin de carte et la cartographie de point de repère) malgré une performance normale sur la reconnaissance de point de repère (Delpoly, 2007) tandis que d'autres études ont indiqué la pertinence

de l’ordre temporel dans la mémoire spatiale comme un déficit clé dans le MCI et la MA (Bellassen et al.

2012).

L’évaluation de la navigation spatiale pourrait devenir un outil fiable pour identifier des patients dans les stades prodromes de la MA, avant le développement d’un syndrome démentiel et, l'ajout de tests de navigation spatiale aux batteries neuropsychologique augmenterait l’efficience du diagnostic.

Burgess (2006) a noté une diminution sélective du composant allocentrique de mémoire spatiale dans la démence type Alzheimer (DTA), et Drzezga et al. (2005) ont observé chez les patients DTA et des patients MCI, une grande difficulté dans l’inhibition de processus cérébraux non-pertinents pour la tâche de navigation en cours comparé aux sujets sains.

La préférence pour la stratégie égocentrique chez les personnes âgées pourrait être une conséquence des changements fonctionnels et anatomiques au niveau de l’hippocampe et du lobe temporal médian (Driscoll et al. 2003; Moffat et al. 2006, 2007; Raz et al. 2005) et peut refléter l'adoption de stratégies extrahippocampales dans la résolution de tâches de navigation afin de minimiser la participation hippocampique (Iaria et al. 2009; Moffat et al. 2006, 2007). Le dysfonctionnement hippocampique est encore plus prononcé dans les premières étapes cliniques de la MA.

Le choix d’une stratégie égocentrique semble augmenter avec la sévérité de la maladie; les participants atteints de DTA utilisent plus souvent la stratégie égocentrique que les participants avec MCI.

Ces résultats sont conformes aux découvertes qui avancent que la navigation égocentrique semble être préférentiel dans la compensation de déficits allocentriques liés à l'âge, mais aussi du ralentissement cognitif et le déclin typique dans la progression dans la MA (Colombo et al. 2017).

Chapitre 4 : L’évaluation en réalité virtuelle

1 Les tests de réalité virtuelle

La réalité virtuelle a pour objectif de supprimer la limite des épreuves écologiques concernant le pluri-déterminisme des erreurs rendant difficile l’interprétation des mécanismes sous-jacents. Comme le dit Fuchs et al. (2006) « La finalité de la R.V est de permettre à une personne une activité sensori- motrice et cognitive dans un monde artificiel, crée numériquement, qui peut être imaginaire, symbolique ou une simulation de certains aspects du monde réel ». Elle contourne les problèmes d’autrefois avec les interactions Homme/Machine non adaptées aux personnes âgées (technophobie, mal des simulateurs, complexité d’utilisation) mis en évidence par Gee et al. (2000). Elle peut être à but diagnostique ou de réhabilitation, « le processus thérapeutique d’accroissement ou d’amélioration de la capacité d’un individu à traiter et utiliser l’information entrante de façon à permettre un fonctionnement journalier » (Van der Linden et Juillerat, 2004). Il y a cependant certaines limites inhérentes à cette méthode qui n’ont pas encore pu être supprimées telle que la cybersickness/effets secondaires (maux de tête, nausées, fatigue, vertiges, suées) et le fait que l’immersion ne peut être totale et que par conséquent, il y a des incohérences sensori-motrices et cognitives.

Ce nouveau paradigme crée un espace permettant au participant de devenir acteur. Il y a 3 notions primordiales dans ce concept de réalité virtuelle : (1) l’immersion (Plancha, 2008) qui correspond à une hausse de l’implication quand l’évaluation est réalisée par RV plutôt que par des tests classiques;

(2) l’interaction qui s’effectue en temps réel et (3) la présence, sans quoi il serait impossible de transférer un apprentissage d'un environnement virtuel à l'environnement réel (Witmer et Singer, 1998). Les atouts de la réalité virtuelle sont sa diversité d’approche thérapeutique, l’exploration des différents domaines cognitifs, la capacité d'impliquer le patient à plusieurs niveaux (actif ou passif) et la sécurité des tests qu’elle permet de développer et qui ne serait pas forcément réalisable en environnement réel. De plus, c'est un type d'évaluation très corrélé aux mesures des ADL (échelle d'Activities of Daily living; Lawton et Brody, 1969). La possibilité d'insérer des avatars dans l’environnement virtuel permet le diagnostic et l’entraînement de la cognition Sociale, et donc d’en faire une méthode de test très complète. "Les scénarii créent par RV permettent de s'approcher des situations de la vie quotidienne, et donc d'améliorer la validité écologique de l’évaluation" (Le Gall et Allain, 2001).

Dans l’objectif d’évaluer la mémoire prospective, Brooks et al. (2007) ont montré que la RV était plus sensible que le RMBT (Rivermead Behavioural Memory Test) dans les tâches de mémoire prospective et mettent en avant le rôle primordial de la motivation. Trawley, Law, Brown, Stephern et Logic (2013) ont développé le protocole virtuel de l'Edinburg Virtual Errands Task (EVET) qui s'avère être un très bon moyen d'investiguer le rôle de la planification dans la MP car le sujet doit trouver/ choisir son propre chemin dans le bâtiment virtuel.

Dans le texte de Van Dijk et al. (2001), nous pouvons voir que le déplacement dans un monde réel n’est pas tout à fait le même que dans un monde virtuel. En effet, ces chercheurs soulignent le fait que le déplacement au sein d’un environnement virtuel peut être nettement plus difficile que le déplacement dans un monde réel. La principale raison de cette différence entre ces deux environnements provient du fait que les environnements virtuels présentent moins de détails sensoriels (visuel, auditif et locomoteur) que les environnements réels. Le deuxième aspect qui rend la navigation dans un environnement virtuel plus difficile est la rapidité dans laquelle ces environnements évoluent. En effet, selon Van Djik et al. (2001), les environnements virtuels ont tendance à changer très rapidement, ce qui ne laisse pas le temps aux personnes de s’y familiariser. Tandis que dans le monde réel, bien qu’il puisse y avoir certains changements, en général, les environnements restent les mêmes et n’évoluent pas rapidement, ce qui donne la possibilité aux personnes de s’y familiariser.

Au cours des dernières années, de nombreuses études ont essayé de développer des outils utiles pour tester la navigation spatiale en utilisant des tests de réalité virtuelle ou du monde réel (Gazova, 2012). Ces tâches semblent être prometteuse pour l'extension de test de navigation spatiale pour l'utilisation clinique, mais, comme suggéré par Piccardi et al. (2011), les tâches de réalité virtuelle sont souvent trop difficiles pour des patients âgés; mais à contrario, les tâches du monde réel ne sont pas réalisables dans un environnement clinique et la performance ne peut pas être comparée et normée entre les centres cliniques différents car chaque environnement de test est unique.

Les tests de cognitions spatiales ont été élaborés d’abord de type "papier-crayon" comme le test d'orientation spatiale de Guilford et Zimmermann. Hegarty et al. (2006) ont montré une corrélation partielle entre les tests visuo-spatiaux papier-crayon aux tests en environnements virtuels ou réels. La navigation spatiale semble ainsi exiger des compétences autres que celles évaluées dans des tests de type papier-crayon.

Certains auteurs, dont Cushman et al. ont montré une corrélation entre les performances de navigation spatiale entre le monde réel et l’environnement virtuel.

2 Introduction au VMT version 3

Le Virtual multitasking test version 3 (VMT.v3) est un nouveau protocole de réalité virtuelle mesurant la MP. Ce protocole consiste en plusieurs tâches de MP à réaliser dans un appartement virtuel.

Il se déroule en 2 phases. Une première phase d’entraînement permet au participant d’apprendre les techniques de navigation, les méthodes de manipulation d’objets, ainsi que l’architecture de l’environnement pièce par pièce. Cette phase dure environ 5 minutes selon les capacités du participant à s’adapter aux équipements ainsi qu’à se repérer dans l’environnement virtuel. Avant le début de la seconde phase, on demande au participant de mémoriser et comprendre 3 règles; 1) ne pas parler avec

dans laquelle il n’y a pas d’actions à réaliser. La seconde phase est une phase « d’évaluation ». Le participant est mis au courant du scénario qui consiste à rendre visite à un ami proche. Il est aussi informé que les objets réagiront aux interactions comme ils le feraient en vrai. On lui dit aussi qu'il devra réaliser un repas en 8 étapes et comportant 9 ingrédients, la recette sera reçue sur feuille pendant la tâche et le participant aura 5 minutes pour la mémoriser. La tâche ne contient pas de limite de temps cependant le participant est invité à l'effectuer le plus efficacement possible. Le protocole dure environ 30 minutes, et la tâche est intelligente, c'est à dire que le milieu réagit en fonction des actions du participant. Les indicateurs de réussite au VMT.v3 sont la réussite aux tâches de mémoire prospective, la réussite au tâches concurrentes (répondre au téléphone et tâche de l’orage), la qualité de la navigation dans l'environnement ainsi que le réajustement du plan.

Ce mémoire a pour but de tester le versant navigation du VMT.v3. En effet, l’étude précédente menée sur le VMT-3 a permis dans un premier temps de valider cet environnement virtuel comme évaluant effectivement et efficacement la mémoire prospective, il semble donc intéressant maintenant d’axer notre recherche sur les données de navigations recueillies grâce au VMT v3.

Figure 5 : Plan de l’appartement virtuel mis en place dans le VMT3 ; 1) en haut à gauche, le salon: 2) en haut à droite, la cuisine ; 3) en bas à gauche, la chambre principale ; 4) en bas à droite, plan global de

l’environnement virtuel.

Problématique et Hypothèses

L’objectif de cette étude est d’examiner l’apport de la réalité virtuelle, au travers du VMT-v3, dans l’évaluation de la navigation spatiale chez la personne âgée. En effet dans la littérature, nous avons pu voir que l’évaluation de la navigation spatiale reste compliquée. Le VMT-v3 propose d’évaluer cette fonction ainsi que les fonctions nécessaires à celle-ci, telles que les FE et la MP. Cette validation d’une évaluation efficace de la navigation spatiale dans le VMT-v3 permettrait de valider ce test comme un outil efficient d’une évaluation globale de l’autonomie, puisqu’il a déjà été validé précédemment comme évaluant la MP.

H1 : Les personnes âgées atteintes de MA auront des scores plus déficitaires en MP, que les personnes âgées saines. Elles-mêmes obtiendront des scores plus déficitaires que le groupe d’âge adulte. Eux- mêmes obtiendront des scores plus déficitaires que le groupe d’âge jeunes.

H2 : Les personnes âgées atteintes de MA auront des scores plus déficitaires en navigation spatiale, que les personnes âgées saines. Elles-mêmes obtiendront des scores plus déficitaires que le groupe d’âge adulte. Eux-même obtiendront des scores plus déficitaires que le groupe d’âge jeunes.

H3 : Plus le score obtenu en mémoire prospective sera bas, plus la navigation dans l’environnement virtuel sera mauvaise.

Procédure expérimentale

1 Participants

Notre cohorte se décomposait en 4 groupes de sujets ; jeunes, adultes, âgés sains, et âgés atteints de la MA pour un total de 200 participants. Elle était composée de 64 personnes âgées de 65 ans et plus, hommes et femmes, n'ayant pas de diagnostic de TNC. Ces participants étaient autonomes et devaient vivre de manière indépendante dans la communauté. De plus, ils ne devaient pas avoir de troubles psychiatriques ou d'antécédents neurologiques. Et de 20 personnes âgées de 65 ans et plus, hommes et femmes, ayant une maladie d’Alzheimer diagnostiquée. Afin de contrôler cette variable, le Montréal Cognitive Assessment (MoCA) a été utilisé, puisqu'il s'agit d'un test de dépistage pour les personnes ayant une atteinte neurocognitive. Les participants âgés ont été recrutés à l'EHPAD de Villeréal ; dans une association de quartier pour personnes du 3ème âge à Villeréal, ainsi qu'à St Jean d'Angely ; l’EHPAD de Nieul ; et enfin à l’EHPAD de Trémentines.

Tableau 1 : Statistiques démographiques de notre échantillon.

Dans le cadre de la validation de l'hypothèse concernant l'effet de l'âge, 77 sujets jeunes et 39 sujets adultes ont été ajoutés aux personnes âgées. Ces 116 participants ont été recruté à l'Université d'Angers,

à l'ISTIA, ainsi que par le biais des réseaux de proches. Ils ont été soumis aux mêmes critères d'inclusions que les personnes âgées, et ont réalisé exactement le même protocole.

2 Méthodologie

2.1. Déroulement

Les participants ont été vus sur une période d’environ 2 heures et le protocole expérimental s’est déroulé en 2 parties. Nous avons effectué la passation des tests d'inclusions qui sont le MoCA (Montréal Cognitive Assessment, Nasreddine et al. 2005), et la BDI-II (Beck Depression Inventory, Beck, 1997). Il a aussi été question de s’informer de l’absence d’antécédents neurologiques, psychologiques ou de prise de médicaments, ainsi que de l’absence de déficits sensoriel lors d’un bref entretien oral. Enfin avant de débuter le protocole, nous avons demandé aux participants de nous indiquer leur aisance avec l’outil informatique. Une batterie d’évaluation neuropsychologique et les questionnaires associés leur ont ensuite été administrés (partie A) ainsi qu’une tâche dans l’appartement virtuel et des questionnaires post-immersion (partie B). Les parties A et B ont été contrebalancées afin d’éviter des effets d’ordre et de fatigue qui auraient pu biaiser les résultats de l’étude.

2.2. Instruments de mesure

• La BDI-II (Beck, 1997) est une autoévaluation sur la dépression, en 21 items. Elle est composée d'items relatifs à la dépression, autour des questions centrées sur l'irritabilité, la perte d'intérêt, le sentiment de culpabilité, et de symptômes physiques tels que la fatigue, la perte d'appétit et la perte d'intérêt sexuel.

• Le MoCA (Montréal Cognitive Assessment, Nasreddine et al. 2005) est un test d'évaluation cognitif général. Nous l'avons choisi dans notre protocole car il a été conçu pour contrôler l'effet plafond observé avec le MMSE. Il nous permet une évaluation plus fine (notamment concernant la difficulté à dépister les personnes avec une atteinte légère).

Les épreuves neuropsychologiques suivantes ont été utilisées pour décrire le fonctionnement cognitif des participants :

• Le IASTA (Inventaire d'Anxiété Situationnelle et Générale ; Gauthier, et Bouchard, 1993) est un questionnaire divisé en 2 parties. La première partie évalue l'anxiété relative à l'état émotionnel actuel du sujet en lui demandant d'indiquer son degré d'accord aux énoncés proposés (sur une échelle de Likert en 4 points de "pas du tout" à "beaucoup"). La seconde partie s’intéresse à l'anxiété quotidienne des sujets et se mesure de la même manière que la première partie (échelle de Likert en 4 points, de "presque jamais" , à "presque toujours").

• Le Prospective and Retrospective Memory Questionnaire (PRMQ ; Smith, Della Sala, Logie et Maylor, 2000) vise à évaluer la MP par l’estimation des oublis rétrospectif et prospectifs quotidiens. Ce questionnaire de 16 items sera administré au patient lui-même et à un proche afin de vérifier les capacités du participants à estimer fidèlement ses capacités.

• Le Rivermead Behavioural Memory Test-3 (RBMT-3; Wilson, Baddeley, Cockburn et Hiorns, 2008) évalue différents aspects de la mémoire par l’intermédiaire de 12 sous-tests, dont 4 qui évaluent la MP ; 3 indices EB, et 1 indice TB. Le RBMT est utilisé pour prédire les déficits mnésiques dans la vie quotidienne et il possède une bonne validité écologique (Man, Chan, et Yip, 2015).

• Le CAMPROMPT (Wilson et al. 2005) est un test écologique qui permet une vérification de l'autonomie de la personne dans ses activités de vie quotidienne par l'évaluation de ses capacités de mémoire prospective TB et EB, ainsi que ses capacités de planifier des tâches quotidiennes, telles que se rappeler un rendez-vous, ou d'aller envoyer un courrier. Ce test est composé de 3 tâches de MP-TB et 3 tâches de MP-EB.

La partie B de notre protocole était composée du Virtual Multitasking Test 3 (VMT.v3), qui est un appartement virtuel implanté dans Unity=3D. Le scénario présenté aux participants était réalisé en mode immersif par l'intermédiaire des flèches directionnelles du clavier ainsi que de la souris, sur un ordinateur utilisant le système d'exploitation Windows 7. L'ordinateur est équipé de 2 cartes graphiques nVidia GeForce550 permettant d'améliorer la qualité graphique et de réduire les délais de rafraîchissement des images, ce qui permet de réduire l'apparition de cyber malaises.

La tâche se déroule pendant environ 30 minutes. Le VMT.v3 est une tâche intelligente, c'est à dire que l'environnement interagit avec les actions du participant. Les indicateurs de réussite sont la réussite des tâches de mémoire prospective, la réussite de la tâche principale, la qualité de la navigation et de réajustement du plan.

Les questionnaires suivants visaient à estimer les effets de l’interaction personne-machine sur la réalisation des tâches cognitives demandées aux participants. Ils étaient administrés à la suite de l’immersion en RV :

• Le Questionnaire sur les cyber malaises (Kennedy, Fowlkes, Berbaum, et Lilienthal, 1993) a été traduit en français par Bouchard et al (2006).

• Le Questionnaire sur le sentiment de présence (Schubert, Friedman et Regenbrecht., 2000), a été traduit et validé en français par Viaud-Delmon (2007).

3 Analyse des résultats

Ayant été intégré dans une équipe de recherche, certains tests tels que le PRMQ n’apparaissent pas dans le résultat puisqu’ils ont été intégrés dans le protocole pour d’autres membres de l’équipe et ne semble pas pertinent dans l’analyse de nos propres résultats. Ils ont été analysés sur le logiciel SPSS- statistics. Au vue de notre cohorte importante, nous avons utilisé les tests paramétriques pour nos analyses.

3.1. Comparaison des performances inter-groupe

Pour effectuer la comparaison des performances de nos groupes, nous avons réalisé une ANOVA, ainsi qu’une analyse post-hoc avec le test de Bonferroni. Avant de pouvoir exécuter ces 2 tests, nous avons procédé à des statistiques descriptives ainsi qu’un test d’homogénéité des variances (Levene) qui se sont montrés significatifs et nous ont permis de faire les analyses suivantes. Les tableaux concernant les résultats descriptifs, les résultats au Levene, ainsi que les tests post-hoc de Bonferroni sont retrouvables en annexes 1 à 5. Nous allons ainsi nous appuyer directement sur les résultats de l’ANOVA reportés dans les Tableaux 2 et 3.

ANOVA

Somme des carrés Ddl Carré moyen F Sig.

CAMPROMPT - Total TB Intergroupes 824,61 3 274,87 26,84 .000*

Intragroupes 1843,16 180 10,24

Total 2667,77 183

CAMPROMPT - Total EB Intergroupes 91,31 3 30,43 4,69 .004*

Intragroupes 1167,90 180 6,48

Total 1259,21 183

CAMPROMPT - Score total Intergroupes 1320,40 3 440,13 20,85 .000*

Intragroupes 3798,02 180 21,10

Total 5118,42 183

RBMT_MP_Delay Intergroupes 349,87 3 116,62 22,20 .000*

Intragroupes 940,35 179 5,25

Total 1290,23 182

RBMT_ME_RI Intergroupes 2759,09 3 919,69 10,10 .000*

Intragroupes 16290,59 179 91,00

Total 19049,68 182

RBMT_ME_RD Intergroupes 3447,26 3 1149,08 21,26 .000*

Intragroupes 9674,48 179 54,04

Total 13121,74 182

*. La différence moyenne est significative au niveau 0.05.

Tableau 2 : Comparaison des scores moyens obtenus par les 4 groupes de sujets aux épreuves de mémoire prospective version papier (RBMTv.3 ; CAMPROMPT).