Expressions comportementales du couplage InformationMouvement

L’effet de vection linéaire permet d’illustrer la circularité entre information et mouvement

Lors d’un départ en gare, lorsque deux trains sont sur des rails voisins, alors que nous sommes assis à l’arrêt dans l’un des trains et que le second bouge à proximité, l’effet de vection linéaire se traduit par le sentiment perceptif d’un déplacement de notre corps. La relation entre cet effet et des ajustements posturaux a été mise en évidence par Lee et Aronson (1974) en utilisant le paradigme de la chambre mobile. Alors que les participants étaient placés au milieu de la pièce, les expérimentateurs rapprochaient ou éloignaient les murs des participants. Lorsque le mur frontal était rapproché des participants, cela correspondait optiquement à un déplacement vers l’avant (i.e., un patron d’expansion optique) (Figure 12A). A l’inverse, l’éloignement du mur par rapport aux participants donnait l’impression d’un déplacement optique vers l’arrière (i.e., un patron de constriction optique) (Figure 12B). Ainsi, dans le cas d’un patron optique d’expansion (i.e., déplacement vers l’avant), si les participants perçoivent ce patron optique, ils devraient alors compenser la perception visuelle d’une chute vers l’avant en produisant un basculement postural vers l’arrière. A l’inverse, si les participants perçoivent le patron de constriction optique (i.e., un déplacement vers l’arrière), ils devraient alors compenser l’impression d’une chute vers l’arrière par un basculement postural vers l’avant. Figure 12 : Représentation schématique des patrons optiques obtenus lors d’oscillations dans le sens Antéro-Postérieur. (A) Le point représente le focus d’expansion optique qui correspond au point de fuite des vecteurs. Ce patron optique informe l’agent d’un mouvement vers l’avant. (B) Le point représente le focus de constriction qui représente le point de convergence des vecteurs. Ce patron optique informe l’agent d’un mouvement vers l’arrière. Lee et Aronson (1974) ont rapporté que ces patrons optiques entraînent systématiquement des réponses posturales conformes aux prédictions. Une expérience réalisée par Rieser, Pick, Ashmead et Garing (1995) a également mis en évidence cette influence respective et réciproque entre l’information et le mouvement dans une tâche locomotrice. Pour cela, Rieser et al. (1995) demandaient à des participants de marcher sur un tapis roulant, lui-même déplacé par un tracteur (Figure 13A). Dans une première condition, la vitesse du tapis roulant était plus lente que celle du tracteur, ce qui avait pour conséquence une vitesse optique résultante supérieure à celle obtenue en condition normale. Dans une deuxième condition, la vitesse du tapis roulant était plus rapide que celle du tracteur, ce qui entrainait une vitesse optique résultante inférieure à celle obtenue en condition normale. Après une exposition de 8 minutes aux conditions décrites ci-dessus, les participants devaient marcher (les yeux fermés) vers une cible fixe posée au sol. Les résultats obtenus montrent que les participants s’arrêtaient systématiquement avant la cible (graphique du bas de la Figure 13B) dans la condition où le déplacement entrainait une vitesse optique résultante supérieure (i.e., vitesse du tapis plus lente que celle du tracteur). A l’inverse, les participants dépassent toujours la cible dans la condition où le déplacement donnait lieu à une vitesse optique résultante inférieure (i.e., vitesse du tapis plus rapide que celle du tracteur).

Les Lois de contrôle

Une fois que la sensibilité des agents aux informations est mise en évidence, il convient de modéliser les comportements de régulation produits sur la base d’une information précise afin d’aller au bout de la démonstration de la mise en œuvre du couplage InformationMouvement. A ce stade, nous nous intéressons dans le détail au concept de loi de contrôle défini par Warren (1988). 

Définition, fonctionnement et caractéristiques des lois de contrôle

Les lois de contrôle correspondent au premier niveau d’analyse du couplage PerceptionAction (i.e., « le couplage Information-Mouvement »). Ces lois de contrôle peuvent être définies comme la formalisation mathématique de la relation circulaire qui lie une information à un paramètre du mouvement. Ces lois de contrôle visent à expliquer, par des principes simples, des régularités observées au niveau comportemental en mettant en relation une information et un paramètre du mouvement. Les lois de contrôle révèlent donc la manière avec laquelle un paramètre du mouvement impliqué dans l’action est modulé par l’information, pour donner lieu à un mouvement adapté (Warren, 1988). Elles relient les forces produites par l’agent à l’information perceptive sous la forme suivante : Forces = g(Information) (Equation 4) avec à gauche, les forces à produire pour modifier le comportement; à droite l’information contenue dans le flux optique qui renseigne l’agent sur l’état courant du système AgentEnvironnement. Il est à noter que l’information dont il est question ici est une information qui réduit le nombre de degrés de liberté perceptifs à gérer, tout en spécifiant la propriété à même de caractériser l’état du système Agent-Environnement. De la même manière, en contrôlant uniquement un paramètre du mouvement global (i.e., une force), la loi de contrôle (Equation 4) permet une réduction du nombre de degrés de liberté du système moteur de l’agent. Ainsi, la loi de contrôle permet, par la simple mise en relation d’une information et d’une force, de procéder aux régulations requises pour réussir la tâche. Ces lois de contrôle revêtent un – 34 – caractère généralisable dès lors que les agents possèdent des systèmes perceptifs leur permettant de percevoir la même information (e.g., Duchon & Warren, 2002). La première loi de contrôle a été définie par Warren, Young et Lee (1986) dans une tâche de pointage locomoteur. Il était demandé aux participants de courir sur un tapis roulant et de moduler les longueurs de foulée de manière à pointer les cibles projetées aléatoirement sur la bande roulante du tapis roulant. Selon les auteurs, il suffit aux participants de mettre en œuvre la loi de contrôle qui relie de manière continue l’impulsion verticale de la foulée (i.e., la force) avec l’intervalle temporel (défini optiquement par un différentiel de tau, cf., paragraphe 1.2.3) séparant deux cibles successives (Figure 14).