Caroline EGO

Analyse du rôle joué par l’anticipation
dans le contrôle des mouvements
oculaires
Professeur Philippe LEFEVRE
Assistant Sébastien COPPE
Caroline EGO
Louvain-la-Neuve
Année Académique 2008-2009

Avant tout, je tiens à remercier certaines personnes qui ont
contribué à l’accomplissement de ce travail.
Je voulais tout d’abord remercier de tout coeur Sébastien
Coppe pour sa disponibilité, son dévouement, sa motivation
sans relâche et son enthousiasme constant qui m’ont permis
de mener à bien chaque étape de ce travail.
Merci également à mon promoteur pour ses conseils avisés,
son analyse et ses suggestions.
Les expériences qui ont servi de base à ce mémoire n’auraient
pas pu avoir lieu sans la participation des sujets à savoir
Josiane Royer, Louise Themelin, Jeremy Badler, Sébastien
Coppe, Gaël de Lannoy, Sébastien Gillet, Pierre Joachim,
Guillaume Leclercq et Raphaël Vanda qui ont réalisé ces
expériences avec plein de bonne volonté, de sérieux et dans la
bonne humeur.
Enfin, merci à mon entourage pour leur soutien à toute
épreuve.

Table des matières
1 Introduction 1
1.1 Anatomiedel’œil............................. 2
1.2 Différents types de mouvements oculaires . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2.1 La poursuite lisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.2 Lasaccade............................. 4
1.2.3 La combinaison de saccades et de poursuite lisse . . . . . . . . 6
1.3 Mouvements visuels lors d’occlusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 Prédiction du mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.5 Sujetdumémoire............................. 11
2 Méthodes 13
2.1 Protocole de l’expérience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.1 Sujets et instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.2 Paramètres de l’expérience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2 Détail du dispositif : appareils et conditions d’enregistrement . . . . . 16
2.2.1 Programme de préparation des stimuli avec interface Matlab . 16
2.2.2 Leprojecteur ........................... 17
2.2.3 Système d’acquisition du mouvement des yeux : l’Eyelink . . . 18
2.3 Analyse des données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3 Résultats 23
3.1 Tracésmoyens............................... 23
3.1.1 Tracés moyens en position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.1.2 Tracés moyens en vitesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.2 Analyse détaillée des mouvements oculaires durant l’occlusion . . . . 32
3.2.1 Mouvements de poursuite lisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.2 Composante saccadique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.2.3 Importance de la composante saccadique sur le déplacement
total ................................ 43
3.3 Etude à la réapparition de la cible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4 Discussion 53
5 Conclusion 57
Annexes 60
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TABLE DES MATIÈRES
A Tracés moyens 60
A.1 Tracés moyens en position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
A.2 Tracés moyens en vitesse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
B Analyse détaillée des mouvements oculaires durant l’occlusion 66
B.1 Mouvements de poursuite lisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
B.1.1 Gain au début de l’occlusion en fonction de la vitesse de l’oc-
cludeur............................... 66
B.1.2 Gain 600ms après le début de l’occlusion en fonction de la
duréed’occlusion ......................... 67
B.2 Etude à la réapparition de la cible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Analyse du rôle joué par l’anticipation dans le contrôle des mouvements oculaires Page II

Partie 1
Introduction
Des cinq sens, la vue est sans doute le plus important. En effet, nous l’utilisons
en permanence dans la vie de tous les jours afin de percevoir le monde qui nous
entoure. La vision nous permet ainsi de situer les objets de notre environnement et
de percevoir leur mouvement. Elle nous permet donc d’effectuer la plupart de nos
faits et gestes. Nous avons tendance à l’oublier, mais sans la vue, de nombreuses
activités de la vie de tous les jours deviennent d’une incroyable complexité. Pensons
par exemple aux difficultés que peuvent rencontrer les aveugles, pour lesquels la per-
ception du monde extérieur n’est permise que par les autres sens tels le toucher ou
l’ouïe. La première partie de cette introduction s’intéresse à la structure de l’œil,
extraordinaire organe qui nous permet d’obtenir les images de notre environnement.
En particulier, notre entourage n’est pas fixe, ce qui nous oblige à suivre des yeux
des objets en mouvement. Les yeux, très mobiles, sont constamment en mouvement.
Les différents mouvements des yeux font l’objet de la deuxième partie de cette in-
troduction. Suivre du regard les objets nous permet de pouvoir réagir face à ceux-ci.
Par exemple, avant de traverser une rue ou lorsque l’on conduit, nous devons prendre
conscience du mouvement des voitures dans la circulation avant de pouvoir réagir.
De même, dans la pratique de nombreux sports, tels que le tennis, le football ou le
volleyball, l’intégration du mouvement de la balle est primordiale avant de pouvoir
réagir. La perception du monde environnant est donc essentiellement assurée par la
vision qui nous permet dès lors d’effectuer la plupart de nos mouvements.
Dans la vie de tous les jours, il nous arrive régulièrement de perdre de vue un
objet en mouvement, par exemple, si nous suivons des yeux un oiseau en plein vol qui
disparaît derrière un arbre ou si la personne que nous regardons marcher se trouve
cachée temporairement derrière un panneau routier. Dans ces deux cas, l’arbre ou
le panneau qui cache l’objet d’intérêt est fixe. Les mouvements oculaires durant ces
périodes durant lesquelles ce que nous suivions n’est plus visible sont d’un intérêt
particulier et ont fait l’objet de plusieurs études résumées dans cette introduction.
Cependant, dans de nombreuses situations comme lorsque nous observons une
personne en train de marcher de l’autre côté de la rue et que nous la perdons de vue
durant un instant à cause d’une voiture qui passe entre nous, la voiture qui cache
la personne n’est pas fixe. Si nous roulons en voiture et faisons attention au mou-
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