Perception of visual horizon in a hypergravity environment: role of oculomotor, otolithic and somesthesic systems
Perception de l'horizon visuel en milieu d'hyperpesanteur : Rôle des systèmes oculomoteur, otolithique et somesthésique
Résumé
Travelling on board of locomotion vehicles often induce sensorial stimulations which provoke perceptive illusions. These erroneous perceptions of body position were defined in the literature as spatial disorientation, which is principally considered as otolithic origin. In fact, during a forward sustained linear acceleration, the resultant of the imposed acceleration and gravity is no longer aligned with the gravitational vertical. As other physical accelerometer, the otolithic system cannot discriminate the acceleration of gravity from sustained inertial acceleration, and will perceive this resultant, defined as gravito-inertial acceleration (GiA), as the new vertical. Elevator and oculogravic illusions are listed among the most experienced behavioural effects. These illusions are defined as erroneous visual perception of object position in hypergravity environment. This thesis takes an interest in i) sensorial information cues involved in perceptive illusions in hypergravity, ii) interindividuals differences in the estimation of visual horizon, iii) the role of egocentric and exocentric references implicated in elevator and oculogravic illusions. Our results highlight: (1) the fundamental role of gravito-inertial intensity in the visual horizon perception, (2) the coupled effect of body and visual egocentric perceptions in visual horizon estimation, (3) inter-individuals differences, due to the modulation of gravito-inertial intensity, explained by otolithic cues, (4) the contribution of somesthetic cues, in particular for oculogravic illusion. All of the studies referred in this thesis suggest a sensory approach in otolithic and somesthetic terms, as well as an individual approach for visual horizon perception.
Les déplacements à bord de véhicules de locomotion induisent souvent des stimulations sensorielles à l'origine d'illusions perceptives. Ces perceptions erronées de la position du corps ont été décrites dans la littérature sous le terme de désorientation spatiale, dont l'origine est principalement considérée comme otolithique. En effet, lors d'une accélération linéaire constante vers l'avant, le vecteur résultant de l'accélération imposée et de la gravité n'est plus aligné par rapport à la verticale gravitaire. Comme tout autre accéléromètre physique, le système otolithique ne peut différencier la gravité de toute autre accélération linéaire et va ainsi intégrer ce vecteur résultant, appelé accélération gravito-inertielle (AGI), comme la nouvelle verticale. Parmi les incidences comportementales les plus connues figurent les illusions d'élévation et oculogravique. Ces illusions se traduisent par une perception visuelle erronée de la position des objets en milieu d'hyperpesanteur. Ce travail doctoral s'intéresse i) aux sources d'informations sensorielles déterminantes dans les illusions perceptives en milieu d'hyperpesanteur, ii) aux différences inter-individuelles dans l'estimation de l'horizon visuel, et iii) au rôle des références égocentrée et exocentrée impliquées dans les illusions d'élévation et oculogravique. Nos résultats expérimentaux mettent en évidence : (1) le rôle fondamental de l'intensité gravito-inertielle dans la perception de l'horizon visuel, (2) l'effet couplé de l'orientation corporelle et de la perception visuelle égocentrée dans l'estimation de l'horizon visuel, (3) l'explication en termes otolithiques des différences inter-individuelles conséquentes à la modulation de l'intensité gravito-inertielle, (4) l'apport des informations somesthésiques, notamment pour l'illusion oculogravique. L'ensemble des travaux rapportés dans cette thèse suggère une approche sensorielle en termes otolithique et somesthésique, ainsi qu'une approche individuelle de la perception de l'horizon visuel gravitaire.
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Perception_de_l_horizon_visuel_en_milieu_d_hyperpesanteur_Paillard_2009.pdf (4.22 Mo)
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