L'influence de la controlatéralité sur les

représentations spatiales

BONVOISIN JordanBOUTHENET Anne-Lise

BORDES LouiseBOUDIN ManonBORMANN ScottGroupe numéro 2

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1. Introduction

Le cerveau humain est composé de deux hémisphères : un hémisphère gauche et un droit ; chacun de ces hémisphères est responsable du bon fonctionnement de certaines fonctions du corps humain bien qu'ils interviennent, dans la plupart des cas, tous les deux dans les activités mentales auxquelles l'organisme est soumis. Il se trouve cependant que chacun de ces hémisphères se soit spécialisé; ainsi, l'hémisphère gauche serait, chez 95% des individus droitiers, responsable du traitement du langage, alors que l'hémisphère droit serait lui plutôt impliqué dans les aptitudes visio-spatiales. En outre, le croisement des fibres sensorielles et motrices dans le corps humain fait qu'il est aussi soumis à une certaine controlatéralité, c'est-à-dire que chaque hémisphère cérébral contrôle le côté opposé du corps. Ainsi l'hémisphère droit traite ce que perçoit la main gauche et vice versa. Dès lors se pose la question de savoir si l'utilisation de la main gauche permet, même chez un droitier une représentation spatiale plus précise.

Des recherches se rapportant à ce sujet ont déjà été effectuées. Piaget (1961) s'intéresse aux mécanismes perceptifs et répond par l'affirmative à la théorie de l'isotropie, selon laquelle un point d'un espace homogène est équivalent aux autres points; en d'autres mots, la distance entre deux points situés dans l'hémichamp de vision droit est équivalente à la même distance entre deux points se situant dans l'hémichamp gauche. On conclut alors qu'un espace homogène est percu comme un milieu isotrope, ce qui est aussi vrai pour les plans verticaux que pour les plans horizontaux, ces derniers étant perçus comme une symétrie parfaite avec une centration au milieu.Au courant des années 1980, on s'intéressa alors à la pathologie comme moyen de comprendre le comportement normal d'un individu, notamment à une pathologie bien spécifique appelée héminégligence. L'héminégligence apparaîtrait chez des sujets cérébrolésés qui ignorent soit partiellement soit totalement les stimuli situés controlatéralement à l'hémisphère cérébral lésé. Dans la plupart des cas, on observe donc une lésion du lobe pariétal de l'hémisphère droit qui va amener l'individu à négliger son hémichamp gauche. Pour certifier l'existence de l'héminégligence, plusieurs tests vont être menés : des épreuves graphiques, des épreuves de barrage, ainsi que les épreuves de bissection de ligne proposées par Robertson & Eglin (1993).L'étude de cette pathologie va permettre à Bowers & Heilmann (1980) de définir le comportement normal, qui est celui d'un individu non lésé. Ils appelleront cela la pseudonégligence, qui se manifeste par des réponses fournies par des sujets non cérébrolésés correspondant à des patrons de réponses symétriques à ceux observés chez les cérébrolésés durant les tests. Ainsi, à un test de bissection de lignes, qui consiste à diviser une ligne en deux parties égales en plaçant un point médian subjectif, les sujets cérébrolésés placent généralement le PMS1 à droite du PMO2 alors que les sujets non cérébrolésés font le contraire, le plaçant à gauche.

1 Point médian subjectif2 Point médian objectif

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Toutes les données précédements obtenues laissent supposer une prédominance de l'hémisphère droit dans la représentation spatiale chez l'individu normal, qui négligerait alors légèrement son hémichamp droit, décalant le PMS à gauche. Dès lors, la problématique de l'expérience est la suivante : étant donné que l'hémichamp droit est responsable des aptitudes visios-spatiales de l'individu, l'utilisation de la main gauche au détriment de la droite est-elle plus efficace dans la construction mentale d'une représentation spatiale?

L'expérience de bissection de ligne effectuée dans le cadre de cette recherche a donc pour but de rechercher s'il y a bien une différence d'efficacité dans la construction mentale d'une représentation spatiale selon la main utilisée par le sujet non cérébrolésé, se basant sur le principe de controlatéralité. L'hypothèse théorique de cette expérience est donc la suivante : L'utilisation de la main gauche permet une bissection de ligne plus précise que l'utilisation de la main droite même chez des individus droitiers.

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2. Méthode

2.1 Sujets :

La population étudiée au cours de cette expérience présente les différentes caractéristiques suivantes :

Nombre total de sujets : 36 Répartition selon le sexe : 26 femmes et 10 hommes Nombre d'expérimentateurs : 1 Âge moyen : 19,2 ans Pourcentage de droitiers : 100% Taux de latéralité moyen selon le test d'OLDFIELD : 74% Nombre d'individus qui effectuent la tâche de la main droite : 50% (18

individus) Nombre d'individus qui effectuent la tâche de la main gauche : 50% (18

individus)

2.2 Matériel :

Afin de procéder à cette expérience, le matériel suivant fut utilisé pour chaque sujet :

Une chaise sur laquelle s'installe le sujet pour passer l'expérience, ainsi qu'une table de type « salle de cours » située directement en face du sujet sur laquelle est disposé le reste du matériel nécessaire à la passation.

Une règle échelonnée d'environ 16 centimètres disposée horizontalement sur une plaquette de taille approximative à celle d'une feuille A4, au moyen de laquelle l'expérimentateur peut mesurer les résultats de l'expérience qui consiste à relever l'écart entre le point médian subjectif situé par le sujet par rapport au point médian objectif de la règle suite à une manipulation sensorielle particulière de celle-ci. Cet écart est mesurable grâce à l'échelle se trouvant sur la règle, partant de -8 à l'extrémité gauche et allant jusqu'à 8 à la droite. L'espace situé entre deux échelons est d'approximativement 1 centimètre.

Un foulard de longueur et d'épaisseur suffisantes pour bander les yeux d'un individu, utilisé pour empêcher le sujet de situer le milieu de la règle par la vue et donc de fausser le résultat de l'expérience.

Un test de latéralité adapté de "Edinburgh handedness inventory" (Oldfield, 1971)3, rempli par le sujet afin de relever son taux de latéralité sous forme d'un pourcentage et ainsi de savoir s'il est bien droitier et remplit donc l'un des prérequis de l'expérience.

3 Annexe 1

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Une feuille de résultats4 de format A4 sur laquelle se situe un tableau dans lequel seront notés : la main utilisé par le sujet, le côté de la règle d'où commencera la manipulation ainsi que le décalage du point médian subjectif posé par le sujet par rapport au point médian objectif de la règle.

Une feuille de consignes5 de format A4 sur laquelle figure la consigne complète de l'expérience, dont le sujet prendra connaissance suite à une lecture à haute voix de l'expérimentateur.

Un stylo noir, utilisé pour noter les résultats, ainsi que pour marquer d'un trait vertical l'index utilisé par le sujet pour manipuler la règle, afin de pouvoir situer son écart par rapport au point médian objectif de façon plus précise.

2.3 Procédure :

La procédure respectée durant la passation de chacun des sujets est identique et se présente sous formes d'étapes, qui sont les suivantes :

I. Le sujet se trouve à l'extérieur de la salle dans laquelle va se dérouler l'expérience. Pendant que l'expérimentateur met en place le matériel nécessaire pour la passation, il est demandé au sujet de remplir un test de latéralité, qu'il devra ensuite remettre à l'expérimentateur.

II. Le sujet entre dans la salle d'expérimentation, où il est invité par l'expérimentateur, assis derrière une table à prendre place sur la chaise se situant face à lui.

III. L'expérimentateur récupère le test de latéralité et attribue un code au sujet composé de lettres majuscules et de chiffres attachés qui se présente de la manière suivante : initiales - numéro de passage du sujet - numéro de groupe du sujet - âge du sujet - genre du sujet (M pour masculin et F pour féminin). Il note ensuite ce même code sur la feuille de test ainsi que sur la feuille de résultats, accompagné cette fois-ci du taux de latéralité du sujet.

IV. L'expérimentateur lit la consigne au sujet, puis lui bande les yeux, tout en lui demandant de bien rapprocher sa chaise de la table afin s'installer de manière bien droite, et de disposer ses pieds de manière parallèle et plats par rapport au sol.

V. L'expérimentateur retourne alors la plaque disposée sur la table au dos de laquelle se trouve la règle jusque là invisible au sujet.

VI. L'expérimentateur désigne ensuite la main avec laquelle le sujet passera l'expérience, et en marque l'index d'un trait vertical afin de percevoir de manière plus précise le placement de celui-ci sur la règle.

VII. L'expérimentateur procède alors aux deux manipulations d'entraînement, en plaçant l'index du sujet sur l'extrémité de son choix de la règle (élément que l'expérimentateur pourra faire varier pour chaque nouvelle manipulation), pour ensuite lui faire effectuer un aller-retour le long de la règle, suivi d'une tentative du sujet de retrouver le

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point médian objectif de la règle sans la quitter du doigt. L'expérimentateur rappelle alors au sujet que les résultats de ces deux manipulations n'ont pas été relevés, mais qu'ils le seront pour les dix prochaines.

VIII. L'expérimentateur fait ensuite effectuer les 10 manipulations notées au sujet, tout en relevant à chaque fois : la main utilisée (qui dans ce cas-ci est toujours la même pour un sujet), s'il a commencé de l'extrémité gauche ou droite de la règle ainsi que l'écart du point situé par le sujet comme le milieu de la règle (point médian subjectif) et le point médian objectif. La notation de l'écart du point médian subjectif situé par l'index du sujet par rapport au point médian objectif se fait à l'aide du trait de stylo tracé sur l'index et des valeurs de l'échelle présente sur la règle, se situant entre -8 pour l'extrémité gauche et 8 pour la droite.

IX. Après avoir effectué les dix manipulations notées, l'expérimentateur calcule la moyenne de décalage obtenue pour clôturer l'expérience et invite finalement le sujet à retirer le foulard de ses yeux, pour ensuite lui révéler l'entièreté du matériel et lui expliquer le fonctionnement intégral de l'expérience s'il le désire.

Durant la procédure ont lieu plusieurs contrôles, afin d'éviter l'intervention de variables confondues dans les résultats de l'expérience. Ces contrôles sont les suivants :

Il est demandé au sujet de bien vouloir patienter à l'extérieur de la salle pendant la mise en place du matériel : la plaque retournée sur le bureau qui cache la règle, afin qu'il ne puisse pas situer le point médian objectif de cette dernière par la vue. Cette même variable est aussi contrôlée par le fait que les yeux du sujet sont bandés avant même de retourner la plaque et durant toute l'expérience, de sorte à ce que le sujet ne voit pas la règle avant la fin de l'expérience.

Il est aussi demandé au sujet de se tenir bien droit et de poser ses pieds à plat au sol, pour s'assurer que l'inclinaison de son corps en position assise n'influence pas sa perception de l'espace une fois les yeux bandés et donc altère l'exactitude les résultats.

D'autre part, l'expérimentateur est libre d'alterner son choix de l'extrémité de la règle par laquelle le sujet commence à faire glisser son index, de sorte à ce qu'on puisse éviter tout forme d'accomodation au trajet effectué.

Du même ordre est le contrôle de la vitesse avec laquelle le sujet fait défiler son doigt le long de la règle, qui ne doit être ni trop lente ni trop rapide. Ce contrôle permet d'éviter que si le sujet effectue la translation à une vitesse trop lente il puisse mettre en place des techniques pour repérer plus facilement la taille de la règle, et s'il l'effectue de façon trop rapide de dépasser une ou même les deux extrémités de la règle durant l'aller-retour et donc de fausser complètement sa perception de la taille de celle-ci.

Le choix de faire passer le test uniquement à des droitiers, n'est lui non plus pas innocent. Il permet d'éviter que les gauchers faussent les données, étant de toute manière plus à l'aise avec leur main gauche. Le fait qu'il n'y ait que des droitiers permet de démontrer la prédominance de l'hémisphère cérébral droit de manière plus

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pertinente, car ils sont supposés se servir mieux de leur main droite, et pourtant, ils obtiennent de meilleurs résultats avec la gauche.

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2.4 Plan expérimental et hypothèses opérationnelles :

La variable indépendante dans cette expérience est la main désignée par l'expérimentateur avec laquelle le sujet effectue la tâche qui lui est demandée. Elle comporte 2 modalités et se note donc « M2 ». Ses modalités sont donc : la main gauche notée « m1 » et la main droite « m2 ». Il s'agit bien évidemment d'une variable expérimentale car elle est contrôlée par l'expérimentateur.Le sujet ne voit pas toutes les modalités de la variable indépendante. Ainsi, chaque sujet n'utilise qu'une seule main pour effectuer la tâche qui lui est demandée, ce qui permet de séparer les sujets en deux groupes dits de valeurs indépendantes : ceux qui utilisent la main droite d'un côté et ceux qui utilisent la main gauche de l'autre. L'expérimentateur fait ici le choix d'avoir deux groupes de nombre identique : 18 personnes effectueront la tâche de la main droite et 18 personnes le feront de la main gauche.

Le plan expérimental se présente donc de la façon suivante : La technique d'échantillonnage est soumise à un contrôle strict de

certains critères : les sujets doivent impérativement être droitiers. La relation entre le facteur sujet et les autres facteurs se présente sous

forme de groupes indépendants : chaque sujet ne va passer qu'une des deux modalités expérimentales.

Étant donné que le groupes sont indépendants, le plan expérimental est un plan emboîté, car seulement certaines modalités d'un facteur sont combinés avec les modalités de l'autre.

Dès lors, le plan expérimental se note de la façon suivante : S18<M2>

La variable dépendante dans cette expérience est l'écart moyen du point médian subjectif de la règle, placé par le sujet, par rapport à son point médian objectif. Cet écart est mesuré par intervalles. Ces intervalles sont situés sur une échelle présente sur la règle allant de -8 à l'extrémité gauche jusqu'à 8 à l'extrémité droite, avec le point médian objectif situé à 0. L'espace situé entre deux intervalles consécutifs est égal peu importe l'endroit ou ils se trouvent sur la règle. A la fin de l'expérience, l'expérimentateur fait une moyenne des écarts relevés durant les 10 manipulations notées.

L'hypothèse opérationnelle de cette expérience est donc la suivante :"Lors d'une épreuve de bissection de ligne proposée à des droitiers uniquement, l'écart moyen entre le PMS et le PMO est moins important quand la tâche est effectuée avec la main gauche qu'avec la main droite."

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Annexe 1

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Annexe 2

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Annexe 3

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