Projet ANR-13-APPR-0008 – REM : Renforcement et mouvements oculaires
Programme : Apprentissages (APPR) 2013
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Monsieur Laurent MADELAIN (Unité de Recherche en Sciences Cognitives et Affectives)
Partenaires : Institut de Neurosciences de la Timone; Laboratoire public
Montant : 435080.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 42 mois
Résumé : Nous contrôlons nos mouvements pour un grand nombre de comportements allant du basket au piano ou au jonglage. D’un point de vue théorique notre capacité à faire un simple mouvement des yeux ou du bras est tout à fait extraordinaire. De manière encore plus étonnante, nous pouvons maintenir la précision de ces mouvements malgré les changements qui se produisent dans l’environnement ou au sein des systèmes moteurs, et l’une des questions majeures pour la psychologie concerne la capacité des organismes vivants à constamment maintenir les comportements moteurs adaptés au cours de la vie. Plus généralement, les questions concernant les relations entre contraintes internes et contraintes environnementales pour les comportements et les apprentissages est fondamentale. Le but de ce projet de recherche fondamentale est d’apporter un éclairage nouveau sur ces questions en utilisant des paradigmes expérimentaux contrôlés combinés à des modèles computationnels dynamiques dans un cadre théorique unifié.
Comparativement à d’autres domaines de recherches; le contrôle moteur a été largement étudié en se fondant sur les modèles servo-mécanistes mais ne propose pas d’outils théoriques pour rendre compte des apprentissages. Par exemple, les modèles du contrôle optimal supposent que la programmation des mouvements repose sur la minimisation de fonctions de couts mais ne prennent pas en compte les conséquences fonctionnelles des comportements. Par ailleurs, l’apprentissage par renforcement est fondé sur l’hypothèse voulant que les comportements soient fonctions de leurs conséquences. Il est important de noter que, malgré quelques récentes recherches, les effets de l’apprentissage par renforcement sur le control moteur restent très mal connus.
Nous proposons d’utiliser les mouvements de saccades et de poursuite lisse comme modèle pour l’apprentissage moteur. Les mouvements oculaires ont été beaucoup étudiés au cours des dernières décades à la fois au niveau comportemental et neurophysiologique pour rendre compte du contrôle moteur. De plus ces mouvements sont extrêmement plastiques ce qui rend possible l’exploration des dynamiques de l’apprentissage au cours de l’acquisition d’habiletés motrices.
Nous testerons expérimentalement l’idée selon laquelle l’apprentissage moteur s’appuie sur les contingences de renforcement en nous attaquant à quatre verrous conceptuels de la discipline. En premier lieu nous explorerons les effets de l’apprentissage sur les latences saccadiques. Puis nous testerons si la cinématique des saccades peut être contrôlée par renforcement. Ensuite nous testerons la possibilité d’induire une adaptation saccadique en utilisant une tâche de discrimination visuelle. Finalement nous étudierons l’effet du renforcement sur l’apprentissage de la poursuite lisse. Ces expériences fournirons une base pour le développement d’un modèle computationnel de l’apprentissage fondé sur une approche Bayesienne. D’une manière générale, ce projet nous permettra de mieux appréhender la plasticité des systèmes oculomoteurs et fournira un cadre théorique formel pour étudier d’autres formes d’apprentissages moteurs.