3-Objet de recherche : 2 grandes orientations 4-1er axe : concerne la recherche des connaissances sur les liaisons physiques (voir psychochimiques) entre les neurones








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21-Régulation du système


  • Représentation simplifié d’un système en boucle ouverte:


Entrée  système  Sortie
Les instructions sont données a l’avance ce qui donne la réponse sans rétroactions.


  • Représentation d’un système en boucle fermée :


Entrée  système  Sortie

On a une rétroaction pour la correction des erreurs.

22-La cybernétique :


le but est de créer une science de l’esprit en décrivant les processus cognitifs par des mécanismes explicites et par des formalisations logiques et mathématiques.

Le SNC sera approché sous l’angle de la logique dans lequel les neurones incarnent des principes logiques.

Interprétation : Chaque neurone est considérés comme un automate qui va apporter une réponse logique. Ces neurones sont interconnectés de façon à former des parties logiques  le cerveau est donc compris comme une machine déductive.

Le modèle est celui de l’ordinateur

Les applications : se font sur le SNC (les sciences neurologiques) et sur le raisonnement

La cybernétique est à l’origine de la théorie des systèmes (relation entre les éléments). A partir de la cybernétique, on a construit les 1ers robots à système automatisé.

23-Les modèles explicatifs

  1. Le modèle d’ADAMS


Comment se construit une habileté ?  mise en évidence des résultats.

Ce modèle fonctionne en boucle fermée avec les retours et feed-back. Ce système nécessite les informations proprioceptives et extéroceptives.

ADAMS passe par la construction de trace perceptive et mnésique :

  • La trace mnésique : renvoie au fonctionnement de la mémoire de rappel, elle permet la production de la réponse dans la mesure où elle est chargée du rappel du programme moteur et de son lancement dans l’espace et dans le temps.

Elle s’élabore à partir de la connaissance des résultats antérieurs. Cette trace va donc s’enrichir avec l’expérience.

  • La trace perceptive : correspond aux dimensions sensorielles du programme (appelé aussi corollaire sensoriel ou l’image sensorielle du mouvement). Elle permet l’identification des stimuli. Cette trace se construit sous l’effet de trois facteurs d’informations :

  • les messages provenants des analyseurs sensoriels

  • les messages provenants de l’effet de l’action

  • les messages provenants de la connaissance du résultat.

Cette trace va constituer une valeur de référence qui représente le souvenir des effets réussis (la référence interne de la performance). A cette valeur de référence seront comparés les messages informationnels qui vont rendre compte de la réalisation actuelle du mouvement.

Le guidage du mouvement consistera à comparer une valeur actuelle du mouvement à une valeur désirée, attendue. Le contrôle du mouvement sera de réduire l’écart entre ces deux valeurs.

La fonction de répétition sera de constituer un référentiel stable qui représente la bonne exécution.

1ère étape : stade de verbalisation : parce que les corrections (les consignes) sont basées sur la connaissance du résultat fourni par l’enseignant. Les consignes sont souvent verbales.

2ème étape : stabilisation :la trace perceptive, avec la répétition, va se stabiliser. A ce moment là, le sujet peut se passer de connaissance de résultat extéroceptif. Il va donc vers une connaissance proprioceptive.

3ème étape : l’automatisation.
 le lancement du programme moteur se fait par l’activation des 2 mémoires précitées.

 pour chaque programme moteur, il faudrait réactiver ces traces perceptives et mnésiques. Il existe une infinité de mouvements ce qui voudrait dire qu’il y a une infinité de programme moteur.

Mais pour chaque programmes on ne peut pas solliciter les 2 sortes de mémoires.

24-Le modèle de SCHMIDT (ou théorie du schéma)


Explication de la flexibilité des mouvements en fonction des contraintes de la situation.

Cette flexibilité s’explique par la possibilité d’élaborer des programmes nouveaux à partir d’une sorte de structure : le schéma. La construction va se faire autour de programmes généralisés.

L’apprentissage chez SCHMIDT, réside dans l’acquisition du schéma qui résulte du rapport entre les infos impliquées dans la production motrice et l’évaluation des réponses motrices. Sa théorie va s’appuyer sur 3 concepts essentiels :

  • Le Programme Moteur Généralisé (PMG) : la notion de PMG est comme une structure mnémonique abstraite permettant la réalisation d’un mouvement quand elle est activée. Il fait remarquer qu’il est impossible d’admettre qu’à chaque mouvement correspond un programme moteur en mémoire.

Un PMG serait relatif à toutes une catégorie assez proche c'est à dire qui possède une certaine identité de structure.

Ces PMG ne retiendraient que les traits généraux du geste (les invariants). A partir de ces traits seraient générer une infinité de mouvements. Pour obtenir ces mouvements, le sujet doit spécifier les paramètres du programme.

Ex : geste de lancer = programme moteur du lancer ; selon l’objectif et le but on paramétrisera le geste différemment (fléchette poids javelot).

Certains expliquerait le transfert à partir de ces PMG.

  • La notion de schéma de rappel : rôle important dans la sélection des paramètres du programme (et non de la sélection du programme en lui-même).

Les paramètres sont : biomécaniques, spatiaux, temporels, cinématiques, dynamique.

A chaque PMG correspondrait un schéma de rappel. Ce schéma se construit à partir de trois types d’informations :

  • Les conditions initiales : conditions dans lesquelles s’engagent l’action (position du corps, des membres, de l’environnement)

  • Spécification du programme moteur

  • Connaissance du résultat

  • Le schéma de reconnaissance : mémoire indépendante responsable de l’évaluation de la réponse. Il se construit à partir d’informations sur les conditions initiales, des infos rétroactives (connaissance du résultats) et de l’expérience passée.

Ce schéma de reconnaissance sera fonction du nombre d’essais avec connaissance du résultat et sera fonction de la variabilité de la pratique.
Il faut retenir que chaque classe de mouvement est gouverner par un PMG. Pour exécuter ce PMG il faut 2 types de mémoires : le schéma de rappel (paramétrisation) et le schéma de reconnaissance.

La connaissance du résultat est responsable du renforcement de la liaison entre ses deux schéma.

Le modèle d’ADAMS et de SCHMIDT sont des approches cognitivistes dont l’apprentissage se traduit par :

  • optimiser les processus de traitement de l’infos

  • modifier les système prescriptifs (sur des représentations) afin de les rendre capable de répondre aux exigences d’une ou plusieurs tâches

  • la mise en relation des infos qu’il dispose avant avec celle pendant et après le mouvement. Prédit aussi les conséquences du mouvement

  • la paramétrisation du mouvement et l’utilisation des infos sensorielles pour maîtriser son exécution

  • une augmentation de la partie programmé du mouvement

  • une diminution de la variabilité des mouvements programmés

  • une meilleure intégration des sources sensorielles qui reviennent au SNC (réafférentes) en vue d’une correction des erreurs.


Comment prendre ne compte ces données sur la pratique :

  • aménagement du milieu, définir le nombre de répétition

manipulation des infos avant, pendant et après l’action : feed-back, connaissance du résultat et de la performance.

25-Le modèle écologique


Ce modèle apparaît dans les années 1950 avec GIBSON. Il faisait des tests à des pilotes d’avion pour savoir s’ils appréciaient mieux la profondeur que des personnes normales.

 il n’y a pas de différences.

La formalisation classique de la perception visuelle ne mettait pas suffisamment l’accent sur une perception dynamique des surfaces de l’environnement.

Les conceptions classiques de la perception visuelle prennent l’objet de manière isolé dans son environnement. Dans ce contexte, on ne peut pas percevoir d’objet car il faut que le sujet soit acteur de sa propre perception.

Il y a 3 caractéristiques dans cette approche écologique :

  • La perception directe : lorsque l’on capte l’information, celle-ci n’est pas traiter à partir d’opérations mentales mais directement.

  • Le couplage perception – action : la perception et l’action sont indissociable.

  • Le concept d’affordance : c’est les possibilités qu’offre un objet au sujet.

L’aspect kinesthésique de la vision


La perception du monde extérieur repose sur la perception des surfaces. Ces surfaces se caractérisent par l’énergie lumineuse qu’elles réfléchissent.

Chaque surface présente une texture optique visuelle  constitue le support d’une géométrie écologique dans la mesure où elle traduise l’environnement.

Ce ne sont pas des points ou des plans qui sont visualisés mais se sont des surfaces, des textures, des grains qui sont bien réels.

Le sujet doit être actif. Il doit établir des relations spatio-temporelles qui ne peuvent être conçues si on reste statique (le sujet et l’objet).

Dans ce contexte de déplacement, le sujet va créer un flux optique (relation avec l’environnement).

On constate un changement dans l’information visuelle qui est produite par le mouvement. L’identification des éléments permet de se situer dans l’environnement.

On constate 3 types d’informations :

  • La proprioception : infos sur les positions, les orientations et les mouvements de son propre corps

  • L’extéroception : infos sur la disposition des objets, des événements dans l’environnement.

  • L’exproprioception : infos sur les positions, les orientations et les mouvements du corps par rapport à son environnement.

Lorsqu’un sujet est placé dans une pièce qui est mobile (c’est juste les murs qui bougent), le sujet va se pencher en avant ou en arrière selon le sens  cela résulte d’un flux.

Si l’objet s’approche du sujet on parle d’expansion

Si l’objet s’éloigne du sujet on parle de contraction

Dans ce flux optique, on a 3 types d’informations :

  • les infos spatio-temporelles sur le mouvement du sujet par rapport à l’environnement

  • les infos temporelles nécessaires au timing

  • les infos tridimensionnelles sur l’environnement lui-même.

Flux optique et temps de pré-contact : stratégie tau


Le temps de pré-contact va expliquer le comportement dans des situations d’urgences, de collisions, de freinages.

Temps de pré-contact = temps théorique nécessaire à un observateur pour atteindre un obstacle situé sur sa trajectoire à partir d’un instant t et à vitesse constante. Cette information est temporelle.

Tau est égal à 1 / r avec r = vitesse d’expansion.

Temps de pré-contact se situ dans l’environnement tandis que tau est rapporté à l’individu.

Le temps est égal, à vitesse constante au diamètre de l’image / la vitesse de dilatation.

 tau est une info optique disponible sur la rétine qui renseigne sur le niveau temporel (en opérer aucun calcul).

  • Dans l’exemple de LEE, le rapport expansion / vitesse d’expansion va déclencher le freinage.

L’information du temps de pré-contact est indépendante de la taille de l’objet.

  • SCHIFF et DETWILLER (1982) ont montré dans une tâche d’évitement que les sujets sont capables d’estimer sur un film le moment auquel un objet qui s’approche d’eux serait susceptible de les atteindre. On sait que leur jugement ne sont influencés par l’arrière plan sur lequel se déplace l’objet.

 les sujets utilisent le facteur tau en particulier par des sous-estimations systématique de la position de l’objet (il adopte une marge de sécurité).

  • Les bébés ont aussi des comportements d’évitement  conception écologique

  • LEE : le fou de Bassan ferme ses ailes pour entrer dans l’eau (facteur tau aussi). Cette fermeture se fait toujours au même moment quelque soit la hauteur et la vitesse de l’oiseau.

  • LAURENT : cas de freinage. La tâche est de courir vers une haie de 0.70 m et le but est de s’arrêter le plus tard possible sans toucher la haie.

On fait varier les vitesse de 3 à 9 m.s-1. Les résultats montrent que quelque soit la vitesse le temps de pré-contact est déclenché vers une seconde. Il freine donc une seconde avant.

  • LEE, LISHMAN et THOMPSON : saut en longueur et la régulation de la course d’élan chez les experts.

Résultats : la course d’élan se mesure en deux temps :

  • le début de la course jusqu’au 5 dernières foulées avant l’appel  phase stable (due à la répétition et à l’entraînement)

  • les 5 dernières foulées  pas de stabilité (augmentation des foulées, précision sur la planche)

Cette phase sert à réguler les erreurs de la 1ère phase. Cette régulation s’explique par le facteur tau et notamment par l’expansion de l’image de la planche sur la rétine.

  • SAVELSBERGH : cas de tâche de capture. La tâche est de capturer des balles qui s’approche directement de la main sans incertitude.

3 conditions : attraper des balles de 7.5 cm de diamètre, de 5 cm et des balles qui se dégonflent passant de 7.5 à 5 cm.

Résultats : la réduction du diamètre pendant l’approche entraîne une modification de la cinématique du mouvement de saisi.

Dans la partie initiale (balle 7.5 cm) la fermeture des doigts est identique à celle observée dans la condition 7.5 cm

Dans la partie finale (balle passant à 5 cm) la fermeture des doigts est semblable à celle observée dans la condition 5 cm

 les sujets ont régulé leur action en fonction du taux d’expansion de l’image de la balle sur la rétine. Le sujet ferme sa main plus tard quand la balle se dégonfle.

La stratégie tau – dot


Lorsque la vitesse est accéléré ou décélérée on applique tau – dot. C’est la variation de tau sur le temps (sa dérivée).

On détermine la nature du contact (violent ou non)

Stratégie tau quand le déplacement de l’objet n’est pas dans l’axe de l’oeil


BOOTSMA : utilisation du facteur tau (information temporelle)

26-Les affordances


Cette notion permet de comprendre les relations du sujet avec son environnement.

= C’est les propriétés fonctionnelles que vont offrent les objets au sujet.

= Opportunité d’action offerte par un objet par celui qui le perçoit.

L’offrande dépend autant des caractéristiques de l’objet que l’individu lui-même.

On peut caractériser le comportement d’un sujet en unité intrinsèque par rapport à des unités extrinsèques.

27-Couple perception – action


On perçoit pour agir et on agit pour percevoir  notion de cycle.

La perception et l’action sont indissociable.
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