Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Biologie# Neurosciences

Comment les humains adaptent leur mouvement dans des environnements changeants

Explore comment on ajuste nos mouvements et perceptions en réponse aux changements visuels.

― 7 min lire


Adapter le mouvement :Adapter le mouvement :Une plongée profondeet perceptions.les humains ajustent leurs mouvementsExplore les manières compliquées dont
Table des matières

Les humains sont sacrément adaptables, surtout quand il s'agit de bouger dans des environnements différents. Quand on fait face à de nouveaux défis ou à des changements autour de nous, notre corps se réajuste rapidement pour continuer à faire les choses efficacement. Par exemple, si quelqu'un passe d'une souris d'ordinateur classique à une souris de jeu ultra-sensible, il peut galérer au début parce que le curseur bouge beaucoup plus vite. Mais vite fait, ils s'adaptent à cette nouvelle façon de travailler. Parfois, cet ajustement se fait automatiquement, sans qu'on s'en rende même compte.

Le Rôle de l'Apprentissage dans l'Adaptation

Des recherches ont montré qu'il y a deux grands types d'apprentissage impliqués dans l'adaptation aux nouveaux mouvements : l'Apprentissage explicite et implicite. L'apprentissage explicite, c'est quand on essaie consciemment de corriger nos actions. Par exemple, si on se rend compte qu'on rate la cible en lançant une balle, on ajuste notre visée. L'Apprentissage Implicite, par contre, se fait sans qu'on s'en rende compte. Ça veut dire qu'on ne sait pas toujours pourquoi on s'améliore ; on le fait, c'est tout.

Dans les façons traditionnelles de penser l'adaptation, on croyait qu'on apprenait mieux en corrigeant nos erreurs. Si on fait plein de fautes, on s'améliore plus. Mais des études ont montré quelque chose de surprenant. Parfois, les gens corrigent trop leurs mouvements, ajustant plus que nécessaire pour compenser les erreurs. Ce comportement remet en question ce que beaucoup de scientifiques pensaient.

La Complexité de l'Adaptation du Mouvement

Un aspect intéressant de notre adaptation, c'est que face à des changements plus importants, on ne s'adapte pas autant que pour des petits changements. Par exemple, si un curseur saute soudainement beaucoup sur l'écran, les ajustements qu'on fait à nos mouvements n'augmentent pas de la même manière. Au lieu de ça, ils tendent à se stabiliser, et ça peut être un peu déroutant pour les chercheurs.

De plus, quand on adapte nos mouvements, il y a un autre effet qui se produit. Notre perception de l'emplacement de nos membres (appelée Proprioception) est un peu chamboulée par ces changements. Au début, on peut mal évaluer où se trouvent nos mains ou nos bras en fonction de ce qu'on voit. Avec le temps, cette perception peut commencer à dériver dans l'autre sens alors qu'on continue à s'adapter au retour visuel qu'on reçoit.

Comprendre l'Incertitude Visuelle

Quand on bouge, c'est pas juste une question de ce qu'on voit ; c'est aussi une question de l'incertitude qu'on a par rapport à ce qu'on voit. Si on a une vue claire d'une cible, on peut s'adapter mieux que quand notre vue est floue. Plus la taille d'un changement visuel augmente, plus notre incertitude augmente aussi. Par exemple, si on nous dit d'ignorer un curseur qui s'éloigne sur le côté tout en gardant les yeux sur une cible, plus le curseur est loin, plus il devient difficile de déterminer sa direction avec précision.

Cette incertitude devient super importante quand on pense à la façon dont on s'adapte aux mouvements. Si on fait une erreur en visant quelque chose, la façon dont on perçoit cette erreur influencera comment on la corrige. Du coup, la manière dont on combine différents types d'informations visuelles peut impacter notre processus d'adaptation.

Proposer un Nouveau Modèle pour Comprendre l'Adaptation

Avec ce qu'on sait sur l'adaptation, un nouveau modèle a été proposé pour expliquer les aspects uniques de notre adaptation aux mouvements. Ce modèle prend en compte trois sources principales d'information qui influencent notre perception et notre ajustement de nos mouvements : ce qu'on voit à l'écran, ce qu'on ressent dans notre corps, et nos attentes sur où on devrait aller.

En combinant ces sources d'information, on peut mieux estimer où se trouvent nos mains et comment on devrait bouger. Il est important de noter que ce modèle souligne que notre perception des erreurs de mouvement n'est pas juste une question visuelle. En fait, c'est comment on perçoit nos actions par rapport à nos intentions.

Tester le Modèle

Pour voir si ce nouveau modèle est valable, plusieurs expériences ont été menées pour examiner comment une incertitude visuelle croissante impacte notre capacité d'adaptation. Dans une expérience, des participants ont atteint une cible pendant que le curseur qu'ils devaient ignorer était déformé de différentes manières. On leur a ensuite demandé de juger le mouvement du curseur après avoir atteint. Étrangement, plus les déformations augmentaient, plus l'incertitude visuelle augmentait aussi. Cette relation était cohérente, suggérant que des perturbations plus importantes créaient plus d'incertitude dans la perception visuelle.

Une autre expérience a regardé comment les participants s'adaptaient à une variété de tailles de déformation. Quand ils étaient exposés à de petites déformations, ils avaient tendance à compenser leurs mouvements de façon significative. Cependant, à mesure que les déformations devenaient plus grandes, leur capacité d'adaptation se stabilisait. Ça soutient l'idée d'une relation concave entre la taille de la déformation et les niveaux d'adaptation.

Changements dans la Proprioception Pendant l'Adaptation

Alors que les participants adaptaient leurs mouvements, des changements notables se produisaient dans leur sens de la proprioception. Au début, leurs positions perçues des mains penchaient vers la direction du curseur. Cependant, à mesure qu'ils continuaient à s'adapter, leur perception dérivait lentement de retour du retour visuel, même si leur main restait précise.

Cette dérive progressive indique que les ajustements dans notre perception de notre position corporelle sont liés aux mêmes processus qui régissent nos Adaptations de mouvement. Ce qu'il faut retenir, c'est que notre façon de percevoir nos mouvements est dynamique et continue de changer à mesure qu'on pratique et s'adapte.

Implications pour la Recherche Future

Les résultats de ces expériences encouragent un changement dans la façon dont on perçoit l'adaptation motrice implicite. Au lieu de mettre uniquement l'accent sur les prédictions sensorielles ou les erreurs de vue, il est logique de penser aux erreurs perceptuelles dans un contexte plus large. Cette perspective élargie pourrait mener à une meilleure compréhension des processus d'adaptation à travers diverses tâches, ouvrant la voie à de nouvelles recherches.

Cette nouvelle compréhension pourrait aussi avoir des applications au-delà des simples tâches motrices. Ça pourrait aider dans des domaines comme la réhabilitation, où aider quelqu'un à retrouver ses capacités de mouvement pourrait grandement bénéficier de la compréhension de la façon dont il s'adapte et perçoit ses mouvements.

Conclusion

En résumé, les humains sont capables de s'adapter rapidement face à de nouveaux défis en mouvement. Alors que les vues traditionnelles se concentraient sur la correction des erreurs, la nouvelle perspective met en lumière l'importance de comprendre comment différents types d'informations sont combinés pour informer nos adaptations de mouvement.

En explorant comment l'incertitude visuelle influence nos perceptions et nos processus d'adaptation, on peut développer de meilleurs cadres pour comprendre l'apprentissage moteur. Cela pourrait finalement mener à des applications pratiques qui améliorent notre façon de former, de réhabiliter et de comprendre les subtilités du mouvement humain.

Comprendre comment on adapte nos mouvements est essentiel non seulement pour la science, mais aussi pour améliorer les techniques d'apprentissage de nouvelles compétences, d'enseigner des activités physiques, et de réhabiliter des blessures. Plus on comprend ces concepts, plus on peut les appliquer efficacement dans des scénarios réels.

Source originale

Titre: Perceptual error based on Bayesian cue combination drives implicit motor adaptation

Résumé: The sensorimotor system can recalibrate itself without our conscious awareness, a type of procedural learning whose computational mechanism remains undefined. Recent findings on implicit motor adaptation, such as over-learning from small perturbations and fast saturation for increasing perturbation size, challenge existing theories based on sensory errors. We argue that perceptual error, arising from the optimal combination of movement-related cues, is the primary driver of implicit adaptation. Central to our theory is the increasing sensory uncertainty of visual cues with increasing perturbations, which was validated through perceptual psychophysics (Experiment 1). Our theory predicts the learning dynamics of implicit adaptation across a spectrum of perturbation sizes on a trial-by-trial basis (Experiment 2). It explains proprioception changes and their relation to visual perturbation (Experiment 3). By modulating visual uncertainty in perturbation, we induced unique adaptation responses in line with our model predictions (Experiment 4). Overall, our perceptual error framework outperforms existing models based on sensory errors, suggesting that perceptual error in locating ones effector, supported by Bayesian cue integration, underpins the sensorimotor systems implicit adaptation.

Auteurs: Kunlin Wei, Z. Zhang, H. Wang, T. Zhang, Z. Nie

Dernière mise à jour: 2024-04-02 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.23.568442

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.23.568442.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à biorxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Plus d'auteurs

Articles similaires