Développement et validation d’un système du simulation de la proprioception de la marche pour créer un sentiment d’incarnation en réalité virtuelle

Résumé

La marche est le principal moyen de locomotion humain, en dehors des moyens de transport; elle est aussi devenue un facteur important de mesure de l’état de santé et de l’autonomie des individus au quotidien. Cette importance se traduit, dans le milieu de la santé, par l’apparition de constantes de vitesse de marche, d’un nombre de pas journaliers conseillés, mais aussi par l’usage de la marche comme d’un outil de maintien et d’amélioration de la santé. Le domaine de la réadaptation en est un parfait exemple. Par ailleurs, l’engagement, la personnalisation, la modification du comportement l’augmentation du taux de rétention des connaissances ou l’amélioration des apprentissages moteurs sont autant d’éléments qui motivent, dans ce même domaine, l’usage de la réalité virtuelle et du sentiment d’incarnation; sentiment subjectif « d’être » et de contrôler un avatar qui découle d’une congruence suffisante entre les actes et intentions de l’utilisateur et l’information sensorielle perçue en retour. Ces deux objets possèdent donc un fort potentiel en réadaptation, d’autant plus lorsqu’ils sont utilisés ensemble. Néanmoins, ils se heurtent au problème suivant : une mobilité et un espace réduits constituent des limites pour se déplacer naturellement, pour retranscrire les actions et intentions et finalement pour permettre à l’utilisateur de s’incarner et profiter pleinement des avantages de réalité virtuelle et de la marche. Or, l’usage de patrons de vibrations musculaires permet aujourd’hui de reproduire des afférences sensorielles suscitant la marche sans qu’il n’y ait ni mouvement, ni activité volontaire. L’ensemble de ces éléments justifie donc les objectifs de cette étude : induire l’incarnation et la perception de marche en réalité virtuelle, sans mouvement ni commande volontaire, et mesurer l’impact de la synchronisation et de la complexité des patrons de vibrations utilisés à cet effet. Pour ce faire, cinq conditions, dont quatre couplées à des patrons de vibration, ont été évaluées à l’aide de tests en choix forcés avec alternative, de questionnaires et de mesures sur le centre de pression. Les résultats de l’analyse des données subjectives ont révélé des effets positifs sur l’incarnation et la perception de marche, indépendamment de la stimulation proprioceptive utilisée, et ce, dans des proportions similaires à celles proposées par la littérature. Les résultats concernant le comportement des oscillations antéropostérieures du centre de pression révèlent des effets distinctifs en fonction du degré de synchronisation et du réalisme des afférences sensorielles constituant chaque stimulation visuoproprioceptive. De plus, la fréquence d’oscillation du centre de pression concorde avec la cadence de marche de l’avatar. On en déduit que plus la synchronisation et le réalisme des stimulations sont importants, plus l’incarnation, la perception de marche et la réponse motrice sont fortes.

Date	6 oct. 2020
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	David Labbé (Directeur(-trice)) & Cyril Duclos (Codirecteur(-trice))