| Summary: | Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 === Une approche biomécanique a été utilisée pour analyser le comportement locomoteur naturel de contournement d’obstacles stationnaires et mobiles sous différents facteurs environnementaux incluant l’incertitude initiale associée au mouvement de l’obstacle, des distractions auditives, l’éclairage ambiant et le type d’environnement (physique/virtuel). De jeunes adultes, des personnes plus âgées et des athlètes d’élite ont été étudiés afin de mieux comprendre le contrôle adaptatif de la marche en lien avec l’environnement chez des populations ayant différentes capacités locomotrices. Une méthode basée sur la mesure du mouvement a été développée afin de quantifier l’espace personnel (EP) pour la première fois durant la locomotion. Les jeunes adultes maintiennent un EP elliptique de façon systématique lors du contournement d’obstacles à différentes vitesses de marche ainsi qu’un EP réduit généralement du côté dominant. La taille de l’EP est cependant ajustée en fonction de différents facteurs environnementaux. Entre autres, diriger de l’attention vers un message auditif pendant le contournement nécessite l’agrandissement de l’EP chez de jeunes adultes, avec un effet encore plus marqué chez des personnes plus âgées. Ces dernières doivent, outre la diminution de leur vitesse de marche, agrandir davantage leur EP afin de libérer des ressources attentionnelles pour effectuer la tâche auditive en parallèle. Ces résultats suggèrent que l’EP soit calculé en continu et utilisé pour contrôler la navigation durant la marche. Les résultats suggèrent aussi que les athlètes puissent traiter l’information visuo-spatiale plus rapidement que les non-athlètes puisque les deux groupes ont pris des décisions de navigation semblables, mais les athlètes ont navigué les nouveaux parcours d’obstacles complexes plus rapidement, et ce, avec l’accès à la même vitesse de marche maximale. Les scores chronométrés des athlètes ont été davantage affectés par l’éclairage diminué, suggérant l’utilisation d’informations à propos des obstacles distants lorsque celles-ci sont disponibles. Ces protocoles innovateurs jumelés aux mesures développées (EP, efficacité de navigation, etc.) ont d’importantes implications pour l’évaluation et le réentraînement des capacités locomotrices dans des environnements complexes et écologiques chez diverses populations. Comme le comportement lié à l’EP s’est avéré robuste dans l’environnement virtuel utilisé, la réalité virtuelle est proposée comme une plate-forme prometteuse pour le développement de telles applications. === A biomechanical approach was used to analyze the natural locomotor behavior employed to circumvent stationary and mobile obstacles under different environmental factors including the initial uncertainty related to the obstacle movement, auditory distractions, the ambient lighting and the type of environment (physical/virtual). Young and older adults as well as elite athletes were tested in order to better understand adaptive walking behavior in relation with the environment in populations with different locomotor capacities. A novel method, based on the measure of human movement, was developed to quantify personal space (PS) for the first time during locomotion. Results showed that young adults systematically maintain an elliptical PS during obstacle circumvention at different walking speeds as well as a reduced PS, generally on the dominant side. The size of PS, however, was adjusted according to different environmental factors. For instance, attending to an auditory message during circumvention requires the enlargement of PS in young adults, and to an even greater extent in older adults. In addition to decreasing their gait speed, older adults further enlarged their PS in order to “free up” attentional resources for the parallel processing of auditory messages. These results suggest that PS is calculated online and used to control navigation during walking. In addition, results suggest that trained athletes are able to process visuo-spatial information more rapidly than non-athletes since both groups took similar navigational decisions, but athletes navigated through new and complex obstacle courses faster even though both groups had access to the same unobstructed maximal speeds. The temporal scores of athletes were more affected by the reduction of ambient lighting, suggesting an anticipation strategy using information about distant obstacles when it is available. Such innovative protocols together with the developed measures (e.g. PS and navigation efficiency) have important implications for the evaluation and retraining of locomotor capacity within complex, ecological environments in various populations. Since the PS behavior was shown to be robust in the virtual environment used for this project, the virtual reality technology is proposed as a promising platform for the development of such applications.
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