Tesis sobre el tema "Perception visuelle du mouvement – Chez le nourrisson"

Ce travail doctoral porte sur l'étude du rôle de l'expérience motrice dans la perception visuelle du mouvement humain. Dans la littérature, il existe un certain nombre de recherches mettant en évidence un lien direct entre les capacités de production et de perception des sujets alors que d'autres au contraire montrent une supériorité des capacités perceptives et une dissociation entre motricité et perception. L'objectif de cette thèse est donc de préciser l'implication de l'expérience motrice dans le traitement perceptif de ce type de mouvement. Ainsi, nous nous sommes penchés, d'une part, sur les préférences perceptives visuelles pour des mouvements de locomotion et des mouvements morphocinétiques (elliptiques, circulaires) et, d'autre part, sur les jugements perceptifs de l'uniformité de la vitesse dans le cas de mouvements de traçage, chez des populations présentant une expérience motrice quasi-nulle ou variable (nouveau-nés et enfants âgés de 5 à 10 ans). Ces différentes expériences comprenaient des mouvements respectant ou non les contraintes motrices imposées par notre squelette (locomotion) et des mouvements dont la cinématique suivait ou non les règles de production motrice (loi de puissance deux-tiers). Les résultats principaux montrent que dès la naissance, les nourrissons sont capables de discriminer des mouvements humains et sont sensibles aux règles cinématiques de production motrice. De plus, dans la tâche de jugement perceptif des décalages apparaissent entre les compétences motrices et les compétences perceptives des enfants. En effet, le phénomène de l'illusion perceptive est plus important chez les jeunes enfants et tend à diminuer avec l'âge. Ces résultats suggèrent que les préférences et les jugements perceptifs ne dépendent pas uniquement des compétences motrices des sujets. Ainsi, la perception visuelle des mouvements humains n'impliquerait pas systématiquement une intervention du système moteur comme le stipule les théories motrices de la perception
This doctoral work aims at analyzing the role of motor-perceptual interactions in the visual perception of human movements. Most of studies showed that recognition of human movements was influenced by motor competences, whereas others on the contrary showed dissociation between motor abilities and perception. The aim of our research was to specify the implication of the motor competences in the visual perception of this type of movement. The experiment consisted in analyzing the perceptual preferences for locomotion movements and for morphocinetic movements (elliptical, circular) and the visual perception of the illusion of uniform velocity, which is observed in elliptical movements, in populations presenting quasi-null or variable motor competences (newborn babies, young children aged from 5 to 10 years). These experiments included movements respecting or not the motor constraints imposed by our skeleton (locomotion) and movements whose kinematics conform or not to the motor rules (two-third power law). The principal results indicate that newborns are able to discriminate human movements and are sensitive to the kinematics rules of motor production. Moreover, in the task of perceptual judgment a shift appear between motor competences and perceptual competences in children. Indeed, the phenomenon of the illusion of uniform velocity is more important in the young children and tends to decrease with the age. These findings suggest that the perceptual preferences and judgments do not fully depend on motor competences of the subjects. Taken together, these findings propose that visual perception of the human movements would not systematically imply an intervention of the motor system as stipulate motor theories of perception

La catégorisation visuelle se situe à l'interface entre "voir" et "penser". Des études en IRM fonctionelle (IRMf) ont décrits une organisation de la voie ventrale en fonction des catégories visuelles, plus particulièrement en fonction des entités animées et inanimées, qui se distinguent en catégories plus fines. Comment cette organisation spécifique se met en place chez l'Humain? Cette thèse présentent 4 études adressant cette question. Dans un premier temps, j’émets l'hypothèse que les premières catégories que les nourrissons représentent sont contraintes par ces dimensions organisant la représentation des objets dans le cortex visuel, et j'étudie le rôle de la maturation cérébrale et de l'expérience dans cette représentation. Ensuite, je vais m'intéresser à l'impacte de la vitesse de présentation des images sur la représentation des catégories animées et inanimées au cours de la première année de vie ainsi que plus tard, au cours de la vie adulte. J'étudierai également les propriétés visuelles ayant un rôle dans la catégorisation entre animés et inanimés chez l'adulte. Les résultats montrent que les nourrissons sont d'abord attirés par des propriétés visuelles non catégorielles (ne donnant pas lieu à une catégorisation des objets), comme la taille des images, avant d'être complétement dépendant des propriétés catégorielles lors de leur exploration des objets, représentant tout d'abord les catégories animées et inanimées. Cette transition entre propriétés non-catégorielles à propriétés catégorielles est essentiellement limitée par la maturation cérébrale. La première catégorisation entre animés et inanimés devient de plus en plus rapide avec le développement des nourrissons, et peut être basée sur des propriétés visuelles de bas niveau, bien que renforcée par la quantité de propriétés visuelles disponibles. Je suggère que la maturation cérébrale permet aux nourrissons de représenter de plus en plus de propriétés visuelles, leur permettant de représenter plus de catégories, et des catégories mieux définies. La maturation permet également une accélération de la catégorisation entre animés et inanimés avec l'âge. Une partie de cette catégorisation est en réalité déjà basée sur des propriétés visuelle de bas niveau, qui co-varient avec les catégories, mais le comportement des adultes n'est influencé par les catégories qu'à partir du moment où les images contiennent suffisamment de propriétés visuelles
Visual object categorization is at the interface between "seeing" and "thinking". Evidences from functional MRI (fMRI) studies have described an organization of the ventral stream by visual categories, especially between animate and inanimate entities, that decomposed into finer-grained distinctions. How does this specific organization come about in humans? This thesis presents a set of 4 studies addressing this issue. First, I will hypothesize that the first categories infants represent are constrained by these dimensions organizing object representation in the visual cortex (chapter 3) and study the role of brain maturation and experience in this representation (chapter 4). Then, I will investigate how the speed of presentation influences the animate/inanimate categorization in the first year of life and in adulthood (chapter 5), and what visual features act in this categorization in adults (chapter 6). Results show that infants will first be attracted by non-categorical visual features such as the size of stimuli, before completely relying on categorical features, representing first the animate and inanimate entities. This transition is essentially limited by the brain maturation. This first big categorization gets faster and faster with age, and can be based on low-level visual features, although the more features available, the better the categorization. I suggest that the brain maturation help infants to represent more and more visual features when growing up, allowing them to represent more (finer-grained) categories. This maturation also elicit an acceleration of the representation of the big animate/inanimate categorization with age. Part of this big categorization is actually already possible based on lower-level visual features that covariate with the categories, but adults’ behavior gets influenced by categories only when enough features are presented in the image

Cette thèse est consacrée à l'étude de la perception du mouvement humain. Elle s'intéresse plus particulièrement à l'implication des processus moteurs dans le traitement visuel. Les liens entre la perception et l'action sont analysés chez l'enfant de 7 à 11 ans. Le but est de montrer que la perception du mouvement humain dépend, au moins en partie, des compétences motrices. La première partie porte sur la perception visuelle de mouvements de pointage, de transport et de saisie d'objets, réalisés par un adulte. La tâche des enfants est d'indiquer soit la taille de la cible (sur laquelle l'objet est transporté ou sur laquelle le doigt va pointer) soit le poids de l'objet transporté ou saisi. La seconde partie s'intéresse aux mouvmeents séquentiels, c'est-à-dire comprenant deux mouvements successifs : saisies d'objets suivies d'une action différente (jeter ou poser un verre), pointage successifs vers des cibles de différentes tailles, écriture en cursive de différents couples de lettres. On ne présentait sur l'écran que la première composante de la séquence. Les enfants avaient pour tâche de prédire, en s'appuyant sur la cinématique du mouvement, la deuxième partie de la séquence motrice. Après chaque tâche perceptive, les enfants ont effectivement réalisé les mouvements et séquences motrices précédemment perçus. Les résultats montrent que les performances perceptives des enfants sont étroitement liées à leurs compétences motrices. Ces données confirment donc l'importance des relations entre les processus pereptif et moteur : le niveau de développement moteur influence le niveau perceptif
This dissertation concerns the visual perception of human motions, more precisely, the importance of motor processes in perceptual processes. Perception-action relationships were analysed in children from ages 7 to 11. This dissertation aimed at showing that the perception of human movement depends, at least to a certain extent, on the individual's own motor experience. The first part of experiments concerns the visual perception of pointing, tansport and grasping movements,in adult's production. The children's task was to predict the size of the target pointed or which the grasped object was displaced and the weight of object grasped or displaced. The second part of experiments concerns motor sequence, with two successive movements : grasping a glass to throw it or to displace il, pointing successively two target, the second target was small or large, writing a cursive two digrams. The movement presented on a computer screen, presented the first component of a sequential gesture. The task of children was to predict the forthcoming gesture by using the kinematic information provided by the first movement component. At the end of the experiment, subjects were asked to produce movements perceived. Results show that perceptual performance of children depends on the observer's motor competence. This research supports the idea of a strong link between perceptual and motor processing : level of motor control development has an effect on the perception of human motions

L'habituation visuelle est consideree comme liee au traitement de l'information visuelle, mais peu d'etudes ont ete menees pour explorer ces liens. Notre travail s'est attache a definir les relations entre le deroulement de l'habituation visuelle et l'avancement du traitement de l'information. A l'issue de nos etudes, il apparait que le traitement de l'information visuelle est termine avant que l'habituation ne soit atteinte. L'habituation peut alors etre consideree comme la succession de deux etapes, la premiere pendant laquelle l'information est encodee et une representation formee, la seconde pendant laquelle l'input perceptif est compare a la trace precedemment formee et l'information reconnue comme identique. L'habituation montre les memes etapes a 3 et 5 mois
Visual habituation is often considered as linked to information processing, but very few studies have emphasized the relations. Our work has tried to define the relations between visual habituation and information processing. At the end of our experiments, it clearly appears that informaiton processing is achieved before habituation is reached. Habituation can then be considered as involving two successive operations, the first during which information is encoded and a representation made, the second one during which the perceptive imput is compared with the preceeding mnemonic trace, and information recognized as the same. Habituation shows the sam two operations at 3 and 5 months

Cette etude suggere que les relations oeuil-tete observables chez le bebe premature peuvent etre a l'origine de la coordination future. L'objectif general de cette etude est de decrire l'activite visuocephalique du bebe premature, ne a 32 semaines, et examine a 37 semaines, dans deux types d'activites visuelles : la poursuite et la detection d'une cible. Les bebes sont observes dans deux conditions experimentales "tete fixe" et "tete libre". Les resultats indiquent que le bebe premature, examine en position semi-verticalisee, est capable de poursuivre un mobile. L'amplitude de cette poursuite couvre entre 20 et 25e de deplacement de la cible. De meme la capacite de detection peripherique apparait non negligeable pour des cibles localisees jusqu'au moins 30). Le fonctionnement oculomoteur presente un aspect essentiellement saccadique. La comparaison des deux conditions experimentales "tete fixe" et "tete libre" montre que les bebes presentent une meilleure performance en condition "tete fixe" que dans la condition "tete libre". Dans cette derniere condition, deux formes de reponses apparaissent : une reponse oculaire et une reponse qui associe aux mouvements des yeux une rotation cephalique de meme direction. Les poursuites ou detections "oculocephaliques s'effectuent a partir d'une localisation oculaire suivie d'une acceleration du mouvement cephalique
It is suggested that the association of visual and cephalic systems may predict the eye-head coordination. No research has explored preterm's visuo-cephalic activity. The focus of this study was preterm's visuo-cephalic activity in two tasks : a pursuit and a peripheral detection task. 51 preterms infants, born at 32 weeks, were observed at 37 weeks in a semi vertical position. Four groups of preterms were observed either in one or both conditions : "head fixed" and "head free". Results show that preterm can follow a target moving horizontally at eye level and at a 30 cm distance. The pursuit covers 20 to 25 of the target's total course. Evenmore peripheral detection is observed when the target appears within a 30 angle. Eye displacements were predominantly saccadic in both tasks. Comparison of visual activity between conditions show that preterms perform better in "head fixed" than in "head free" condition. In the latter, two forms of pursuit are observed : a response of ocular pursuit and a response of ocular pursuit accompagnied by a cephalic movement oriented in the same direction. This "ocular-cephalic" pattern of response is characterized by an ocular localization followed by an accelerated cephalic movement

On s'interroge sur le debut des relations entre deux systemes perceptifs, les systemes visuel et tactile, et sur le developpement de ces relations au cours de la premiere annee apres la naissance du bebe. La question de l'unite des systemes a la naissance longtemps soulevee a recu recemment des elements de reponse dans deux domaines d'etude : le geste de prehension d'un objet visuel et la relation intermodale. Ces deux domaines ont ete etudies jusqu'ici separement. La prehension est une relation entre le systeme sensoriel visuel et le systeme moteur tactile, tandis que le transfert intermodal est une relation entre deux systemes sensoriels. La prise en consideration de ces multiples aspects de la relation etait necessaire afin d'avoir une vue plus complete de la nature des liens qui organisent nos conduites des la naissance. Une analyse approfondie de la litterature sur la prehension et le transfert ainsi que nos propres travaux sur le transfert intermodal permettent de conclure a l'existence d'une unite precoce des systemes. Cette unite est fragile. Le geste de prehension est soumis a des restructurations dues au developpement de la motricite du bebe. La relation n'est pas reversible dans le transfert a tous les ages, imputable en grande partie aux vitesses de developpement non synchrones des deux systemes. On pose a partir des niveaux d'organisation perceptive et motrice ainsi analyses le probleme du type de connaissance que le nouveau-ne puis le bebe elaborent au cours de la premiere annee de la vie
The purpose of this thesis is to study the origins of the relations between perceptual systems such as touch and vision, and the development of their relations during the first year of life. The problem of the unity of senses at birth is old. This question has been answered to in two different ways : prehension of visual object and intermodal transfer or multimodal exploration. Prehension is a relation between the visual sense and the tactual motor system whereas intermodal transfer and multimodal exploration is a relation between senses. The two fields were studied separately until now and it became necessary to bring them together in order to have a complete view of the different relations between perceptual systems which organize our behaviour from birth. A complete analysis of the litterature in the two fields and our own experiments on intermodal transfer may suggest an early unity of the systems at birth. However, this unity is fragile in prehension and a reorganization of behaviour is observed which may be attributed to the development of the tactual motor system. The unity is established between sensory modes but the relations between vision and touch are not reversible at each age. This lack of reversibility may be attributed to the different speeds of the development of the two systems. We ask the question of the stages of cognition that the infants construct in the first year from perceptual and motor organization

Des etudes en neurophysiologie ont souligne la capacite du nouveau-ne a suivre un objet en mouvement. Ces etudes restent controversees par l'intervention ou non du segment cephalique a l'activite de poursuite et par consequent par rapport a l'existence ou non de deux modes de poursuite presents des la naissance : une poursuite oculaire et oculo-cephalique. Le but de ce travail a ete de decrire, a 3 jours et a 45 jours, les relations entre l'oeil et la tete lors d'une activite de poursuite visuelle et de rechercher les bases oculomotrices necessaires pour qu'il y ait participation cephalique a l'activite visuelle. Nos donnees confirment le caractere fonctionnel de la vision centrale : des 3 jours, une proportion non negligeable de poursuite continue, entrecoupee de saccades apparait lorsque l'enfant suit la cible. Nos resultats vont dans le sens d'une presence de la naissance de deux modes de poursuite mais indiquent clairement une predominance de la poursuite occulaire chez les nouveau-nes et une predominance de poursuite oculo-cephalique chez les nourrissons de 45 jours. Un couplage directionnel ou spatial ainsi qu'un debut de couplage temporel n'a ete observe que chez les nourrissons de 45 jours. Cette intervention cephalique chez les nourrissons est encore precaire, tout au moins en pleine progression puisque des modifications des conditions experimentales perturbent ce mode de fonctionnement. Ainsi, a un mois et demi, la coordination apparait encore rudimentaire, mais deja nettement preparee.

L'objectif de ce travail est de preciser ce que recouvre le concept d'attention dans la premiere annee de vie et de rechercher les mecanismes responsables des differences individuelles dans la facon d'explorer et de gerer l'attention. Nous faisons l'hypothese que grace au systeme attentionnel posterieur, le bebe peut, des 3 mois, selectionner et maintenir son exploration en fonction des caracteristiques des stimuli. Grace au systeme anterieur de maturation plus tardive, le bebe va pouvoir controler son exploration et programmer ses actions. Nous nous interessons plus particulierement aux differences individuelles dans l'expression des composantes de l'attention. Nous faisons aussi l'hypothese qu'il existe des liens entre les capacites attentionnelles et certaines caracteristiques des interactions sociales examinees sous l'angle de la dynamique des systemes. 29 bebes ont ete observes a 9 reprises entre 2 et 8 mois dans des taches d'exploration visuelle, de detection de contingence et lors d'interactions avec leur mere en face a face et autour d'objets. Les resultats font apparaitre des differences relativement stables dans les durees de fixation a condition de controler leur capacites de desengagement. Ces strategies d'exploration sont liees au rythme des echanges dans la dyade. Nous observons aussi des differences individuelles dans les capacites de controle de l'attention qui seraient liees a la place donnees a l'exploration des objets au cours des premiers mois. La discussion de ces resultats portent sur les notions de stabilite et de continuite du developpement et sur la necessite de modeliser les interactions pour etudier leur role dans le developpement cognitif.

Le thème de cette thèse est l'étude de la perception du mouvement propre chez l'Homme. Nous avons cherché à extraire des connaissances sur la perception du mouvement propre qui puissent s'exprimer sous forme de modèles mathématiques. Notre orientation initiale a été de trouver des moyens objectifs pour l'étude de l'accélération linéaire. C'est pourquoi nous nous sommes orientés vers la détermination des seuils de perception à l'aide du cadre théorique de la psychophysique. Les seuils absolus de perception de l'accélération linéaire étant connus, nous avons réalisé des expériences nous permettant de déterminer les seuils différentiels de perception de l'accélération linéaire chez l'Homme grâce à un robot mobile. Nous avons ensuite développé un modèle mathématique de perception du mouvement propre basé sur notre étude expérimentale ainsi que sur l'état de l'art du domaine. Une des originalités de ce modèle est la prise en compte de l'anticipation dans la désambiguïsation de la perception.

Ce travail etudie la perception haptique des orientations a travers l'etude de l'effet de l'oblique : les stimulus orientes a 0 ou 90 sont mieux percus que ceux orientes a 45 ou 135. Contrairement au systeme visuel ou cet effet existe toujours, sa presence dans le systeme haptique depend de differents facteurs. Nos recherches etudient ces facteurs en proposant a des sujets travaillant sans voir une tache d'exploration-reproduction. Les resultats revelent le role des conditions d'exploration qui agissent au travers du "travail d'exploration" et des "indices gravitaires". Lorsque le travail d'exploration (lie au deplacement de la main) est rendue similaire pour les orientations a o, 45, 90 ou 135 avec des baguettes plus longues pour les obliques, l'eoh est absent. Lorsque l'amplitude des indices gravitaires (lie aux contraintes gravitaires) est reduite, l'eoh est absent ou diminue. Ces resultats, obtenus avec une reproduction ipsilaterale, sont influences par la reproduction : lorsqu'elle est controlaterale ou ipsilaterale mais symetrique, l'eoh reapparait. Ces resultats observes chez des adultes voyants sont ponderes par le statut visuel des sujets. Chez les aveugles complets precoces ou tardifs, seule la variabilite des indices gravitaires influence l'eoh : lorsqu'elle est forte, l'eoh est present et lorsqu'elle est faible, l'eoh est absent. En revanche, l'age n'a pas d'effet qualitatif puisque les enfants (6 et 10ans) ont des resultats qualitativement similaires a ceux des adultes. Les resultats montrent que : 1) il existe sous certaines conditions un eoh intrinseque au systeme haptique ; 2) des specificites du systeme haptique (indices gravitaires, travail d'exploration,. . . ) influencent l'eoh. Ils suggerent que les processus qui ne produisent pas l'eoh sont specifiques au systeme haptique et se situent a un bas niveau de traitement alors que ceux qui en generent un peuvent etre aussi specifiques au systeme haptique et se situer a un plus haut niveau
Our study evalutes haptic perception of orientation using the oblique effect (worse performance for oblique orientations than for vertical-horizontal ones). In the visual system, the oblique effect isalways present whereas in the haptic system, it varies according to different factors. This research examines these factors by asking blindfolded subjects to explore a rod and reproduce its orientation. Results reveal that exploration manifests itself by two kinds of cues : "exploratory work" and "gravitational cues". In exploratory work (linked to manual movement) the four orientations (o, 45 90 , 135) are similar when the rods are longer for the obliques. In this case, the haptic oblique effect (hoe) is absent. When the magnitude of gravitational cues (linked to gravity constraints) is lowered. These results, observed with an ipsilateral response, are influenced by response conditions : when it is contralateral or ipsilateral but symmetrical, the hoe is present. These results, observed in blindfolded sighted adults, are influenced by the visual status of the subjects. In early and late blind adults it is only the variability of gravitational cues which determine the hoe : when it is small the hoe is absent, and when it is large the effect is present. By contrast, age has no qualitative effect since blindfolded sighted children (aged 6 and 10 years) show results qualitatively similar to blindfolded adults. Taken together, these results show that : 1) in some conditions, the oblique effect is purely haptic ;2) specificities of the haptic system (gravitational cues, ect) influence the manifestation of the hoe. These results suggest that the processes that do not generate the hoe are specific to the haptic system and are located at a low processing level whereas the processes that generate the effect may also be specific to the haptic system and be located at a high processing level

Nous pouvons reconnaître des objets alors que des changements de points de vue, de la position de l’œil, de taille, d’orientation, de position relative ou des déformations de l’objet lui-même (par exemple d’un journal ou d’un gymnaste) modifient de manière notable leurs projections rétiniennes. Comment cette capacité cognitive peut-elle être apprise ? C’est à cette question que nous tentons de répondre dans ce travail, qui s’inscrit dans le cadre des Sciences Cognitives, associant neurosciences, psychologie expérimentale et modélisation connexionniste pour prendre en compte la richesse du substrat biologique et la multiplicité des apprentissages du nourrisson. On tente de décrire une utilisation progressive des différentes sources d’informations sensorielles et motrices à partir de la logique de maturation du système nerveux, dans un même réseau connexionniste dont la combinatoire est la plus proche possible, dans ses grandes lignes, de celle du cortex visuel. Dans le cadre de ce réseau connexionniste, on s’attache au problème de l’acquisition de l’invariance visuelle que l’on décompose en une suite d’apprentissages progressifs à partir des données développementales, et on s’intéresse à l’enchaînement causal généré par ce réseau, liant par exemple le développement de l’exploration oculaire et celui des capacités perceptives. Le chapitre I pose les bases conceptuelles du connexionnisme, en s’attachant plus particulièrement aux capacités d’invariance relative des différents modèles de réseaux de neurones « classiques » et à leurs limites. Le chapitre II. A présente une synthèse minimaliste quant aux données issues de la neurobiologie, de psychologie expérimentale, concernant l’architecture du système visuel, avec pour grille d’analyse le problème de la représentation des objets dans le but d’obtenir une reconnaissance invariante. Un avant-propos à cette partie fera le point sur les principales théories de reconnaissance invariante. Le chapitre II. B propose une revue de l’existant comme solutions connexionnistes au problème de la reconnaissance visuelle invariante, à savoir une classification des différents modèles de réseaux de neurones, plausibles biologiquement ou non, ordonnée en quatre grandes méthodes d’obtention de l’invariance : i) Invariance par le codage de la forme d’entrée (transformation locale ou globale) ; ii) Invariance par apprentissage de la transformation géométrique ; iii) Invariance par la structure du réseau de neurones ou méthodes de corrélation ; iv) Invariance 3D par interpolation entre des vues 2D : a) mémorisation de prototypes par réseaux connexionnistes de type RBF et b) exploitation de l’information de contiguïté spatio-temporelle. Le chapitre III s’attache, à la lumière des concepts du chapitre I, aux opérations neurales réalisées par le cortex visuel en tant qu’architecture de réseau de réseaux de « colonnes » corticales. Dans ce paradigme connexionniste, une évaluation fonctionnelle des capacités d’invariance d’un modèle du système visuel est proposée à partir de deux simulations sur réseau de transputers pour une application de reconnaissance de caractères. Les propriétés d’invariance en translation et en homothétie obtenues, résultent principalement des coopérations entre deux réseaux (l’un modélisant la voie temporale du cortex visuel, dédié plus particulièrement à l’identification, l’autre modélisant la voie pariétale dédiée à la perception de l’espace et son exploration oculaire). Pour atteindre l’objectif de cette thèse qui consiste à mettre en correspondance les étapes de développement visuel du jeune enfant avec la mise en place des relations fonctionnelles qui peuvent permettre la constance perceptive, le chapitre IV propose une modélisation fonctionnelle qui resitue aux différents niveaux de l’architecture du système visuel en développement les modèles de réseaux neuronaux proposés au chapitre II. B pour résoudre le problème de l’invariance perceptive. Cette modélisation fonctionnelle s’appuie également sur les mécanismes validés par simulation au chapitre III
We can recognize objects despite changes of point of view, eye’s position, size, orientation, relative position or non rigid transformations of the object itself (for instance of a newspaper or a gymnast). How this cognitive ability can be learned? That’s the question we try to answer in that work, which slots in the Cognitive Science framework, coupling neuroscience, experimental psychology, and connectionist modelling in order to take into account the richness of the biological neural substrate and of the multiplicity of the infant’s learning. We try to describe a progressive use of different kinds of sensorial and motor information, from the maturation logic of the nervous system, in the same connectionist neural network, which’s combinatory resembles in the most closer way possible to the actual visual cortex system. Within the framework of this connectionist neural network, we focus on the problem of the acquisition of perceptive visual invariants, that we modularise in a series of different learning stages from the developmental data, and we are interested in the causal sequence generated by this network, linking for instance the development of ocular exploration and the development of infant’s perceptual abilities. The first chapter reminds the conceptual foundations of connectionism, pointing particularly on the relative invariance capacities and the limits of different “classical” neural networks models. In the first part of the second chapter, we propose a review of the data from neurobiology, experimental psychology relative to the architecture of the cortical visual system, analysed from the point of view of the objects coding for an invariant recognition. A foreword to this part will present a synthesis on the principal invariant recognition theories. The second part gives a review of the connectionist solutions to the invariant visual recognition problem, naming a classification of different kinds of neural networks models, biologically plausible or not, arranged in four big classes to get perceptive invariance: I) invariance through the input coding (local or global transformation), II) invariance thanks to changes of the neural network structure or correlation methods: III) invariance to perspective by interpolation between a collection of 2D views: a)memorization of prototypes by RBF connectionists networks and b) use of the information of the spatiotemporal continuity. With the concepts of the first, the third chapter focus on the neural processing, realized by the visual cortex, considered as an architecture of a network of “cortical column” networks. Within this connectionist paradigm, a functional benchmarking of the invariance capacities of such a model of the cortical visual system is proposed from two simulations on a network of transputers applied a task of characters recognition. The relative translation and scale invariance capacities obtained, result principally from the cooperation between two networks (the first one models the temporal way of the visual cerebral cortex, dedicated more particularly to the identification task, the second one models the parietal, dedicated to the perception of space and ocular exploration). In order to reach the goal of this thesis, which consists in finding the correspondences between the development stages of the infant’s visual system and the setting of functional relations that could allow perceptive invariance, the last chapter proposes a functional modelling, that posits at the different levels of the architecture of the visual system in maturation, the neural networks models detailed previously in the second part of the second chapter to solve the problem of invariant recognition. This functional modelling make reference to the mechanisms simulated in the second part of the third chapter

Cette thèse est consacrée à l'étude du rôle de la motricité dans la perception visuelle des mouvements humains. L'objectif est de montrer que les correspondances entre les performances motrices et les jugements perceptifs, contrairement à ce qui est postulé par les théories motrices de la perception, ne sont pas forcément dues à l'intervention du système moteur. Pour cela nous avons analysé d'une part les jugements perceptifs pour des stimuli dont la cinématique ne respecte plus les règles de production motrices et d'autre part les liens existant entre les capacités motrices et perceptives chez des populations présentant un niveau de développement moteur variable (enfant, patients atteints de la maladie de parkinson). Ces travaux ont concerné uniquement les relations espace-temps telles qu’elles s'expriment dans les mouvements morphocinétiques (principe d’isochronie) et topocinétiques (loi de Fitts). Les résultats indiquent que la modification de la cinématique des mouvements n'empêche pas le respect des règles motrices lors du jugement perceptif de mouvements d'ellipse ou de pointage de cible. Par contre, une perturbation très importante de la cinématique entraîne une modification du jugement des mouvements d'écriture. D'autre part, on observe des décalages entre les compétences motrices et les compétences perceptives chez les enfants et les patients parkinsoniens. Ces résultats suggèrent que la perception visuelle des mouvements humains n'implique pas systématiquement une intervention du système moteur. On constate en particulier que le type de mouvement (écriture vs mouvement d'atteinte de cible) et les propriétés des objets manipulés (verre vs cylindre) ont un effet très important sur le degré d'intervention du système moteur lors du jugement visuel de mouvements humains
This dissertation aims at analysing the role of motor-perceptual interactions in the visual perception of human movements. Most of studies showed that recognition of human movements was influenced by motor competences and then validated the motor theories of perception. The aim of our research was to demonstrate that visual perception of human movement does not necessarily depend on motor abilities and does not imply motor-perceptual interactions. The experiments consisted in analysing 1) the visual preferences for human movements which does not conform to the motor rules (unnatural movements) and 2) the influence of the level of motor competences on visual performances, in children and in patients presenting motor impairments (Parkinson’s disease). Researches only focused on space-time relations which were observed in the morphocinetic (isochrony principle) and topocinetic (Fitts' law) movements. The results indicate that the violation of the kinematics does not influence the visual judgement of elliptic or reaching movements. However, a significant disturbance of velocity profile modifies the visual preference in handwriting. In addition, we observed that the visual performances of children and those of patients with a Parkinson's disease are not totally dependent of motor competence. Taken together, the findings suggest that the motor system is not systematically involved in the visual perception of human movements. Particularly, the type of the movement (handwriting vs reaching movement) or the properties of the handled object (glass vs cylinder) has an influence on the implication of the motor system in visual judgements of human motions

Intercepter une cible en mouvement est un défi spatiotemporel relevé par de nombreuses espèces animales. Ici, nous nous sommes intéressés à la capture fovéale lors de l’orientation saccadique du regard vers une cible visuelle mobile chez le singe vigile. La théorie actuelle propose que l’interception saccadique fasse intervenir deux voies neuronales. Une première voie acheminerait, via le colliculus supérieur profond (CSp), un signal de position échantillonnée au générateur saccadique. La seconde, via le cervelet, fournirait une commande supplémentaire sur la base des signaux de mouvement visuel. Une étude comportementale a été réalisée afin d’analyser la dynamique de l’influence de ces signaux sur la trajectoire saccadique et a permis de mettre en évidence une influence continue. Dans une seconde étude, nous avons testé la robustesse du système oculomoteur à une perturbation spatiotemporelle inattendue (par microstimulation électrique du CSp) et montré la présence de saccades de correction précises. L’ensemble de nos résultats plaide pour une représentation continue du but des saccades d’interception
Intercepting a visual moving target is a spatiotemporal challenge for the brain achieved by various species. Here, we investigated the foveal capture of a moving target by saccadic gaze shifts in the awake monkey. The current theory proposes that the saccadic interception involves two neural pathways. A first pathway would convey to the saccade burst generator a sampled target position signal through the superior colliculus (SC). The second one, through the cerebellum, would convey an additional command on the basis of motion-related signals. A behavioral experiment was performed to analyze the influence of motion-related signals on the saccade dynamics and allowed showing a continuous influence. In a second study, we tested the robustness of the oculomotor system to an unexpected spatiotemporal perturbation (by electrical microstimulation in the deep SC) and showed the presence of accurate correction saccades. Our results argue for a continuous representation of the saccade goal

L'autisme touche différents domaines du développement de l'individu, et essentiellement la communication verbale et non verbale. Parmi les modèles théoriques proposés pour expliquer ces désordres, l'un d'entre eux suggère que les personnes autistes auraient des difficultés à traiter les informations visuelles et auditives de la communication car ces informations iraient trop vite (Gepner et al. , 2001, 2005, 2006). Partant de ce constat et suite à de précédentes études (Tardif et al. , 2002, 2007 ; Lainé et al. , 2008a, 2008b), nous supposons qu'un ralentissement de ces informations visuelles et auditives entraîneraient un meilleur traitement de ces dernières et par conséquent une meilleure compréhension des actes de communication. Pour notre étude, nous avons recruté un groupe d'enfants et adolescents autistes, un groupe d'enfants et adolescents avec retard mental (trisomie 21) et deux groupes d'enfants tout-venant, appariés aux enfants autistes sur la base du sexe, de l'âge mental verbal et de l'âge mental non verbal. Nous leur proposons 5 épreuves sur ordinateur : 1) reconnaissance d'expressions faciales, 2) reconnaissance de mots, 3) imitation de mouvements corporels et faciaux, 4 et 5) réalisations de consignes impliquant une ou deux actions. Toutes ces épreuves sont présentes dans 3 vitesses : la vitesse normale de la vie quotidienne, une vitesse ralentie par deux et une vitesse ralentie par deux et demi. Les résultats révèlent dans l'ensemble une amélioration des performances dans les vitesses ralenties chez les enfants et adolescents autistes, en fonction du degré de sévérité de leurs troubles, et nous encouragent à proposer aux personnes autistes un logiciel de ralentissement des informations visuelles et auditives de la communication pour les aider à communiquer au quotidien.

Les fœtus perçoivent des sons de parole de façon relativement intelligible in utero. Les enfants naissent donc en possédant des capacités sophistiquées quant au traitement du discours. Cependant, les nouveau-nés voient des visages s’adresser à eux. Qu’apporte la modalité visuelle dans la perception du langage à la naissance ? D’autre part, de nombreuses recherches menées sur l’adulte ont mis en évidence l’implication étroite du système moteur dans la perception du discours. Le langage ne serait donc pas uniquement audio-visuel, mais audio-visuo-moteur. Quelle est l’origine des liens entre perception et aspects visuo-moteurs de la parole ? Dans une première série d’études, nous avons essayé de connaître l’impact chez le nouveau-né d’un visage parlant et les conditions qui permettent sa reconnaissance. Dans une seconde série d’études, nous avons plus précisément étudié le lien audio-visuo-moteur dans la perception du discours et ceci dans deux conditions expérimentales, soit en utilisant l’imitation faciale chez le nouveau-né, soit dans des situations intermodales auditivo-visuelles chez des nourrissons âgés de 3, 6 et 9 mois. Nous voulions ainsi savoir si l’expérience vocale des bébés pouvait avoir une influence sur la représentation de voyelles entendues. Les résultats ont révélé que le lien entre perception et motricité dans la perception du discours est présent dès la naissance, mais que les représentations phonologiques des voyelles mémorisées sont encore fragiles et se clarifient dès lors que le nourrisson produit lui-même la voyelle
Fetuses perceive speech sounds in utero in a relatively intelligible manner. Infants are therefore born with sophisticated speech abilities. However, newborns see faces talking to them. What brings the visual modality in speech perception at birth? Moreover, much adult research evidenced the strong involvement of the motor system in speech perception. Language would thus be not uniquely audio-visual, but rather audio-visuo-motor. What is the origin of the links between perception and visuo-motor aspects of speech? In a first series of studies, we tried to determine the impact of talking faces in newborns and the conditions that allow their recognition. In a second series of studies, we specifically studied the audio-visuo-motor link in speech perception and this, in two experimental conditions, either by using facial imitation in newborns, either with intermodal auditivo-visual situations in 3-, 6- and 9-month-old infants. In this way, we wanted to know if the infants’ vocal experience could have an influence on the representations of heard vowels. The results revealed that the link between perceptive and motor aspects in speech perception are present already at birth, but that the phonological representations of memorized vowels are still fragile and become more robust as soon as the infant produce the vowel

Ce travail de recherche porte sur l’acquisition de l’écriture de lettres cursives par les enfants, l’écriture étant abordée comme un acte graphomoteur, un mouvement qui laisse des traces. Dans un premier chapitre, nous nous sommes intéressées au développement des capacités de reconnaissance visuelle et proprioceptive des enfants pré-lettrés. Les quatre études présentées indiquent une amélioration des capacités avec l’âge et permettent de déterminer les facteurs qui influencent l’identification visuelle ou proprioceptive des lettres. Le chapitre suivant s’intéresse au rôle de différents entraînements sur la qualité du mouvement d'écriture de lettres des enfants de 5 ans, cherchant à déterminer le poids des composantes visuelle et motrice dans l’apprentissage de l’écriture. L’étude présentée au troisième chapitre a trois objectifs : observer le développement des caractéristiques du mouvement d’écriture entre 5 et 7 ans, évaluer l’impact des contraintes spatio-temporelles sur ces mêmes mouvements et obtenir des données sur la complexité motrice des lettres. Enfin, le dernier chapitre aborde le rôle des informations visuelles dans la production de lettre chez l’enfant et l’adulte. Les résultats des sept études relatées apportent des données qui concernent le développement de la reconnaissance visuelle et proprioceptive des lettres, des caractéristiques des mouvements d’écriture ainsi que la complexité des lettres cursives. Ils permettent également d’émettre des suggestions pédagogiques
This research deals with the acquisition of cursive letter handwriting by children, handwriting being regarded as an graphomotor act, that is, a movement that leaves traces. In a first chapter, we were interested in the development visual and proprioceptive recognition skills of pre-literate children. The four studies presented indicate an improvement of skills with age and make it possible to determine the factors which influence the visual or proprioceptive identification of the letters. The next chapter focuses on the role of different training on the quality of letter handwriting movement in 5-year-old children, in an attempt to determine the weight of visual and motor components in handwriting learning. The study presented in the third chapter has three objectives: observing the development of handwriting movement characteristics between 5 and 7 years of age, assessing the impact of spatio-temporal constraints on those movements and obtaining data on the motor complexity of letters. Finally, the last chapter deals with the role of visual information on letter production by children and adults. The results of the seven reported studies provide data about the development of visual and proprioceptive recognition, of handwriting movements characteristics and about the complexity of letters. They also enable us to suggest teaching methods

Le but de cette etude est de comprendre comment la reconnaissance des visages se developpe dans les premiers mois de vie, en proposant un modele neuronal de l'apprentissage de cette capacite, modele qui tienne compte des donnees experimentales obtenues sur le nourrisson humain. Certains aspects du traitement des visages, comme par exemple la preference pour le visage par rapport a d'autres objets ou images, existent deja a la naissance. Cependant un systeme pour le traitement des visages qui puisse differencier deux visages individuels, tout en reconnaissant un individu sous differents points de vue, ne semble pas etre fonctionnel avant l'age de deux ou trois mois. Le modele reproduit les resultats experimentaux concernant a la fois la preference visuelle des nouveau-nes pour les visages et les competences de l'hemisphere droit chez les nourrissons de quatre mois. Le modele montre que deux proprietes de base du systeme visuel des nouveau-nes sont suffisantes pour simuler la preference pour les visages a la naissance : la selectivite des neurones du cortex strie pour les frequences spatiales, et les limitations visuelles des nouveau-nes. A cela il faut ajouter trois autres proprietes pour pouvoir reproduire les donnees experimentales sur la reconnaissance des visages a l'age de trois ou quatre mois : la plasticite synaptique des connexions laterales, modelisee par un reseau bayesien, l'amplification de la saillance des yeux dans les visages, et une probabilite elevee de voir repetitivement un meme visage. Ces conditions suggerent que les bases neurales pour le traitement des visages peuvent etre, a la naissance, un systeme retine - v1 - colliculus, auquel s'ajoute a la fin du deuxieme mois, l'activation du gyrus fusiforme de l'hemisphere droit, avec les representations configurales stockees dans les connexions laterales.

Atteindre un objet visuel avec la main requiert une transformation de la position d l'objet (représenté par rapport au regard) en une commande motrice du bras (coordonnées centrées sur l'épaule). Cette représentation doit être mise à jour chaque fois que les yeux bougent. De plus, la position de la main doit être comparée à celle de l'objet afin de produire un mouvement précis. Nous examinons la coordination oeil-main chez des sujets normaux et des patients avec des lésions du cortex pariétal. Cette thèse démontre que le cortex pariétal est essentiel dans la tranformation visuo-motrice - et ce surtout pour les mouvements à courte latence - mais non indispensable dans la mise à jour de la mémoire visuelle. De plus, la position de la main est comparée à la position de la cible en coordonnées centrées sur l'épaule, ainsi que dans des coordonnées centrées sur le regard, comme suggéré précédemment

Nous nous demandons si la représentation de la profondeur et plus spécifiquement de la perspective, à partir d'un support bidimensionnel est possible chez les bébés. La revue de la littérature indique que le passage d'une perception tridimensionnelle à sa représentation en deux dimensions peut être difficile pour les bébés. Nous réalisons six expériences. Des situations de perspective animées sur un écran sont présentées aux bébés de 4-5 mois. Nous testons leurs capacités d'utilisation des indices de perspective seuls ou associés aux indices de gradients de texture. Les durées d'observations et les directions de regards des bébés sont enregistrées pendant les animations. Nous employons le paradigme de transgression des attentes. Nos résultats indiquent que les bébés sont sensibles aux indices de perspective vers 4-5 mois et qu'en augmentant le nombre d'indices visuels, leur perception paraît facilitée. Une discussion est établie en lien avec les différentes théories et méthodologies
We are wondering whether infants may perceive the depth representation and more particularly the perspective at a two dimensional display. The passage from a three dimensional perception to a two dimensional representation witch may be a difficulty for infants. Six experiments are carried out. During these experiments, perspective situations are animated and shown to 4 and 5-month-old infants on a screen in a dynamic way. Their capacities of using perspective cues alone or combined with texture gradient cues are tested. Visual data are recorded: the looking time data and the gaze directions during the animation in using an eye-tracking-system. The habituation/reaction-to-strange-event paradigm is also used. Results indicate that 4 and 5-month-old infants can already perceive the representation of the perspective situation on a 2D display and yet the increasing number of visual cues can make their perception easier. Results and various methods are discussed in connection with theories

Les mecanismes de transformation perceptivo-motrice chez l'homme ont ete abordes par l'etude des correlats moteurs de sensations kinesthesiques induites par la vibration des tendons musculaires. Ces sensations s'accompagnent souvent de reponses motrices dans les muscles qui seraient actifs si le mouvement etait execute. Nous avons recherche les mecanismes responsables de ces activites motrices en combinant une approche psychophysique et des enregistrements electromyographiques de surface et unitaire. Nous avons montre qu'une reponse motrice n'apparait qu'en presence d'une illusion de mouvement. De plus, il existe une forte correlation entre la vitesse de la sensation et les parametres de la reponse motrice (amplitude de la contraction, modalites d'activation des unites motrices). Ceux-ci ne sont pas lies aux seuls aspects cinematiques de la sensation de mouvement mais egalement a sa direction. C'est ce que revele l'analyse des reponses motrices induites dans deux muscles synergistes du poignet au cours d'illusions de mouvement de directions differentes. Les contractions involontaires different selon la direction de l'illusion de mouvement, mais sont toujours en accord avec les proprietes biomecaniques respectives des deux muscles. A l'issue de ces travaux, il est clair que l'adressage des commandes motrices responsables des reponses motrices, ainsi que leurs caracteristiques spatio-temporelles, sont directement correles aux parametres de la sensation kinesthesique. D'autre part, la mise en evidence d'un mode de representation vectorielle commun aux operations de traitement des informations sensorielles elaborant la perception et aux processus centraux responsables des activites motrices associees, illustre la force des liens unissant les evenements perceptifs et moteurs. Ces resultats suggerent que les activites motrices induites sont probablement le resultat d'une transformation perceptivo-motrice des informations proprioceptives intervenant au niveau central.

Le premier chapitre présente un des moyens de mesure utilisé pour l'étude de la posture orthostatique humaine (stabilométrie) et les aspects physiologiques propres à l'équilibration. A partir du constat de la diversité des protocoles utilisés, est posée la question de l'influence de la position des pieds et de la vision sur le maintien de la posture orthostatique. Les différences de régulation posturale entre hommes et femmes sont également abordées. Notre étude a nécessité la mise en place d'un protocole expérimental adapté, ainsi que la réalisation et l'utilisation d'instruments de mesures particuliers. Certaines de nos conclusions confirment les résultats de la littérature : amélioration de la stabilité lorsque la taille du polygone de sustentation augmente ou lorsque les yeux sont ouverts. D'autres mettent en évidence des phénomènes nouveaux : l'asymétrie posturale observée pourrait être liée à la latéralité des sujets, la vision a principalement un effet sur les oscillations antéro-postérieures alors que l'effet de la position des pieds est surtout observé latéralement, les femmes semblent avoir une régulation posturale plus fine que les hommes. Le second chapitre aborde la modélisation du signal stabilométrique à partir de mouvements Browniens fractionnaires. Après avoir présenté les méthodes déjà utilisées, nous proposons une étude statistique plus rigoureuse basée sur une analyse par ondelettes et une modélisation cohérente. Cette méthode permet d'estimer les paramètres du modèle considéré et de tester son adéquation au signal stabilométrique de façon automatique. Les premiers résultats obtenus semblent mettre en évidence que le principal modèle utilisé jusqu'alors (sous-entendant deux comportements de régulation pour des échelles de temps différentes) n'est pas toujours assez complexe pour décrire la régulation de la posture orthostatique. Il est alors nécessaire de considérer des modèles mettant en avant plus de deux comportements de régulation

Le présent travail de thèse s’inscrit dans le domaine de recherche sur la perception audio-visuelle (AV) de la parole. Son objectif est de répondre aux questions suivantes : (i) Quelle est la nature du traitement de l’input visuel (holistique vs analytique) dans la perception AV de la parole ? (ii) Quelle est l’implication des régions faciales extra-buccales dans la perception AV de la parole ? (iii) Quel est le comportement oculaire des sujets lors de la perception AV de la parole ? (iv) Quelle est l’évolution de la perception AV de la parole dans les aspects (i), (ii) et (iii) au cours du développement. Le paradigme de dégradation de l’information auditive par le bruit a été utilisé dans deux expériences qui ont été menées avec des participants de quatre groupes d’âge, enfants, préadolescents, adolescents, adultes (16 participants par groupe). La tâche des participants consistait à répéter les syllabes de type consonne-voyelle /a/, faiblement et fortement dégradées par le bruit rose, présentées dans quatre conditions différentes. Ces conditions étaient les suivantes : une auditive (AU) et trois audio-visuelles (AV) (AV visage (AVV)), AV « bouche extraction » (AVB-E) (format bouche sans contrastes lumineux), AV « bouche-masquage » (AVB-M) (format bouche avec contrastes lumineux) pour l’expérience 1, et AVV, AV « bouche active » (AVV-BA) (format « visage » avec un contexte facial statique), AV « régions extra-buccales actives » (AVV-EBA) (format « visage » sans bouche) pour l’expérience 2. Le nombre total des répétitions correctes par condition (performance totale), la différence dans ce score entre chaque condition AV et la condition auditive (gain AV) et la durée totale des fixations oculaires dans la région buccale et les autres régions faciales (pour les formats AVV) ont été analysés. Les principaux résultats montrent que les mécanismes de traitement AV de la parole atteignent leur maturité avant l’enfance tardive. La vision du visage entier de l’orateur n’est pas avantageuse pour ce type de traitement. Elle semble même désavantageuse pour les adultes possiblement car elle déclenche le traitement d’autres aspects du visage (identité, expressions faciales) qui pourrait interférer avec le traitement des indices acoustiques relatifs à la parole. Pour les quatre groupes d’âge, la contribution des mouvements articulatoires dans les régions extra-buccales à la perception AV de la parole s’est avérée faible et limitée aux conditions de haute incertitude quant à l’information auditive. Pour les stimuli respectant les caractéristiques écologiques de l’information faciale, les patterns du comportement oculaire dans la perception bimodale de la parole varient en fonction du degré de dégradation de l’information auditive, mais semblent relativement stables durant la période allant de l’enfance à l’âge adulte. Finalement, les modalités de présentation de l’information visuelle localisée à la bouche ont affecté le comportement oculaire chez les adultes, les pré-adolescents et les enfants. Ceci suggère que le traitement visuo-attentionnel dans le cadre de la perception AV de la parle est sensible aux caractéristiques de bas niveau des stimuli visuels chez ces populations. Les variations au niveau du traitement visuo-attentionnel s’accompagnent, dans une certaine mesure, de variations dans la perception AV de la parole
The present thesis work fits into the domain/is incorporated within the framework of research on audio-visual (AV) speech perception. Its objective is to answer the following questions: (i) What is the nature of visual input processing (holistic vs analytic) in AV speech perception? (ii) What is the implication of extra-oral facial movement in AV speech perception? (iii) What are the oculomotor patterns in AV speech perception? (iv) What are the developmental changes in the above-mentioned aspects (i), (ii) and (iii)? The classic noise degradation paradigm was applied in two experiments conducted in the framework of the present thesis. Each experiment were conducted on participants of 4 age groups, adults, adolescents, pre-adolescents and children. Each group consisted of 16 participants. Participants’ task was to repeat consonant-vowel (/a/) syllables. The syllables were both mildly and strongly degraded by pink noise and were presented in four audio(-visual) conditions, one purely auditory (AO) and three audio-visual conditions. The AV conditions were the following: (i) AV face (AVF), (ii) AV « mouth extraction » (AVM-E ; mouth format without visual contrasts), (iii) AV « mouth window » (AVM-W ; mouth format with high visual contrasts) in experiment 1, and (i) AVF, (ii) AVF « mouth active (and facial frame static) » (AVF-MA), (iii) AVF « extra-oral regions active (and mouth absent) » (AVF-EOA) in experiment 2. The data relative to (i) the total number of correct repetitions (total performance), (ii) the difference in the correct repetitions score between each AV and the AO condition (AV gain), and (iii) the total fixations duration in the oral area and other facial areas (for the AV formats) were analyzed. The main results showed that the mechanisms involved in AV speech perception reach their maturity before late childhood. The vision of the talker’s full face does not seem to be advantageous in this context. It seems that the vision of the talker’s full face might perturb AV speech processing in adults, possibly because it triggers processing of other types of information (identity, facial expressions) which could in terms interfere with the processing of acoustic aspects of speech. The contribution of the extra-oral articulatory movement to AV speech perception was poor and limited to the condition of highly degraded auditory information. For ecologically presented facial information, the oculomotor patterns in AV speech perception varied as a function of the level of auditory information degradation, but appeared rather stable across the 4 groups. Finally, the modalities of the featural (mouth) facial information presentation affected the oculomotor behavior patterns in adults, pre-adolescents and children, thus suggesting a certain sensitivity of visuo-attentional processing to low-level visual stimuli characteristics in AV speech perception. The variations in visuo-attentional processing seemed to be associated to a certain extent with variations in AV speech perception