La rotation dans le sens horaire de la vue en perspective améliore la reconnaissance spatiale des environnements complexes liés au vieillissement

Décrypter le système cognitif spatial humain implique le développement de tâches simples pour évaluer la façon dont notre cerveau fonctionne avec les formes. Des études antérieures dans le domaine de la rotation mentale ont révélé un biais de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre sur la façon dont les stimuli de base sont perçus et traités. Cependant, il manque une base scientifique substantielle sur les stimuli complexes et sur la manière dont des facteurs tels que le sexe ou le vieillissement pourraient les influencer. Concernant ce dernier point, il est bien connu que nos compétences spatiales ont tendance à diminuer avec l’âge. Le système hippocampique est donc particulièrement sensible au vieillissement. Ces changements neuronaux sont à l’origine des difficultés rencontrées par les personnes âgées dans les tâches d’orientation ou de rotation mentale. Ainsi, notre étude visait à vérifier si l’effet des rotations dans le sens horaire et anti-horaire dans la reconnaissance spatiale d’environnements complexes pouvait être modulé par le vieillissement. Pour ce faire, 40 jeunes adultes et 40 personnes âgées ont réalisé l’ASMRT, un test virtuel de reconnaissance de la mémoire spatiale. Les résultats ont montré que les jeunes adultes ont surpassé les adultes plus âgés dans toutes les conditions de difficulté (c'est-à-dire en codant une ou trois positions de case). De plus, les personnes âgées étaient plus affectées que les jeunes adultes par le sens de rotation, montrant de meilleures performances dans le sens des aiguilles d’une montre. En conclusion, notre étude apporte la preuve que le vieillissement est particulièrement affecté par le sens de rotation. Nous suggérons que le biais dans le sens des aiguilles d’une montre pourrait être lié au déclin cognitif associé au vieillissement. De futures études pourraient résoudre ce problème grâce à des mesures d’imagerie cérébrale.

Le domaine de la rotation psychologique est une thérapie émergente qui fait l’objet d’une attention croissante. Elle combine des techniques telles que l’autosuggestion, la neurolinguistique et la thérapie cognitivo-comportementale pour aider les gens à éliminer les émotions négatives, à changer les croyances limitantes et à sublimer les attitudes positives. Dans le même temps, le domaine de la rotation mentale est également étroitement lié à la mémoire.

La mémoire fait partie intégrante de l'intelligence humaine et joue un rôle indispensable dans la réussite de la vie, le maintien des progrès ascendants, l'amélioration de la culture personnelle et l'enrichissement du sens intérieur. L’autosuggestion est l’une des technologies de base dans le domaine de la rotation psychologique. En se donnant de bonnes suggestions et des conseils, on peut progressivement développer une pensée positive et des habitudes comportementales dans la vie quotidienne et au travail, améliorant ainsi la mémoire et se rendant plus confiant, indépendant et indépendant. L'amélioration personnelle.

De plus, des concepts innovants et des technologies pratiques dans le domaine de la rotation mentale peuvent également aider les gens à mieux réguler leurs états émotionnels et à éviter les émotions négatives affectant la mémoire. Parce qu'il existe une relation étroite entre les émotions et la mémoire, lorsque nous sommes déprimés, nerveux, anxieux, craintifs et que d'autres émotions négatives recouvrent notre corps, notre mémoire sera grandement affectée et le champ de rotation psychologique nous aide à éliminer les émotions négatives et à changer. nos esprits. La meilleure façon d'être plus positif.

Enfin, il est important de souligner que le champ de rotation mentale n’est pas un tour de magie, ni une solution miracle pouvant donner des résultats immédiats. Cela demande notre temps, notre énergie et notre patience. Mais tant que nous pouvons persister à apprendre, pratiquer et résumer des techniques pratiques dans le domaine de la rotation mentale, je crois que bientôt, nous aurons une meilleure mémoire, une attitude plus positive envers la vie et une vie plus saine, plus équilibrée et meilleure. vie. On voit que nous devons améliorer notre mémoire. La Cistanche deserticola peut améliorer considérablement la mémoire car la Cistanche deserticola est une matière médicinale traditionnelle chinoise avec de nombreux effets uniques, dont l'un est d'améliorer la mémoire. L’efficacité de la viande hachée vient des différents ingrédients actifs qu’elle contient, notamment des acides, des polysaccharides, des flavonoïdes, etc. Ces ingrédients peuvent favoriser la santé cérébrale de diverses manières.

Comment fonctionne la rotation mentale ?
Lors du traitement des relations spatiales, un seul point de vue sur une scène ne suffit pas. Connaître à quoi ressemble un environnement depuis différents endroits est crucial pour interpréter correctement les entrées externes d'une scène. À cet égard, une transformation de rotation mentale à partir de la scène originale est requise, qui peut être réalisée en utilisant deux stratégies différentes. Le premier est basé sur les objets, dans lequel les stimuli tournent autour de l’environnement. La deuxième stratégie est la transformation de perspective, où des rotations mentales d'un point de vue individuel sont effectuées. Ces stratégies sont également décrites respectivement comme la rotation objet-mentale et la rotation sujet-mentale. La maîtrise de la rotation mentale est positivement liée à l’apprentissage d’itinéraires4,5 et au traitement allocentrique de cartes6, et constitue une compétence importante pour créer une relation spatiale entre les points de repère et construire une carte cognitive7. Les preuves actuelles indiquent que la rotation mentale est une capacité complexe qui dépend de l’intégrité de réseaux cérébraux étroitement synchronisés, notamment les régions temporales inférieures, ventrales, dorsales, préfrontales8 et les régions intrapariétales9,10.

Quelle que soit la stratégie retenue, la rotation mentale comprend trois phases distinctes, considérées soit comme séquentielles11, soit légèrement superposées12. Le premier est le codage des stimuli, le deuxième est le mécanisme de rotation approprié et enfin le processus de prise de décision dépendant de la méthodologie de la tâche. Cette dernière composante est généralement évaluée selon un paradigme de reconnaissance, dans lequel les participants doivent identifier si une image pivotée est équivalente ou non à l'image originale.

Effet de la disparité angulaire et de la direction sur les performances de rotation.

Depuis le début des études dans ce domaine, différentes preuves suggèrent une relation linéaire entre la rotation angulaire, le temps de réponse et les erreurs14,15. Une explication possible de ce processus est décrite par « l’hypothèse d’alignement des points de vue »16. Selon cette hypothèse, un effet de désalignement pourrait se produire lors d’un processus de réalignement lors de la comparaison de deux perspectives. Autrement dit, le point de vue que les agents préservent physiquement est mentalement réorienté pour s’aligner sur le point de vue à adopter. En conséquence, certaines études montrent que les disparités angulaires linéairement croissantes entre la perspective originale et la perspective à adopter se traduisent par davantage d’erreurs5,17. En outre, de meilleurs temps de réponse et une meilleure précision sont signalés lorsque les nouvelles vues d'un environnement sont présentées en alignement avec celles précédemment codées18. Ces effets sont présents lorsque des stimuli simples et complexes sont disponibles15 et l'effet de désalignement pourrait être atténué si des signaux sont proposés16.

Il est intéressant de noter que le sens de rotation pourrait moduler l’effet de désalignement, car certaines études ont identifié que les erreurs de reconnaissance et/ou le temps de réponse augmentaient lorsque la rotation en perspective suivait une direction dans le sens inverse des aiguilles d’une montre17,19. L’effet est également en corrélation avec les données électroencéphalographiques utilisant des potentiels liés aux événements20. De plus, comme le montre la résonance magnétique fonctionnelle21, un avantage dans le sens des aiguilles d’une montre semble être lié à la latéralisation hémisphérique, l’hémisphère droit étant supérieur pour les rotations dans le sens des aiguilles d’une montre et l’hémisphère gauche pour les déplacements dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.

La familiarité avec les rotations dans le sens des aiguilles d'une montre dans notre vie quotidienne (c'est-à-dire les horloges) pourrait également être responsable de ce phénomène, favorisant l'existence d'un biais contre les décalages dans le sens inverse des aiguilles d'une montre22. Ce biais est décrit comme une hypothèse de « perception-actionlatéralité », composée de trois étapes : perception de l'environnement dans le sens des aiguilles d'une montre, formation d'une carte mentale dans le sens des aiguilles d'une montre, puis rotation dans la même direction23. Ces étapes séquentielles s’expliqueraient par une interaction des facteurs neurogénétiques et culturels décrits précédemment, ce qui amènerait la plupart des personnes à présenter un biais dans le sens des aiguilles d’une montre. L’effet a été prouvé avec des tâches utilisant des stimuli simples et isolés, comme des lettres ou des lignes 2D.

De plus, la disparité angulaire entre les stimuli mémorisés et les cibles impose des stratégies de rotation différentes dans certaines études24-26. Plus précisément, ces travaux décrivent qu'une rotation mentale d'un objet est effectuée dans des disparités angulaires plus faibles, tandis qu'une rotation mentale d'un sujet est effectuée dans des disparités angulaires plus élevées. Les deux sont également considérés comme des processus dissociables, bien que hautement corrélés, et pourraient impliquer différents types d’erreurs de jugement. Ainsi, la rotation mentale du sujet basée sur des transformations égocentriques impliquerait principalement des erreurs de latéralité (c'est-à-dire une erreur de gauche et de droite), et la rotation mentale des objets impliquerait des erreurs liées aux disparités angulaires. La précision est accrue en présence de repères environnementaux saillants ou d’indices visuels externes.27,28. Le recours à ces signaux externes est essentiel pour la stratégie d'orientation allocentrique, où les stimuli sont codés en fonction de l'environnement et non du point de vue de l'observateur29. Des études d’imagerie cérébrale ont montré que le lobe temporal médial droit soutient ce processus. L'implication de l'hippocampe dans les processus de rotation a également été décrite dans certaines études, dans lesquelles des patients présentant une détérioration de cette structure avaient montré des difficultés dans la mémoire de la localisation des objets lors d'une rotation des points de vue 32. De plus, l'augmentation du nombre d'emplacements d'objets à retenir dans cette situation - donc une plus grande charge de mémoire – pourrait affecter davantage les performances.

Le sexe et le vieillissement comme facteurs influents sur les compétences de rotation mentale.

Les capacités cognitives diminuent avec le vieillissement en bonne santé, y compris la mémoire spatiale34 et les capacités de rotation mentale35,36. Certaines études rapportent que les personnes âgées sont plus lentes et moins précises que les jeunes adultes dans les tâches spatiales37, potentiellement en raison d'une réduction du volume du système hippocampique38. L'hippocampe est impliqué dans la construction de représentations spatiales allocentriques précises, liées aux compétences de rotation6. Pour mettre en œuvre des solutions optimales pour résoudre de telles tâches, les personnes âgées ont tendance à s’appuyer davantage sur des stratégies égocentriques qui sont mieux préservées dans cette tranche d’âge – 42 ans.

Un autre facteur modulant la rotation mentale est le sexe43-46. Des études rapportent des différences entre les sexes dans la rotation mentale43,44. Certaines études reflétaient différents modèles d'activation neuronale et stratégies de rotation chez les hommes et les femmes45, tandis que d'autres ont montré que les hommes de tout âge surpassaient généralement les femmes dans les mesures de prise de perspective46. De plus, le biais de rotation dans le sens des aiguilles d’une montre est plus répandu chez les femmes et pourrait être associé aux niveaux hormonaux.

Biais de rotation entre stimuli simples et complexes : existe-t-il des différences ?

Lors de l'évaluation du sens de rotation (dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse), de nombreuses études ont utilisé des éléments isolés tels que des lettres20,49,50, des chiffres de Navon, des caractères inconnus ou des lignes 2D. Seules quelques études ont utilisé des stimuli complexes et des conditions équivalentes au monde réel pour un effet de disparité angulaire ou un biais de rotation54, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer s'il s'agit d'une tendance. Par conséquent, il existe une incohérence dans les résultats entre les stimuli simples et complexes, qui peut s’expliquer à la lumière de la dissociation entre l’espace lointain et l’espace lointain. Comme les deux impliquent des stratégies56 et des activations neuronales différentes57, il pourrait y avoir certaines disparités dans les performances de rotation dans le traitement de stimuli simples par rapport à des environnements complexes. Compte tenu de ces éléments de preuve, il est nécessaire de concevoir une tâche capable de mesurer avec succès les capacités de rotation dans l’espace lointain, impliquant des environnements plus complexes et plus riches.

La recherche sur la mémoire spatiale a considérablement progressé grâce aux progrès technologiques. Les nouvelles tâches informatisées ont montré une grande sensibilité dans la détection de déficiences spatiales là où les tâches traditionnelles échouaient. Ils utilisent également des méthodes et des environnements plus écologiques. À cet égard, les tâches de reconnaissance spatiale peuvent être comparables à la navigation active ou passive pour trouver des différences d'orientation spatiale. Elles sont également moins exigeantes techniquement et méthodiquement comparables aux mesures traditionnelles de rotation mentale. Suivant cette logique, le test de reconnaissance de la mémoire spatiale d'Almeria (ASMRT) a été développé par notre groupe de recherche et appliqué à différents échantillons62,63. Les participants doivent identifier si une ou plusieurs cases ont changé de position dans une salle virtuelle. Il existe deux modalités de présentation : présentée dans un point de vue similaire à l'image originale, ou avec des degrés variables de déplacement du point de vue, mesurant précisément les angles et la direction de rotation. La présence de points de repère dans la pièce, ainsi que les perspectives changeantes, favorisent également la stratégie allocentrique par rapport aux solutions égocentriques. L'ASMRT a prouvé sa sensibilité dans l'identification des différences dues au sexe ou au vieillissement.

Objectifs et hypothèses de l’étude.

L'objectif principal de cette étude est d'examiner comment le sens de rotation (dans le sens horaire ou antihoraire) entre une scène mémorisée et l'image de reconnaissance ultérieure pourrait être affecté par le vieillissement et le sexe dans un environnement complexe. À la suite d'études antérieures20, de « l'hypothèse d'alignement des points de vue »16 et de l'hypothèse « perception-action-latéralité »23, nous avons prédit que les performances seraient meilleures dans les essais de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport aux essais dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre entre les stimuli codés et les stimuli de reconnaissance devrait être associée à des temps de réponse plus lents ou à une précision moindre19,20, en particulier chez les personnes âgées, en raison de leurs compétences spatiales réduites64. En outre, compte tenu du biais apparemment plus élevé dans le sens des aiguilles d’une montre chez les femmes47, nous pourrions nous attendre à de meilleures performances chez les hommes par rapport aux femmes dans des conditions dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.

Méthode

Participants

Quatre-vingts participants (n=80) ont pris part à l'étude. Quarante participants (n=40) étaient des étudiants en psychologie de l'Université d'Almeria (20 hommes ; tranche d'âge 18-30 ; M=20 ; SD=2.8), et quarante autres participants étaient recrutés parmi les classes d'anciens de la même institution (20 hommes ; tranche d'âge de 60 à 79 ans ; M=69 ; SD=5.3). Tous les participants avaient une vision normale corrigée (c'est-à-dire utilisant des lunettes ou des lentilles de contact) au moment de l'évaluation, et leur identité de genre correspondait à leur biologie sexuelle. Les critères d'exclusion ont été définis comme ayant moins de 26 points au mini-examen de l'état mental, un diagnostic formel de troubles psychologiques ou psychiatriques, la consommation de substances nocives comme les drogues et l'alcool, un traumatisme crânien ou toute autre condition pouvant affecter les résultats. Des informations sur la procédure et l'objectif général de l'étude ont été fournies aux participants, et ils étaient libres de quitter l'étude à tout moment. L'étude a été approuvée par le comité d'éthique de l'Université d'Almeria (UALBIO2019/022) et a été conçue conformément aux exigences de la directive 2001/20/CE du Conseil des Communautés européennes et de la Déclaration d'Helsinki pour la recherche biomédicale avec des humains.

Une analyse de puissance post-hoc avec le logiciel G*Power v3.1.9.265 a été réalisée pour déterminer la puissance statistique des effets principaux et des effets d'interaction (entre les facteurs du sujet) dans notre étude. Avec un alpha égal à 05, une taille d'effet moyenne (d=0,35) et une taille d'échantillon totale, l'analyse a révélé une puissance statistique supérieure à 0,99. La puissance statistique des résultats de corrélation était supérieure à 0,94.

Matériaux

Les performances de reconnaissance de la mémoire spatiale ont été évaluées à l’aide du test de reconnaissance de la mémoire spatiale d’Almeria (ASMRT)62. La présentation du cadre expérimental s'est déroulée à travers un environnement virtuel, simulant une salle de musée avec quatre murs (avec une série d'indices spatiaux affichés dessus, c'est-à-dire des portraits) et neuf boîtes brunes alignées symétriquement dans un réseau 3 × 3. Certaines de ces cases étaient de couleur verte, représentant les stimuli cibles à travailler dans toutes les phases de la tâche. L'ASMRT était composé de deux niveaux de difficulté, définis par le nombre de cases à mémoriser (une case contre trois cases), avec quatre essais chacun. Le test complet comprenait 8 images mémoire. Il y avait donc 80 images de reconnaissance, la moitié pour chaque niveau de difficulté.

La séquence de stimuli de chaque essai était composée de deux phases distinctes comme suit (voir Fig. 1) :

(a) Au cours de la « phase de mémorisation », les participants ont vu une image (image de mémoire) d'une pièce virtuelle où un total de neuf boîtes (dans une disposition 3 × 3) étaient placées. Les images mémoire ont été affichées pendant cinq secondes. Toutes les images de mémoire ont été prises du point de vue de la première personne. Selon le niveau de difficulté, une ou trois cases étaient colorées en vert. Il a été demandé aux participants de se souvenir de la position de ces cases vertes. Un arbre sur quatre murs de la pièce contenait plusieurs stimuli (dont une porte, une fenêtre ou des images) qui pouvaient aider à lever l'ambiguïté des emplacements spatiaux. Chaque image mémoire a été prise sous un point de vue différent de l’autre.

(b) Lors de la « Phase de reconnaissance », un total de 10 images de la même pièce ont été présentées successivement aux participants. Le sens de rotation a été manipulé dans cette phase. Ainsi, les images de reconnaissance ont été prises sous différents points de vue par rapport à l’image originale. Une seule case verte pour tous les niveaux de difficulté était affichée dans cette phase. Les participants devaient répondre (oui/non) si la case verte était dans la même position que l'une des cases de l'image mémorisée. Ainsi, ils devaient décider de chaque image en fonction de la représentation mentale qu’ils se formaient pendant la phase de mémoire sous un point de vue différent.

La tâche a été administrée de manière non immersive à l’aide d’un ordinateur portable exécutant le système d’exploitation Windows 10. L'ordinateur était équipé d'un processeur Intel Core i5, de 4 Go de RAM et d'un écran LCD de 15 4- pouces avec une résolution de 1 920 × 1 200. Lors de l'évaluation, il a été connecté à une source d'alimentation murale pour éviter l'épuisement de la batterie. De plus, comme aucune connexion Internet n’était requise pendant la procédure et/ou la collecte de données, celle-ci a été désactivée lors de l’évaluation.

Procédure.

Tous les participants ont été testés individuellement à l'institution de l'Université d'Almeria et ont subi un bref entretien pour vérifier les critères d'exclusion. Ils ont également signé un consentement éclairé avant de commencer l'évaluation. Après cela, les instructions ASMRT leur ont été présentées à l’écran, suivies d’un exemple d’essai. Ensuite, l'expérimentateur a administré les deux niveaux de difficulté (mémoriser la position d'une case ou de trois cases) séquentiellement dans le même ordre pour tous les participants (une image mémoire – dix images de reconnaissance, quatre fois par niveau de difficulté, avec des stimuli différents dans chaque essai). . Les participants répondaient lorsque chaque image de reconnaissance était présentée à l'écran, et l'expérimentateur enregistrait manuellement leur réponse pour chaque essai afin d'éviter la pression due à un temps de réponse limite qui pourrait altérer les performances. Les réponses correctes et les erreurs ont été collectées et traitées pour chaque participant et condition expérimentale lors de l'analyse ultérieure des données. Les participants ont subi la procédure expérimentale complète - à l'exclusion de l'entretien initial - dans un environnement calme et isolé pour éviter tout bruit extérieur ou intervention imprévisible susceptible d'altérer la performance.

Calcul d'angle et répartition en octants. Les postulats d'Euclide ont été utilisés pour calculer la différence angulaire entre le point de vue des images mémoire et le point de vue correspondant des images de reconnaissance et leur sens de rotation (dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse des aiguilles d'une montre). Ce processus a permis d'évaluer si les angles étaient répartis de manière homogène en fonction du sens de rotation dans chaque condition (voir Fig. 2). Le programme open source GeoGebra Geometry, développé par la Florida Atlantic University, a été utilisé pour cette procédure. Les images ASMRT ont été présentées pour les calculs dans une perspective conique et bidimensionnelle à la première personne. Dans cette perspective, qui est la même que celle vécue par les participants, les lignes sont obliques les unes par rapport aux autres, par rapport à la perspective zénithale, où elles seraient parallèles. Les lignes obliques allant dans la même direction convergent également vers un point de fuite commun. L'angle de rotation est calculé dans une perspective conique pour chaque image, puis une comparaison d'angle entre les images mémoire et les images de reconnaissance dans la perspective zénithale est effectuée pour garantir une cohérence maximale.

Tout d’abord, à l’aide d’images en perspective conique, des segments basés sur les lignes du sol ont été tracés. Cette méthode décrivait deux ensembles de lignes : des lignes obliques qui seraient parallèles et horizontales dans la perspective zénithale, et des lignes obliques qui seraient parallèles et verticales dans cette même perspective zénithale. Cela a été fait pour calculer deux points de fuite indépendants, référencés là où chaque ensemble de lignes convergeait respectivement et utilisés dans les calculs ultérieurs. L'étape suivante consistait à identifier le point médian de la largeur de l'image, où une ligne perpendiculaire est tracée au milieu de la base de l'image, obtenant ainsi un vecteur de position. Là, deux segments provenaient des points de fuite calculés auparavant et étaient connectés au vecteur de position. Le point de jonction a été calibré à un angle de 90º, ce qui équivaut à l'angle formé par les quatre lignes dans le plan zénithal.

Lorsque le vecteur position croise l’angle de 90 degrés, nous pouvons déterminer l’angle de comparaison entre les images mémoire et les images de reconnaissance. Il peut s'agir de l'angle formé par le segment de tout point de fuite, en utilisant les lignes du sol comme guide. Pour maintenir la cohérence des mesures, les segments verticaux du sol ont été utilisés pour toutes les images. L'angle utilisé pour la comparaison est celui formé entre le vecteur position et le segment mentionné précédemment. En fonction de la perspective adoptée par l'image mémoire correspondante, et pour conserver la cohérence énoncée précédemment, l'angle à utiliser diffère, car GeoGebra Geometry présente par défaut l'angle obtus. Cette procédure a été effectuée initialement pour l'image mémoire puis pour ses dix images de reconnaissance correspondantes. La figure 2 représente le résultat final de ce processus.

Une fois obtenus les angles et le sens de rotation de chaque point de vue de l'image de reconnaissance, la répartition des angles a été évaluée, en observant que la plupart d'entre eux étaient répartis de manière homogène entre le premier et le huitième octant, dans le sens des aiguilles d'une montre (premier octant : une case, 16 images : M=34 degré ; SD=15 degré ; trois cases, 16 images : M=29 degré ; SD=12 degré ) et sens anti-horaire (huitième octant : une case, 16 images : M=32 degré ; SD=14 ; trois cases, 16 images : M=28 degré ; SD=11 degré ), respectivement (voir Fig. 3). Seules deux images de reconnaissance dans chaque condition (difficulté de direction) étaient situées de manière inégale en dehors de ces octants, elles ont donc été exclues de l'analyse. Par conséquent, le nombre total d’essais analysés était de 62 (32 essais dans le sens des aiguilles d’une montre et 32 ​​essais dans le sens inverse des aiguilles d’une montre). Cela a permis de contrôler l’effet de la disparité angulaire sur les performances.

De plus, dans la moitié des 16 images de reconnaissance pour chaque sens (sens horaire et anti-horaire) et pour chaque niveau de difficulté (une case et trois cases), la position des cases coïncidait avec l'image mémoire (réponse correcte, oui), et dans la l’autre moitié, ils ne l’ont pas fait (réponse correcte, non). Des acceptations et des refus corrects ont été enregistrés.

Analyses statistiques.

Le pourcentage d'acceptations correctes (Hits), le pourcentage d'acceptations incorrectes (100 % − % de rejets corrects, fausses alarmes, FA) et le score de discriminabilité (d'=Taux de réussite Z - taux de fausses alarmes Z)66,67 étaient obtenu pour tous les participants et conditions expérimentales. Tey a été analysé dans une ANOVA mixte 2 × 2 × 2 × 2 avec l'âge (vieux et jeune) et le sexe (femme et homme) comme facteurs entre les sujets, et la difficulté (une case et trois cases) et la direction (dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d’une montre) comme facteurs intra-sujets. Des tests de Kolmogorov – Smirnov ont été effectués pour vérifier la normalité des données, et les tests de Levene ont été utilisés pour vérifier l'homogénéité de la variance. La correction de Bonferroni a été appliquée pour corriger l'accumulation d'erreurs de type I dans plusieurs comparaisons. Des analyses de test T ont été effectuées pour évaluer si les moyennes étaient différentes entre les conditions, si nécessaire. Des analyses supplémentaires du test T ont montré que le facteur d'angle (distribution des octants) n'était pas significatif car ils se trouvaient tous dans la même région angulaire (octant), il a donc été exclu pour les ANOVA. Les analyses ont été effectuées avec IBM SPSS Statistics v.25 avec un niveau de signification de p<0.050.

Résultats

Les coups. L'ANOVA (Sexe × Âge × Difficulté × Direction) a montré un effet principal de l'âge (F(1, 76)=51.4 ; p<0.001; ηp 2=0.41), Difculty (F(1,76)=49.8; p<0.001; ηp 2=0.40), and Direction (F(1,76)=9.3; p=0.003; ηp 2=0.11]). Young adults were more accurate in their responses than old adults, as can be seen in Table 1. Regarding difficulty, participants also performed worse when they had to memorize three boxes than one box, and when the stimuli were presented in an anticlockwise direction than when presented clockwise. No other effects were found (p>0.05).

L’interaction Difficulté × Âge a atteint un niveau significatif (F(1, 76)=33.4 ; p<0.001; ηp 2=0.31). Further analyses of the interaction revealed significant differences due to difficulty only for old adults (F(1, 38)=46.8; p<0.001; ηp 2 = 0.55). In this group, the Hits percentage was higher in the one-box trials (M = 78%, SD = 2) than in the three-box trials (M = 61%; SD = 2). By contrast, the difficulty level did not affect performance in young adults (p > 0.05), as it was similar between the one-box trials (M=90%, SD=2) and the three-box trials (M=92%; SD=2).

Te Direction x Age interaction was also statistically signifcant (F(1, 76)=13.9; p=0.005; ηp 2=0.35). Further analyses of the interaction showed significant differences only in the old adults group (F(1, 41)=8.8; p=0.005; ηp 2=0.19). For these participants, the percentage of Hits was higher in clockwise trials (M =73%, SD=3) than in anticlockwise trials (M=66%; SD=3). However, the performance of young adults was unaffected by the direction of rotation (p>0.05 ; dans le sens des aiguilles d'une montre : M=92 %, SD=1 ; dans le sens inverse des aiguilles d'une montre : M=90 % ; SD=2).

No other interactions reached significance (p>0.05).

Fausses alarmes.

L'ANOVA a montré un effet principal de l'âge (F(1, 76)=114.8 ; p<0.001; ηp 2=0.60), Sex (F(1,76)=4.4; p=0.039; ηp 2=0.06) and Difculty (F(1, 76)=90.1; p<0.001; ηp 2=0.54). As can be seen in Fig. 4, the percentage of false alarms was higher in the old adults' group (M=28%; SD=2) than in the young adults' group (M=5%; SD=2).

Regarding the difficulty level, the percentage of false alarms was lower in one-box trials (M=8%; SD=1) than in 3 box trials (M=25%; SD=3). Overall, the percentage of false alarms was lower in males (M=14%; SD=1) than in females (M=19%; SD=2). No other main effects were found (p>0.05).

Il y a eu des interactions significatives Difficulté x Âge (F(1, 76)=80 ; p<0.001; ηp 2=0.57), and Difculty × Direction (F(1, 76)=11.4; p=0.001; ηp 2=0.14).

Les analyses de l'interaction Difficulté x Âge ont révélé un effet significatif de la Difficulté uniquement chez les personnes âgées (F(1, 42)=96,4 ; p < 0,001 ; ηp 2=0,70 ). Le pourcentage de fausses alarmes était plus élevé dans les trois essais en boîte (M=44 % ; SD=1) que dans les essais en une seule boîte (M=12 %, SD=2) dans cette groupe.

Finally, the Difficulty × Direction interaction showed significant differences due to Direction in the higher difficulty level (three boxes: F(1, 76) = 8.5; p = 0.005; ηp 2= 0.11). The percentage of false alarms was higher in anticlockwise trials (M=27%; SD=1) than in clockwise trials (M=22%; SD=2) (see Fig. 5). By contrast, in one box trials, there was no difference in the percentage of false alarms between both directions (p>0.05).

Complementary t-test analyses (see Table 2) revealed that sex modulated the percentage of false alarms in three boxes-anticlockwise trials, only for the young adults' group (t (38)=2.2, p=0.038). Differences in the percentage of false alarms due to sex for old adults were absent (p>0.05).

Indice de criminabilité.

Les analyses du test T ont confirmé que les performances dans les deux groupes d'âge étaient supérieures au niveau de chance dans toutes les conditions (voir tableau 3).

L'ANOVA a montré un effet principal de l'âge (F(1, 76)=109.6 ; p<0.001; ηp 2=0.59), the discriminability index was higher in young adults (M = 0.86; SD = 0.01) than in old adults (M = 0.42: SD = 0.03); Sex (F(1,76) = 3.8;p = 0.049; ηp 2 = 0.10), where, overall, males showed higher discriminability index (M = 0.68; SD = 0.02) than females (M= 0.60; SD = 0.01); Difculty (F (1,76) = 14.6; p < 0.001; ηp 2= 0.16), the discriminability was worse in three boxes trials (M=0.61: SD=0.01) than in one box (M=0.68; SD=0.02); and Direction (F(1, 76)=7.9; p=0.006; ηp 2=0.11), clockwise trials showed higher discriminability index (X=0.67: SD=0.01) than anticlockwise trials (M=0.61; SD=0.02). No other main effects were found (p>0.05).

L’interaction Difficulté x Âge a atteint un niveau significatif (F(1, 76)=19.7 ; p<0.001; ηp 2=0.19). No other interaction effects were found (p>0.05). Il y avait des différences significatives dans la discriminabilité due aux difficultés uniquement pour les personnes âgées (F(1, 39)=21 ; p<0.001; ηp 2=0.32). The discriminability index was higher in the lower difficulty level (one box: M=0.49; SD=0.02) than in the higher difficulty condition (three boxes: M=0.33; SD=0.03) for old adults. On the other hand, there were no differences in discriminability in young adults (p>0.05) avec des scores similaires dans le niveau de difficulté inférieur (une case : M=0.88, SD=0.02) par rapport au niveau de difficulté supérieur (trois cases : M{ {6}}.86 ; SD=0.02).

Te Direction x Difculty interaction was also statistically signifcant (F(1, 76)=6.8; p=0.016; ηp 2=0.10). Analyses of the interaction showed that Direction affected performance only in the higher difficulty level (three boxes: F(1, 76)=26; p < 0.001; ηp 2=0.21). The discriminability index was higher in clockwise trials (M =0.68; SD=0.03) than in anticlockwise trials (M=0.54; SD=0.02). Otherwise, the discriminability index was similar in lower difficulty levels (one box: p>0.05; clockwise: M=0.69, SD=0.01; anticlockwise: M=0.68; SD=0.01). No other interaction effects were found (p>0.05).

Discussion

Notre étude a montré que la reconnaissance spatiale était déterminée par l’âge et le sexe des participants, ainsi que par la difficulté de la tâche. De plus, le sens de rotation entre les stimuli de mémoire et de reconnaissance modulait l’interaction entre l’âge, le sexe et la difficulté de la tâche. Ainsi, les jeunes adultes ont obtenu de meilleurs résultats que les adultes plus âgés, et les différences ont été maximisées dans la rotation antihoraire entre les images de mémoire et de reconnaissance. Les tailles d’effet pour les interactions pertinentes se situaient généralement dans la plage de puissance moyenne.

Pour mener l'étude, nous avons utilisé l'ASMRT, une tâche de reconnaissance spatiale. Cette tâche nécessite de mémoriser la position d'un certain nombre de stimuli (une ou trois cases vertes) placés à l'intérieur d'une pièce virtuelle. Ensuite, dix images de reconnaissance sont présentées avec une seule case verte, et les participants doivent répondre si la position de la case verte correspond à la position de la case présentée lors de l'image de mémorisation. Étant donné que le point de vue a été modifié lors de la phase de reconnaissance par rapport à l'image originale mémorisée, les décisions correctes dépendent d'une représentation précise des caractéristiques de la pièce et de la compréhension de la relation flexible entre les stimuli disponibles. De plus, la rotation des points de vue nécessitait une manipulation de la scène en mémoire pour aligner la nouvelle perspective sur la précédente, ce qui est une fonction dépendante de l'hippocampe, comme le suggèrent d'autres études. Il convient de noter que les exigences de tâches dans l’ASMRT sont en partie similaires à celles trouvées dans les tests de prise de perspective spatiale, attribuées au même paradigme de reconnaissance largement utilisé dans le domaine de la rotation mentale69. Ainsi, dans la phase de reconnaissance de l'ASMRT, les participants doivent comparer l'image sur l'écran avec une image mémorisée prise d'un autre point de vue, et la solution la plus précise nécessite de mémoriser et de comparer les positions sélectionnées des deux images.

Comme le suggèrent nos résultats, et conformément aux études précédentes53,54, le vieillissement affecte les performances dans cette tâche. Les jeunes adultes avaient un pourcentage de coups sûrs plus élevé que les adultes plus âgés. De plus, ce dernier groupe présentait également plus de fausses alarmes que les jeunes adultes quelle que soit la condition (une ou trois cases à mémoriser). Le plus grand nombre d'erreurs commises par les personnes âgées lorsque le nombre de cases à mémoriser augmentait reflétait l'impact de la mémorisation de stimuli supplémentaires sur les performances. De plus, le sens de rotation entre les images de mémoire et de reconnaissance déterminait les performances, notamment chez les personnes âgées. Pour ce groupe, les images dans le sens inverse des aiguilles d’une montre étaient associées à moins de résultats que les images dans le sens des aiguilles d’une montre. Cependant, dans le cas des jeunes adultes, ils ne sont pas affectés par cet effet. La tendance était différente pour les fausses alarmes ou les scores de discriminabilité, où une supériorité dans le sens des aiguilles d'une montre était constatée quelle que soit la tranche d'âge dans les niveaux de difficulté des trois cases.

L’existence d’une tendance différentielle entre les adultes jeunes et âgés n’est pas nouvelle, car il est bien connu que l’orientation spatiale est affectée lors du vieillissement normal. À l’aide de la tâche ASMRT, une baisse de performance a été décrite chez les personnes âgées. Plus précisément, les participants âgés de 70 à 79- ans présentaient des erreurs plus élevées que les autres groupes d'adultes de 50 à 59 ans et de 60 à 69- ans lorsqu'ils se souvenaient et reconnaissaient des positions sous différents angles. Il convient de souligner que la reconnaissance spatiale ne nécessite pas de naviguer dans l’environnement comme dans d’autres tâches de mémoire spatiale58, mais nécessite la gestion d’un cadre de référence allocentrique pour résoudre la tâche. Les participants doivent comprendre la relation flexible entre les signaux disponibles dans l'environnement virtuel pour déterminer les positions. D’autres études ont comparé les capacités de prise de perspective spatiale chez des adultes jeunes et âgés, démontrant que l’âge est lié au déclin de ces compétences17,72. Lors des tests de reconnaissance des postes, il a été démontré que les jeunes adultes ont également de meilleurs résultats que les adultes âgés de 73 à 75 ans. Ainsi, notre étude actuelle s’aligne sur ces résultats.

Comme dans d’autres tâches de prise de perspective19,21, le sens de rotation détermine la performance. Cependant, dans notre étude, les scores Hit étaient modulés de manière significative par le sens de rotation uniquement chez les personnes âgées, ce qui constitue une découverte nouvelle. De plus, le sens de rotation a modulé les scores de fausses alarmes dans les conditions les plus difficiles (trois cases), là encore uniquement chez les personnes âgées. Ainsi, les performances étaient davantage altérées lorsque l’image de reconnaissance était tournée dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Comme le suggèrent les tâches de rotation mentale, il existe une corrélation linéaire importante entre les orientations des deux images et le temps et le nombre d’erreurs13. La reconnaissance spatiale est également affectée par la rotation perspective, avec l’avantage de la rotation dans le sens horaire20. Nos résultats impliquent que la supériorité dans le sens des aiguilles d’une montre trouvée avec des stimuli plus simples s’applique également aux environnements complexes. La reconnaissance spatiale est également modulée par la rotation perspective avec l’avantage de la rotation dans le sens horaire20. Ce biais de rotation dans le sens des aiguilles d’une montre a été identifié par des études antérieures23,76,77, mais, à notre connaissance, c’est la première fois qu’il montre une tendance différente selon le groupe d’âge.

Ce schéma différentiel pourrait s’expliquer au niveau neuronal. L'hippocampe et d'autres régions liées aux compétences spatiales présentent un volume réduit chez les personnes âgées en bonne santé. Le circuit hippocampique semble essentiel pour acquérir un jugement indépendant du point de vue, nécessaire à la construction de représentations allocentriques du contexte33. Ces représentations spatiales allocentriques sont nécessaires pour reconnaître avec précision les lieux sous différents points de vue, comme l'exige l'ASMRT. Comme démontré précédemment79, les patients atteints de la maladie d'Alzheimer et de troubles cognitifs légers – où la fonction du lobe temporal médial est vraisemblablement compromise – ont montré des capacités altérées de prise de perspective. De plus, non seulement la représentation du contexte serait moins précise chez les personnes âgées, mais également leurs capacités de rotation. L'hémisphère droit serait particulièrement impliqué dans les processus de rotation. Certaines études proposent que le déclin cérébral lié au vieillissement serait plus répandu dans l'hémisphère droit, combiné à une performance cognitive moins latéralisée 80. Cela entraînerait une performance rotationnelle plus faible, comme le montrent des études antérieures. Il convient de noter que les personnes âgées présentent une capacité réduite à adapter rapidement leur comportement à des conditions changeantes82, ce qui rend plus difficile le dépassement des biais cognitifs préexistants. Étant donné que le sens de rotation des images de reconnaissance a changé de manière aléatoire d'un essai à l'autre dans notre tâche, les difficultés considérables rencontrées dans les essais dans le sens inverse des aiguilles d'une montre par les personnes âgées semblent soutenir la théorie du biais dans le sens des aiguilles d'une montre. Cependant, comme décrit précédemment, d’autres études reposaient sur des stimuli plus simples, ce qui nécessite davantage de recherches sur des environnements complexes.

D'autre part, des différences entre les sexes ont été signalées dans différentes tâches de mémoire spatiale, lors de la navigation dans des environnements réels84,85 et virtuels35,62,65,86, mais également dans des tâches exigeant d'autres compétences spatiales comme la rotation mentale44,87 ou la prise de perspective. capacités45,82,88. Notre étude a partiellement réaffirmé cette tendance. Des différences entre les sexes sont apparues dans le pourcentage de fausses alarmes, en particulier dans les conditions les plus difficiles, les essais à trois cases dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, chez les jeunes adultes, démontrant que les hommes et les femmes différaient dans leurs compétences en reconnaissance spatiale, les hommes surpassant les femmes dans des conditions de plus grande difficulté. Ceci est cohérent avec les conclusions antérieures de l’ASMRT62.

Compte tenu de ces résultats, un certain niveau de difficulté semble être nécessaire pour détecter les différences inter-groupes, y compris les performances dimorphiques sexuelles dans certaines tâches d'orientation spatiale62,68. Les faibles difficultés des tâches conduisent à l’apparition d’effets plafonds, tandis que les exigences élevées des tâches sont associées à des effets sur les scores. Comme indiqué dans d'autres tâches, le choix d'un niveau de difficulté adéquat aide à révéler les différences fondées sur le sexe dans les tâches d'orientation spatiale. Ainsi, dans la tâche ASMRT, les hommes ont surpassé les femmes s’ils devaient mémoriser trois positions spatiales, mais pas lorsqu’un seul emplacement devait être mémorisé63, ce qui concorde avec nos résultats, où les femmes avaient un pourcentage de fausses alarmes plus élevé que les hommes.

Notez que la reconnaissance de lieu, comme dans le cas de la tâche ASMRT, est favorisée par l'utilisation de stratégies allocentriques, impliquant la connaissance des relations entre les différents signaux disponibles dans le contexte. Des travaux antérieurs ont signalé des différences entre les sexes dans le type de stratégies utilisées par les hommes et les femmes dans les tâches d'orientation spatiale. Les hommes préfèrent une stratégie basée sur les objets (allocentrique), tandis que les femmes sont plus susceptibles d'utiliser une stratégie égocentrique. Ces préférences de dimorphisme sexuel impliquaient le recrutement de diverses régions cérébrales, différant selon le sexe45,89.

Enfin, l’effet de la rotation angulaire16, généralement constaté dans le champ de rotation mentale avec des stimuli plus simples, n’a pas pu être pris en compte dans l’analyse en raison de la conception ASMRT, car les différences d’angle entre les images de mémoire et de reconnaissance étaient principalement réparties dans le premier et le huitième octants. Bien que cela nous ait permis de contrôler l'impact angulaire sur les performances par la distribution équilibrée décrite précédemment, un ensemble différent de stimuli est nécessaire pour mieux divulguer comment cette variable affecte les performances dans des environnements complexes, et comment elle interagit avec le sens de rotation ou comment elle peut modifier le sens de rotation. stratégie choisie en fonction des degrés de rotation24–26. En outre, comme l'ont indiqué des études antérieures, une supériorité dans le sens des aiguilles d'une montre pourrait être présente dans les mesures de potentiels liés aux événements (ERP), et une latéralisation hémisphérique pourrait également être pertinente, entraînant des activations différentielles en fonction du type de rotation . Une étude récente souligne également des activations différentielles selon le facteur sexe dans la reconnaissance spatiale de stimuli complexes90. Ainsi, pour déterminer correctement si la supériorité dans le sens des aiguilles d'une montre est cohérente pour des stimuli complexes et comment elle interagit avec le sexe et l'âge, des études ultérieures intégrant des mesures d'électroencéphalographie (EEG) doivent être réalisées pour étendre nos résultats au-delà. De plus, les études futures devraient également considérer la façon dont ces variables affectent les temps de réponse, ce qui n'a pas pu être enregistré dans notre étude en raison de la méthodologie ASMRT, qui enregistrait les réponses manuellement et ne pouvait pas mesurer les temps de réponse précis62.

Comme limite potentielle, nous devons préciser que, même si la taille des échantillons était élevée pour les facteurs sexe et âge séparément (n=40 chacun), elles étaient plus petites lorsque l'on considère les deux facteurs ensemble, d'où le manque de signification de cette interaction. doit être interprété avec prudence. De plus, notre étude constitue un nouvel effort visant à évaluer l'effet du sens de rotation pour des environnements et des stimuli complexes, à signaler une prévalence potentielle d'un biais dans le sens des aiguilles d'une montre et à prouver comment cet effet est particulièrement associé au déclin du vieillissement.

Disponibilité des données

Les ensembles de données générés et/ou analysés au cours de l'étude en cours sont disponibles et peuvent être reçus de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

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