Visual search and activities of daily living : Influence of level of processing in normal aging and Alzheimer’s disease

Les personnes âgées et celles atteintes de la maladie d’Alzheimer (MA) montrent une performance de recherche visuelle affaiblie. Etant donné que les activités instrumentales de la vie quotidienne (AIVQ, e.g., cuisiner) impliquent de rechercher un ou plusieurs objets dans l’environnement, elles peuvent être perturbées par des déficits de recherche. Jusqu’ici les travaux sur le vieillissement normal et la MA ont souvent utilisé des scènes visuelles décontextualisées. Ainsi, nous en savons très peu sur la façon dont la recherche peut être guidée par des facteurs bottom-up, perceptifs et top-down, cognitifs, dans ces deux populations à partir de stimuli plus réalistes. A travers quatre études expérimentales, cette thèse vise donc à investiguer l’influence de facteurs bottom-up et top-down sur le comportement oculomoteur de recherche au sein de scènes réalistes (e.g., photographie de cuisine) et d’environnements réels (pièces d’expérimentation) dans le vieillissement normal et la MA. Un second objectif est d’investiguer l’influence du guidage top-down et de la complexité de l’AIVQ sur l’exploration visuelle lors de la réalisation d’AIVQ chez les patients au stade léger de la MA. Nos résultats suggèrent que le bénéfice du guidage de la recherche par la saillance perceptive de la cible est plus prononcé avec l’avancée en âge et la pathologie MA. Les personnes âgées saines bénéficient autant que les jeunes du guidage par la cohérence sémantique des scènes, et s’appuieraient davantage sur les connaissances contextuelles pour guider leur recherche dans un environnement réel. Dans la MA, l’influence du contexte sur le guidage de la recherche est réduite au sein de scènes réalistes. De façon intéressante, un modèle de la cible précis (fournie par l’indice visuo-imagé) normalise la performance des patients MA lors de la recherche au sein d’un environnement réel. Au sein de scènes réalistes, les patients MA tirent aussi profit d’un modèle de la cible précis pour guider leur recherche, mais la facilitation du désengagement des distracteurs est toutefois réduite. De façon inattendue, le bénéfice du modèle de la cible précis est plus prononcé chez les personnes jeunes que les personnes âgées saines, ce qui pourrait s’expliquer par une réduction de la résolution de l’information visuelle maintenue en mémoire de travail avec l’avancée en âge. Concernant la réalisation d’AIVQ dans la MA, le guidage top-down par les buts de la tâche est seulement réduit pour les AIVQ qui requiert un haut niveau de traitement top-down, exécutif. Globalement, nos résultats suggèrent que les guidages top-down et bottom-up peuvent être considérés comme des supports environnementaux efficaces et que l’analyse des mouvements oculaires lors d’AIVQ peut avoir un grand intérêt pour la détection de l’affaiblissement fonctionnel dans la MA.Elderly people, in particular those with Alzheimer's disease (AD), show impaired visual search performance. As instrumental activities of daily living (IADL, e.g., cooking) involve searching for one or more objects in the environment, search deficits may impact quality of life. Research so far on normal aging and AD have often decontextualized visual scenes. Thus, we know very little about how search can be guided by bottom-up perceptual and top-down cognitive factors in more realistic scenes for these two populations. Through four experimental studies, this thesis aims to investigate the influence of top-down and bottom-up factors on search oculomotor behaviour in realistic scenes (e.g., a photograph of a kitchen) and real environments (experimental rooms) in normal aging and AD, and then, to investigate the influence of both top-down guidance and IADL complexity on visual exploration during IADL in patients at the mild stage of AD. Our results indicate that reliance on a target’s perceptual salience is more pronounced with advanced age and AD pathology. Healthy older adults rely comparably as young adults on scene semantic consistency to guide their searches in realistic scenes, and even more on contextual knowledge when searching for objects in a real environment. In AD, the influence of context on search guidance is reduced in realistic scenes. Interestingly, a precise target template (provided by a pictorial cue) normalises the performance of AD patients during search within a real environment. In realistic scenes, AD patients also showed benefits from a precise target template to guide their search, but the facilitation of distractor disengagement is reduced. Unexpectedly, the benefit from a precise target template is more pronounced in young adults than in older healthy adults. This could be explained by a reduction in the resolution of visual information maintained in working memory as people age. Regarding IADL completion in AD, guidance by task goals is only reduced for IADL that require a high level of top-down executive processing. Overall, our results suggest that top-down and bottom-up guidance can be considered as efficient environmental supports and that analysis of eye movement during IADL can be of great interest for the detection of functional impairment in AD