LA DESORIENTATION SPATIALE EN AERONAUTIQUE : Apport des Neurosciences intégratives à la conception des postes de pilotage

Spatial disorientation is a major source of accidents in aviation. Fighting such phenomenon necessarily entails the understanding of sensory systems that are involved in the perception of self-orientation, in order to adapt accordingly the cockpit displays. The introductory part of the manuscript sets out what is known about the occurrences of spatial disorientation. Some of the fundamental mechanisms of space perception are also presented, in relation to sensory ergonomics applied to the design of cockpit displays. The subsequent experimental studies deal at first with the influence of a head-fixed visual frame, integral to the head, on the perception of the vertical. The results mainly put forward the crucial role of the head-centric reference frame in the processing of oriented visual information. The potential implications of those results on the design of head-mounted displays, which are used in airplanes, are underlined. A second experimental chapter deals with the effects of galvanic vestibular stimulation on the perception of spatial orientation, a stimulation technique that could be included in the cockpit in order to fight spatial disorientation. It is demonstrated that such a stimulation can influence the subjective vertical, whatever the sensory modality involved. Besides, stimulating the vestibular apparatus gives rise to clearly dissociated effects on the subjective vertical, on the one hand, and the perception of body orientation, on the other hand. The results are compared with the current models of spatial orientation.Les épisodes de désorientation spatiale forment une source importante d'accidents en aéronautique. Pour lutter contre ces phénomènes, il est nécessaire de comprendre les propriétés des systèmes sensoriels impliqués dans la perception de l'orientation spatiale, afin d'adapter au mieux l'instrumentation de bord. Le cadre général du présent manuscrit fait l'état des connaissances actuelles relatives à la désorientation spatiale. Il présente également certains des mécanismes fondamentaux de l'intégration multisensorielle dans le domaine de l'orientation spatiale, en relation avec l'ergonomie sensorielle des postes de pilotages. Les travaux expérimentaux qui suivent s'intéressent tout d'abord à l'influence d'un cadre visuel dont la caractéristique est d'être solidaire de l'orientation de la tête, sur la perception de la verticale. Les résultats suggèrent principalement le rôle fondamental du référentiel céphalocentré dans le traitement des informations visuelles orientées. Les répercutions potentielles de ces résultats sur la conception des afficheurs de casque, utilisés dans les aéronefs, sont envisagées. Une seconde partie expérimentale s'intéresse aux effets de la stimulation galvanique vestibulaire sur la perception de l'orientation spatiale, avec la perspective d'inclure ce type de stimulation dans les postes de pilotage. Il est montré que cette technique de stimulation influence la verticale subjective, quelle que soit la modalité sensorielle impliquée. De plus, les stimulations de l'appareil vestibulaire induisent des effets clairement dissociés sur la verticale subjective, d'une part, et sur la perception de l'orientation du corps, d'autre part. Ces résultats sont mis en rapport avec les modèles actuels de l'orientation spatiale