Préférence et dominance oculaires

Université Paris Descartes – ENS – EHESS
Master 2 Recherche en Sciences Cognitives
Préférence et dominance oculaires :
relation avec la latéralité manuelle et la
performance scolaire chez des enfants de 6 et 10 ans
Sous la direction de Jacqueline Fagard
Laboratoire de Psychologie de la perception
MONZALVO-LOPEZ Ana Karla
Juin 2007
RÉSUMÉ ................................................................................................................................................ 5
INTRODUCTION ..................................................................................................................................... 6
A/ Caractéristiques générales du système visuel............................................................................. 6
B/ Asymétries du système visuel ...................................................................................................... 6
1/ Quelques définitions ............................................................................................................................... 7
2/ La préférence oculaire............................................................................................................................. 7
Méthodes d’observation de la préférence oculaire................................................................................. 7
Existe-t-il une préférence oculaire constante pour un même individu ? ................................................ 8
Facteurs psychologiques ou attentionnels ................................................................................... 8
Facteurs spatiaux......................................................................................................................... 9
Facteurs moteurs ......................................................................................................................... 9
Facteurs sous-jacents à la préférence oculaire ..................................................................................... 10
Facteurs d’origine génétique ..................................................................................................... 10
Acuité visuelle........................................................................................................................... 10
Asymétrie hémisphérique.......................................................................................................... 11
Evolution de la préférence oculaire avec l’âge .................................................................................... 11
3/ La dominance oculaire manifestée par rivalité binoculaire................................................................... 12
Méthodes d’observation....................................................................................................................... 12
Bases neuronales de la rivalité binoculaire .......................................................................................... 12
Preuves physiologiques d’une compétition entre les deux yeux................................................ 13
Facteurs de variabilité de la dominance oculaire ................................................................................. 14
Les caractéristiques des stimuli................................................................................................. 14
Facteurs sous-jacents à la dominance oculaire : modèles en compétition............................................ 15
L’inhibition réciproque de neurones rivaux .............................................................................. 15
Échanges inter-hémisphériques................................................................................................. 15
Evolution avec l’âge de la dominance oculaire mesurée par rivalité binoculaire................................. 15
C/ Relations entre les asymétries visuelles et la latéralité manuelle ; relation avec la
latéralisation hémisphérique ....................................................................................................................... 16
1/ Préférence oculaire et latéralité manuelle ............................................................................................. 16
2/ Dominance oculaire et latéralité manuelle ............................................................................................ 16
3/ Latéralité croisée œil-main et performance........................................................................................... 17
Conséquence de la latéralité croisée sur la performance motrice......................................................... 17
Conséquence de la latéralité croisée sur la performance cognitive ...................................................... 17
Problématique ............................................................................................................................... 18
RECHERCHE EXPÉRIMENTALE ............................................................................................................. 18
I Méthode....................................................................................................................................... 18
A / Population ........................................................................................................................................... 18
B / Matériel et méthodes ........................................................................................................................... 19
Test d’acuité visuelle ........................................................................................................................... 19
2
Test de clignement oculaire ................................................................................................................. 19
Test de latéralité manuelle ................................................................................................................... 19
Préférence oculaire .............................................................................................................................. 20
Tests de préférence oculaire...................................................................................................... 20
Test de variation du choix de l’œil en fonction de l’angle de visée........................................... 20
Dominance oculaire ............................................................................................................................. 22
Performance académique / réussite scolaire.............................................................................................. 25
Test de lecture de l’Alouette................................................................................................................ 25
Notations-appréciation de l’enseignant................................................................................................ 26
C / Traitement des données....................................................................................................................... 26
1/ Test appliqués.................................................................................................................................. 26
Test d’acuité visuelle................................................................................................................. 26
Test de clignement oculaire....................................................................................................... 27
Test de préférence manuelle...................................................................................................... 27
Tests du trou et du télescope ..................................................................................................... 27
Test de variation du choix de l’œil en fonction de l’angle de visée........................................... 27
Test de dominance oculaire....................................................................................................... 27
Test de l’alouette....................................................................................................................... 28
Appréciation / note globale en français et en mathématiques.................................................... 29
2 / Analyses statistiques....................................................................................................................... 29
3 / Plans d’expériences ........................................................................................................................ 30
II Résultats..................................................................................................................................... 30
1/ Test d’acuité visuelle, test de clignement oculaire et test de latéralité manuelle................................... 30
Acuité visuelle ..................................................................................................................................... 30
Clignement oculaire............................................................................................................................. 31
Préférence manuelle.................................................................................................................................. 31
2/ Préférence oculaire ............................................................................................................................... 32
2a/ Préférence oculaire évaluée par les tests du trou et du télescope ................................................... 32
Relation entre préférence oculaire et acuité visuelle ................................................................. 32
Relation entre préférence oculaire et de la capacité de clignement oculaire ............................ 33
2b/ Préférence oculaire en fonction de l'angle de visée et du stimulus ................................................ 34
2c/ Stabilité de la préférence oculaire à des angles de visée variables en fonction de l'œil préféré ..... 36
3/ Dominance oculaire .............................................................................................................................. 36
Enfants en classe de CP ....................................................................................................................... 36
Enfants en classe CM2......................................................................................................................... 37
Dominance oculaire mesurée par la rivalité binoculaire : pourcentage de temps de dominance.
.................................................................................................................................................................. 37
Dominance oculaire : fréquences des sujets en fonction de leur œil dominant ......................... 38
Préférence pour un des deux stimuli ......................................................................................... 39
4/ Relation entre préférence et dominance oculaire (CM2)....................................................................... 40
5/ Latéralité œil-main et performance scolaire.......................................................................................... 40
5a/ Analyse de la latéralité œil-main (fréquence des latéralités croisées versus non-croisées entre l'œil
et la main)............................................................................................................................................................ 40
5b/ Analyse de la performance scolaire ............................................................................................... 41
3
Test de l’alouette....................................................................................................................... 41
Appréciation ou note globale en français .................................................................................. 42
Appréciation ou note globale en mathématiques....................................................................... 43
5c/ Relations entre la performance scolaire et la latéralité œil-main.................................................... 44
Relation entre le niveau de lecture et la latéralité œil-main....................................................... 44
Relation entre la performance scolaire en français et la latéralité œil-main .............................. 44
Relation entre le niveau en mathématiques et la latéralité œil-main ......................................... 46
Discussion ..................................................................................................................................... 47
Acuité visuelle et test de clignement oculaire ........................................................................................... 47
Préférence oculaire en fonction de l’angle de visée et son évolution en fonction de l’âge........................ 47
Relation entre patterns de latéralité œil-main et réussite scolaire et ses variations en fonction de l’âge... 49
CONCLUSIONS ..................................................................................................................................... 50
BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................................... 50
4
Résumé
L’observation d’une latéralité oculaire, comme celle d’une latéralité manuelle,
remonte à fort longtemps. Cependant il n’existe toujours aucun consensus quant aux différents
phénomènes sous-tendant ce concept. Une première question posée par notre travail concerne
la relation entre deux aspects des asymétries oculaires, la préférence oculaire, évaluée par
l’œil choisi par le sujet en vision forcée monoculaire, et la dominance oculaire, représentée
par l’œil percevant le stimulus le plus souvent en situation de rivalité binoculaire. Par ailleurs,
alors qu’on sait depuis très longtemps que la latéralité manuelle se développe de façon
atypique dans certaines pathologies cognitives, on ignore ce qu’il en est pour la latéralité
oculaire. Cela n’empêche pas certains milieux d’enseignants de propager l’idée que la
présence d’une latéralité œil-main croisée chez le jeune enfant ferait présager de difficultés
d’apprentissage. Une deuxième question abordée dans ce travail concerne donc les relations
entre le pattern de latéralité œil-main (croisé vs non croisé) et la réussite scolaire.
Pour évaluer la latéralité oculaire, nous avons fait passer à des enfants de CP et à des
enfants de CM2 une série de tests (acuité visuelle, clignement oculaire, préférence oculaire,
variation du choix de l’œil en fonction de l’angle de visée et rivalité binoculaire). Pour voir si
le pattern de latéralité œil-main était lié à la réussite scolaire, nous avons fait passer à tous les
enfants le test de l’Alouette ; nous avons également recueilli auprès du professeur de CP les
appréciations de tous les élèves en français et en mathématiques, et auprès du professeur de
CM2 les notes de tous les élèves dans ces deux matières. On évaluait également la latéralité
manuelle.
Les résultats montrent que les deux tiers des enfants droitiers ont une préférence pour
l’œil droit en situation de face. L’angle de visée, mais aussi la préférence oculaire, influencent
le choix lorsque le stimulus est présenté à droite ou à gauche. Il n’y a pas de différence entre
les deux groupes d’âge étudiés. Par ailleurs, nous n’avons pas trouvé de relation entre la
préférence et la dominance oculaire déterminée par la présentation de stimuli dichoptiques
chez les enfants de CM2, les seuls chez qui cette comparaison a pu être faite. Enfin, aucune
relation significative n’a été trouvée entre le pattern de latéralité œil-main et la réussite
scolaire, dans les groupes d’âge analysés séparément. Ces résultats confirment la réalité du
phénomène de préférence oculaire, distinct de celui de dominance oculaire. Ils ne soutiennent
pas l’idée qu’un pattern de latéralité croisé œil-main serait associé à des difficultés
d’apprentissage chez l’enfant tout-venant.
5
Introduction
Le système visuel, comme le système perceptivo-manuel, présente certaines
asymétries, étudiées pour la première fois par Porta qui rédigea un article original sur la
dominance oculaire en 1593 (Wade, 1998). Contrairement aux asymétries manuelles,
beaucoup étudiées pour elles-mêmes et pour leurs relations avec les performances cognitives,
les asymétries du système visuel, leurs changements avec l’âge et leurs relations avec le
développement cognitif et avec d’autres asymétries, l’ont été relativement peu. Le but de la
recherche proposée est d’observer le développement avec l’âge de certaines asymétries du
système visuel, d’analyser la relation existant entre ces différentes asymétries, entre elles et la
latéralité manuelle et de voir dans quelle mesure ces relations varient en fonction du
développement cognitif.
A/ Caractéristiques générales du système visuel
Les axones des cellules ganglionnaires se rejoignent au niveau du disque optique pour
sortir de l’œil et forment le nerf optique Par la suite, à la différence des fibres nerveuses qui
commandent les mouvements manuels, les voies optiques ne se croisent que partiellement au
niveau du chiasma optique. Ainsi l’information provenant de la partie droite du champ visuel
est reçue par la moitié gauche de chaque rétine et les voies nerveuses la transmettent
postérieurement jusqu’au cortex cérébral gauche. Quant aux fibres partant de la macule de
chaque œil, elles sont aussi en partie directes et en partie croisées. Il n’y a pas encore de
consensus concernant l’origine motrice ou sensorielle de la préférence oculaire. Mais en tout
cas les voies motrices des muscles oculaires sont aussi croisées. Ces muscles là sont innervés
par les nerfs suivants : moteur oculaire commun (III), pathétique (IV) et moteur oculaire
externe (VI). On admet en général que le IV a toutes ses fibres croisées, que le VI a toutes ses
fibres directes et que le III possède des fibres directes et des fibres croisées.
Certains auteurs comme Hering affirment que les deux yeux participent au processus
de la vision, non pas comme deux organes séparés ; mais, qu’étant donné qu’ils sont tous les
deux des récepteurs et des unités motrices, ils agissent comme deux moitiés d’un seul organe
(Hering 1977; Mapp et al., 2003).
B/ Asymétries du système visuel
6
1/ Quelques définitions
Il n’existe pas, à l’heure actuelle, de consensus concernant la notion de latéralité
oculaire. Dans ce document, on emploiera donc, comme les psychologues, l’expression
« préférence oculaire » pour se référer au choix d’un œil pour les tâches de visée monoculaire
(regarder à travers un trou, un anneau, un télescope ou à travers le goulot d’une bouteille), et
l’expression « dominance oculaire », comme les psychophysiciens, pour parler de la
dominance d’un œil sur l’autre dans les tâches de rivalité binoculaire (Ehrenstein et al., 2005).
Les relations entre préférence et dominance oculaire ne sont pas claires, et certains contestent
même la validité de la notion de préférence oculaire (Mapp et al., 2003).
2/ La préférence oculaire
Méthodes d’observation de la préférence oculaire
Les études portant sur la préférence oculaire utilisent un ou plusieurs des tests
énumérés ci-dessous, mais la concordance entre les résultats aux différents tests est telle qu’en
général, un seul test suffit. Les deux premiers sont des items monoculaires, et les derniers se
déroulent dans des conditions binoculaires :
-
1.- Télescope : Ce test consiste à regarder une cible au loin à travers un télescope,
une feuille de papier roulée ou tout autre cylindre ayant la forme et les dimensions
du télescope. On considère l’œil choisi par le sujet comme l’œil préféré.
-
2.- Bouteille : Regarder au fond d’une bouteille à travers son goulot. On considère
l’œil choisi par le sujet comme l’œil préféré.
-
3.- Regarder à travers un trou : Regarder une cible au loin à travers le trou d’une
feuille de papier puis rapprocher la feuille de son visage sans perdre la cible de
vue. L’œil préféré est celui à travers le quel le sujet fini par regarder à la fin du
test.
-
4.- Bague : Regarder une cible lointaine située en face, à travers une bague ou un
anneau que le sujet tient avec le bras tendu. Ensuite le sujet cligne les yeux
7
alternativement, sans bouger la bague et indique à l’examinateur à quel moment la
cible n’est plus au centre de l’anneau. L’œil considéré comme préféré est celui
avec lequel la cible ne change pas de place quand l’œil controlatéral est fermé.
-
5.- Bâton – pointer l’index sur un objet : Le dernier test peut se réaliser aussi en
utilisant soit la pointe d’un bâton soit le doigt pour les aligner avec une cible
lointaine. On demande au sujet de cligner les deux yeux l’un après l’autre. La cible
reste alignée avec le bout du bâton ou le bout du doigt uniquement quand elle est
regardée avec l’œil préféré.
Existe-t-il une préférence oculaire constante pour un même individu ?
Les résultats des études qui portent sur la préférence oculaire, suggèrent qu’il existe un
œil préféré pour chaque personne testée par un ensemble de tests dans des tâches de visée.
Non seulement une corrélation très forte à été trouvée entre ces différents tests (Coren et
Kaplan, 1973 ; Gronwall et Sampson, 1971), mais aussi une haute fiabilité test-retest a pu être
démontrée (Miles, 1928, 1929 ; Porac et Coren, 1976b).
Un certains nombre de facteurs peuvent faire varier le choix d’un œil sur l’autre dans
les tâches de visée pour une tâche déterminée (Mapp et al., 2003) :
Facteurs psychologiques ou attentionnels
Les consignes données au sujet par l’observateur peuvent modifier le choix de l’œil ;
ainsi, dans une étude ancienne, Miles (1929) a montré que de dire au sujet que le but de
l’épreuve était de tester sa vitesse et son exactitude lorsqu’il regardait des cibles à travers une
feuille de papier roulée comme un télescope, modifiait les résultats dans une certaine mesure
8
Facteurs spatiaux
La direction dans laquelle la carte est bougée dans le test du trou dans la carte et
l’angle de visée peuvent influencer l’œil choisi ; en particulier, le choix ne correspond pas à
l’œil préféré quand la cible à observer est située à – +15,5 degrés du centre, en moyenne
(Khan et Crawford, 2001 ; Ono et Barbeito, 1982).
Facteurs moteurs
Dans certaines situations, la main utilisée pour tenir le télescope, la feuille, la carte, le
bâton ou la bague, peut faire varier le choix de l’œil (Carey, 2001).
Personne ne conteste l’existence des facteurs énumérés par Mapp, mais cela ne
contredit pas le fait qu’il existe un œil préféré qui est choisi quand la cible est regardée d’en
face en l’absence de biais. De la même façon, que les facteurs qui peuvent faire varier la
latéralité manuelle (changement de la main choisie en fonction de l’angle de présentation de
l’objet à saisir, certains changements de choix de main en fonction de la tâche à effectuer ou
en fonction de contraintes culturelles) ne s’opposent pas au concept universellement accepté
de latéralité manuelle. Le changement de l’œil choisi en fonction de l’angle de visée
s’explique par le fait que quand on ne se trouve pas en face de la cible, on fait en sorte que le
plan d’alignement œil-objet intermédiaire soit dirigé vers l’œil avec le meilleur champ visuel
(Ehrenstein et al., 2005). En effet, on essaie toujours de s’installer le plus en face possible de
la cible qu’on veut viser, car on sait que cela va augmenter notre précision. L’œil préféré est
donc constant et l’œil choisi est, par contre, dépendant des facteurs dont on a parlé plus haut.
Par ailleurs, les études d’imagerie cérébrale concernant la préférence oculaire appuient
son existence. En effet, dans des études de IRMf, l’œil dominant active une aire du cortex
visuel primaire un peu plus grande que l’œil non dominant (Rombouts et al., 1996). Des
conclusions semblables ont été trouvées dans deux études de potentiels évoqués visuels (Seyal
et al., 1981 ; Taghavy et Kugler, 1987). Par contre, Mendola et Conner (2006), dans une étude
récente, n’ont pas trouvé de relation entre le côté du cortex visuel le plus activé et la
préférence oculaire ; par contre ils ont trouvé une corrélation entre l’activation cérébrale et les
9
différences d’acuité visuelle des deux yeux. Finalement, d’après Erdogan, la taille, mesurée
par IRMf, du cortex visuel ipsilatéral à l’œil préféré, et qui est supérieure à celle du cortex
controlatéral, est une preuve de l’existence de la préférence oculaire et il se suggère que les
yeux sont principalement contrôlés par le cortex visuel ipsilatéral (Erdogan et al., 2002).
Cependant, d’après certains auteurs (Mapp et al., 2003 ; Hering 1977), le fait que l’axe
de vision de l’œil préféré ne passe pas de manière exacte et systématique, par l’egocentre,
rend moins vraisemblable l’existence d’une préférence oculaire constante pour un même
individu. Et, comme on a vu plus haut, étant données les particularités anatomiques des yeux,
toute tentative de mettre en relation la latéralité hémisphérique et les asymétries oculaires ne
doit être abordé qu’avec un soin extrême
Facteurs sous-jacents à la préférence oculaire
Facteurs d’origine génétique
L’origine génétique de la préférence oculaire, comme celle de la latéralité manuelle, a
été proposée par quelques auteurs. Reiss et Reiss ont par exemple trouvé une corrélation forte
entre la préférence oculaire d’un groupe d’enfants et celle de leurs parents (Reiss, 1997).
Annett, de son côté, a trouvé une relation entre la latéralité oculaire des parents et celle des
enfants, semblable à celle qu’elle avait trouvée entre la latéralité manuelle des parents et celle
des enfants (il y a plus de chances pour un enfant d’être gaucher de l’œil si un ou ses deux
parents le sont que s’ils sont tous les deux droitiers de l’œil) (Annett, 1999). Cependant un
pattern de transmission génétique n’a pas encore été établi.
Acuité visuelle
L’œil préféré n’est pas forcément le meilleur des deux yeux en termes d’acuité. Ainsi
Ehrenstein, qui a testé différentes fonctions visuelles chez les mêmes sujets pour essayer de
trouver des corrélations entre elles (acuité visuelle, suppression binoculaire, disparité de
fixation, accommodation), n’a trouvé aucun lien entre l’acuité visuelle et la préférence
oculaire, ni du reste rivalité binoculaire et l’acuité visuelle (Ehrenstein et al., 2005).
10
Asymétrie hémisphérique
La préférence oculaire reflète-elle des asymétries hémisphériques ?
Des recherches récentes nous permettent de réaliser qu’on ne peut pas négliger le fait
qu’au moins certaines asymétries oculaires pourraient avoir leur origine dans des asymétries
hémisphériques. D’où, la mise en doute des affirmations de Mapp (2003) et d’autres auteurs
qui nient catégoriquement l’existence d’un lien entre la préférence/dominance oculaire et la
latéralité cérébrale (Clark, 1957 ; Warren et Clark, 1938 ; White 1969). En effet, Erdogan,
dans une étude de IRM, a trouvé que, chez les sujets avec une préférence de l’œil droit, le
cortex visuel droit avait une taille supérieur à celle de son homologue controlatéral et viceversa pour la taille du cortex visuel gauche des personnes ayant une préférence oculaire
gauche (Erdogan et al., 2002).
Or, comme on a vu précédemment, l’anatomie des voies oculaires ainsi que d’autres
caractéristiques anatomo-fisiologiques particulières rendent compliquée toute tentative de
liaison entre latéralité hémisphérique et latéralité oculaire.
Evolution de la préférence oculaire avec l’âge
On connaît mieux la répartition de la préférence oculaire chez l’adulte que ses
changements avec l’âge. Les études de préférence oculaire chez les adultes montrent une
prévalence d’individus droitiers de l’œil d’environ 65% contre 32% environ de gauchers de
l’œil, tandis qu’une petite proportion n’a pas de préférence (3 %) (Porac et Coren, 1976a ;
Reiss et Reiss, 1997). D’autres expériences ont montré qu’il y a plus de gauchers de l’œil
(environ 57%) parmi les gauchers de la main que parmi les droitiers (Bourassa et al., 1996).
Il existe assez peu d’études portant sur les asymétries chez l’enfant. Il semblerait que
la fréquence de préférence pour l’œil droit est un peu plus faible que chez l’adulte (entre 50 et
60%), tandis que la préférence pour l’œil gauche irait de 40 à 50% (Nachshon et al., 1983).
Une étude longitudinale menée sur des enfants de trois à six ans a montré qu’au bout de deux
ans, la préférence oculaire demeurait la même pour les deux tiers des enfants, mais que la
stabilité augmentait avec l’âge (Dellatolas et al., 1998).
11
3/ La dominance oculaire manifestée par rivalité binoculaire
Méthodes d’observation
La rivalité binoculaire se mesure en présentant deux stimuli différents à chaque œil et
non « fusionnables », ce qui peut se faire plus facilement à l’aide d’un stéréoscope, ou bien en
utilisant des lunettes anaglyphes. Dans le premier cas les deux stimuli sont superposés, tandis
que dans le deuxième cas ils sont présentés côte à côte. Dans la présentation stéréoscopique,
des items identiques autour des stimuli de chaque côté rendent plus facile le déclenchement de
la rivalité. L’interprétation des résultats se fait le plus souvent en tenant compte du
pourcentage de temps qu’un des deux stimuli a été perçu par rapport au temps total.
Différentes conditions ont été comparées, avec plusieurs sortes de stimuli et des résultats
variables en terme de dominance oculaire ont été trouvés (Handa et al., 2004).
La plupart des études portant sur la rivalité binoculaire ont montré que la dominance
varie en fonction du stimulus. Ooi et ses collaborateurs (2001) se sont servi de la rivalité
binoculaire pour créer une technique à l’aide de laquelle le degré de dominance oculaire peut
être quantifié. En 2004, Handa propose et présente sa propre technique de mesure quantitative
de la dominance oculaire basée aussi sur le principe de la rivalité binoculaire, en utilisant
plusieurs contrastes, fréquences spatiales et tailles de stimuli. Les auteurs cités plus haut se
sont servi de stimuli ayant des caractéristiques très simples (noir et blanc, formes
géométriques simples, sans lettres, haut contraste, etc…). Les stimuli pour lesquels ils ont
observé l’écart le plus important entre le pourcentage de temps de perception des deux yeux,
étaient les stimuli de petite taille (2 degrés) et de fréquence spatiale la plus élevée (4 cycles
/degrés). Handa a trouvé, une forte corrélation entre la préférence oculaire mesurée par le test
du trou dans la carte, et la dominance oculaire mesurée par la rivalité binoculaire. D’autres
auteurs ont trouvé aussi des corrélations entre préférence oculaire et dominance mesurée par
la rivalité binoculaire (Ehrenstein et al., 2005).
Bases neuronales de la rivalité binoculaire
Depuis les premières études réalisées en rivalité binoculaire, par Helmoltz, différentes
théories concernant les corrélats neuronaux de la rivalité binoculaire ont été évoqués.
Récemment, les nouvelles découvertes permettent de construire des hypothèses plus solides
12
concernant les bases neuronales de ce phénomène. Deux courants principaux s’opposent sur
ce sujet : la compétition interoculaire et la compétition inter-stimuli (Tong et al., 2006).
Des études d’EEG ont montré que des potentiels occipitaux évoqués par les stimuli
des tests de rivalité binoculaire étaient plus importants pendant les périodes de dominance que
pendant la suppression (Cobb et al., 1967 ; Lansing, 1964). Plus récemment, on a montré
grâce à l’IRM fonctionnelle, qui permet une meilleure résolution spatiale, que des régions des
cortex pariétal et préfrontal étaient temporairement activées pendant les périodes de
changement de dominance de stimulus (Lumer et al., 1998). Une autre étude a démontré que
les réponses corticales émises pendant la rivalité étaient aussi fortes que celles qui étaient
évoquées par des alternances physiques entre les stimuli montrés (maison et visage) (Tong et
al., 1998). L’activité dans le cortex visuel primaire (V1), est un reflet des dynamiques
spatiotemporelles de la perception en rivalité et peut même prédire avec un haut degré de
précision (fiabilité) le quel des deux stimuli est dominant à un moment donné (Haynes et
Rees, 2005).
Preuves physiologiques d’une compétition entre les deux yeux
On sait déjà depuis un certain temps que le cortex strié humain contient une carte
ordonnée du champ visuel controlatéral déformée en laissant une place proportionnellement
plus grande aux cellules qui vont traiter les représentations de la macule. Gravés sur cette
carte rétinotopique, on retrouve un système d’entrées de deux sortes différentes appelées
colonnes de dominance oculaire qui apportent l’information provenant d’un œil ou de l’autre
(Horton, 2006). Des études ont montré que les colonnes de dominance oculaire de l’œil
dominant montrent une plus haute activité que celles de l’œil non dominant (Menon 1997 ;
Erdogan, 2002).
D’autre part, une étude d’IRMf qui porte sur la représentation corticale de la tâche
aveugle, une région exclusivement monoculaire dans V1, a constitué la première évidence
physiologique de la suppression œil-spécifique de l’activité pendant la rivalité binoculaire
(Tong et Engel, 2001). Et deux autres études ont trouvé des modulations de la rivalité dans le
corps genouillé latéral humain une structure dont les différentes couches sont organisées de
manière à recevoir des entrées d’information (« inputs ») provenant de chacun des deux yeux
de manière séparée (Haynes et Rees, 2005 ; Wunderlich et al., 2005). Aussi bien dans V1 que
13
dans le corps genouillé latéral, les patterns d’activité correspondant à un œil particulier étaient
plus forts quand l’image vue par cet œil là devenait perçue de façon dominante. (Haynes et
Rees, 2005a ; Kamitani et Tong, 2005).
Enfin Kovacsa démontré en 1996 que des cibles rivales crées à partir de la
décomposition de deux patterns et le partage des morceaux entre les stimuli présentés à
chaque œil, et qui coïncident en couleur ou en orientation, ont tendance à alterner à l’unisson
pendant la rivalité (Kovacs et al., 1996). Cela suggère qu’un groupement de patterns
coïncidant entraine la dominance de l’image perçue même si l’image est recomposée des
morceaux d’images présentés à des yeux différents. Probablement ce sont des projections
excitatrices des aires supérieures vers des aires de niveaux plus bas, qui permettent le
groupement perceptuel, spécialement quand les images perçues correspondent à des objets
cohérents (Tong et al., 2006).
Tous ces résultats suggèrent une véritable compétition entre les deux yeux, mais aussi
que pour les stimuli grands et complexes, ce sont les groupements des percepts et les
influences top-down de l’attention qui renforcent la dominance d’une représentation visuelle
spécifique au détriment de l’autre pendant la rivalité.
Facteurs de variabilité de la dominance oculaire
Les caractéristiques des stimuli
La taille des stimuli présentés : on sait que le pourcentage de dominance d’un œil sur
l’autre peut se mesurer facilement quand le stimulus est petit, mais devient plus compliqué
quand la taille augmente.
La forme des stimuli mis en rivalité est aussi importante puisque des études récentes
suggèrent que des formes très familières comme des mots, des visages, des corps humains
peuvent faire émerger une rivalité binoculaire plus rapidement (Jiang et al., 2007 ; Yu et
Blake, 1992).
Les couleurs (Kovacs et al., 1996 ; Tong et al., 2006) et les contours (Fukuda & Blake,
1992 ; Mapp et al., 2003 ; Ooi et He, 2006) peuvent également influencer le phénomène de
14
rivalité binoculaire.
Facteurs sous-jacents à la dominance oculaire : modèles en compétition
L’inhibition réciproque de neurones rivaux
La plupart des modèles de rivalité binoculaire insiste sur l’importance de l’inhibition
réciproque entre les neurones visuels rivaux : Un ensemble de neurones maintient la
dominance temporairement jusqu’à ce qu’il n’arrive plus à inhiber l’activité des neurones
rivaux, et c’est à ce moment là que la dominance de la perception est inversée (Tong et al.,
2006). D’après plusieurs auteurs, ces interactions peuvent avoir lieu entre des neurones
monoculaires (compétition interoculaire) et entre des neurones binoculaires (compétition de
patterns) (Dayan, 1998 ; Freeman, 2005 ; Wilson, 2003).
Échanges inter-hémisphériques
Si vraiment la compétition interoculaire guidée par la dominance oculaire joue un rôle
dans le phénomène de rivalité binoculaire, elle peut le faire à travers des interactions
inhibitrices entre neurones monoculaires au sein d’un même hémisphère, mais aussi à travers
des échanges inter-hémisphériques entre des neurones du même œil se trouvant dans
l’hémisphère controlatéral. Cependant, il n’existe à présent aucune évidence qui appuie
l’existence de telles interactions inter-hémisphériques.
Evolution avec l’âge de la dominance oculaire mesurée par rivalité
binoculaire
Il semblerait que des nourrissons de trois à cinq mois peuvent faire l’expérience de
rivalité binoculaire avec des stimuli simples (barres orthogonales) (Gwiazda et al., 1989).
Cependant, une autre étude n’a montré aucune évidence de rivalité binoculaire chez des
nourrissons âgés entre 5 et 15 mois (Brown et al., 1999). Il n’existe aucune étude concernant
la dominance oculaire mesurée par la rivalité binoculaire chez des enfants normaux, à notre
connaissance.
15
C/ Relations entre les asymétries visuelles et la latéralité manuelle ;
relation avec la latéralisation hémisphérique
Depuis l’introduction de la notion de contrôle hémisphérique unilatéral gauche des
fonctions du langage par Brocca (1861) et Wernicke (1911), la latéralité manuelle et son lien
avec la latéralité cérébrale du langage ont été beaucoup étudiés. La proportion habituelle de
gauchers dans les populations est d’environ 8% et il y a plus de gauchers parmi les hommes
que parmi les femmes (Reiss et Reiss, 1999). Dès le début des années soixante que Benton et
Kemble (1960), ainsi que Belmont et Birch (1965), ont postulé une association entre la
latéralité cérébrale hémisphérique du langage, et la latéralité manuelle (Meador et al., 1999).
De son côté Annett (1972) propose l’existence d’une liaison étroite entre la latéralité manuelle
et la latéralité du langage, plus récemment reprise par Szaflarski (Szaflarski et al., 2006).
Cette relation est cependant à relativiser par un certain nombre d’expériences, parmi
lesquelles figurent des études d’imagerie cérébrale réalisées entre 1999 et 2000, et qui
montrent que si la plupart des droitiers de la main manifeste une dominance de l’hémisphère
gauche, seulement environ un quart des non –droitiers, ont une localisation à droite des
fonctions linguistiques (Knecht et al., 2000a ; Knecht et al., 2000b ; Pujol et al., 1999 ;
Springer et al., 1999 ; Szaflarski et al., 2002).
1/ Préférence oculaire et latéralité manuelle
L’association entre la latéralité manuelle et la préférence oculaire, est assez forte, aussi
bien chez les adultes que chez les enfants (Dargent-Pare et al., 1992 ; Dellatolas et al., 1998).
D’après les études existantes, 57,14% des gauchers (et seulement 34,43% des droitiers de la
main), ont l’œil gauche pour œil préféré (Bourassa et al., 1996). Et la fréquence de latéralité
croisée œil-main n’est que d’environ 20 %, chez les adultes (Dargent-Pare et al., 1992).
2/ Dominance oculaire et latéralité manuelle
Il n'y a pas, à notre connaissance d’études portant sur la dominance oculaire et la
16
latéralité manuelle.
3/ Latéralité croisée œil-main et performance
Conséquence de la latéralité croisée sur la performance motrice
Chez les adultes, certaines relations particulières ont été trouvées entre la latéralité
croisée œil-main et la performance à certaines tâches motrices qui demandent une bonne
coordination visuo-manuelle comme l’utilisation d’un fusil (meilleure performance chez les
non-croisés) ou le jeu de baseball (les « pitchers » non croisés étaient notablement meilleurs
que les croisés et les « batters » croisés étaient légèrement meilleurs que les non-croisés)
(Jones et al., 1996 ; Portal et Romano, 1998).
Conséquence de la latéralité croisée sur la performance cognitive
Un certain nombre d’études ont porté sur les relations entre latéralité manuelle et
performance cognitive. On n’observe peu de liens entre les deux chez les sujets tout-venant
(Hardyck et al., 1976). Par contre une relation a parfois été trouvée soit chez des sujets en
difficulté comme les dyslexiques, ou chez des sujets exceptionnels (mathématiciens de haut
niveau) (Annett, 1996 ; Annett et Kilshaw, 1982). Plusieurs auteurs ont trouvé une plus forte
incidence de non-droitiers parmi les enfants déficients mentaux (Batheja et McManus, 1985 ;
Leconte et Fagard, 2006).
L’impact des asymétries oculaires sur le développement cognitif a été très peu étudié.
Les études réalisées chez les enfants jusqu’à présent concernent les relations entre le
développement cognitif et les asymétries sensorimotrices vues dans leur ensemble. Ces études
n’ont pas montré d’effets significatifs de la latéralité oculaire sur les performances cognitives,
à des tâches telles que fluidité phonologique, différentes compétences de lecture, mémoire
visuelle et compétences visuo-spatiales. (De Agostini et Dellatolas, 2001 ; Hildreth, 1941 ;
Kershner, 1978; Longoni et al., 1989 ; Teng et al., 1979). Cependant, une étude a montré que
la présence d’une latéralité œil-main discordance chez des enfants de trois à six ans
amélioraient la performance dans un test de vocabulaire (Mahone et al., 2006).
Dans la mesure où la fréquence de droitiers manuels affirmés est beaucoup moins
17
importante parmi les enfants souffrant de troubles du développement, en particulier parmi les
enfants déficients mentaux, on peut se demander si les asymétries visuelles, ou les patterns de
latéralité œil-main varient eux aussi avec le niveau cognitif (Fagard, 2004 ; Fagard, 2006). Il
n’existe aucune étude de la sorte mais l’idée qu’un croisement dans la latéralité œil-main peut
engendrer des difficultés dans l’apprentissage scolaire circule parfois parmi certains experts
en pédagogie, pédiatres et même certains ophtalmologistes ; et pourtant aucun support
scientifique n’étaye une telle idée. Il serait donc intéressant d’analyser la relation entre le
croisement des latéralités œil-main et la performance cognitive au cours du développement.
Problématique
Notre travail avait donc pour but de rechercher (1) quelle est la constance de la
préférence oculaire mesurée dans une tâche de vision monoculaire lorsqu’on fait varier
l’angle de visée et comment elle varie en fonction de l’âge, (2) quelle est la relation entre la
préférence oculaire et la dominance oculaire mesurée dans une tâche de rivalité binoculaire et
quelle est son évolution en fonction de l’âge, et (3) quelle est la relation entre le pattern de
latéralité œil-main et la réussite scolaire, et comment elle évolue en fonction de l’âge.
Recherche expérimentale
I Méthode
A / Population
Deux groupes d’enfants d’une école primaire de Paris ont constitué les sujets de notre
recherche. Dix-huit enfants de CP, dont dix filles et huit garçons et 24 enfants de CM2, dont
11 filles et 13 garçons. Le contact a été établi avec le directeur de l’école et les enseignants et
la passation des tests a été autorisée par la voie d’une lettre d’autorisation signée par les
parents. Étant donné le faible nombre de gauchers (deux en CP et un en CM2), la plupart de
nos analyses n'a porté que sur les droitiers pour l'écriture. Il s'agit donc de 16 enfants de CP
(huit garçons et huit filles), et 23 enfants de CM2 (13 garçons et 10 filles). Les enfants de CP
ont 6 ans (âge moyen de droitiers : 6 ans 7 mois ; min : 6 ans 1 mois ; max : 6 ans 11 mois) et
ceux de CM2 ont entre 10 et 11 ans (âge moyen des droitiers 10 ans 8 mois ; min : 10 ans 0
18
mois ; max : 11 ans 4 mois).
B / Matériel et méthodes
Nous avons construit un protocole d’épreuves ludiques adaptées aux enfants. Les
mêmes épreuves ont été présentées aux enfants de CP et aux enfants de CM2 avec toutefois
certaines adaptations pour chaque groupe d’âge.
Test d’acuité visuelle
Nous avons testé l’acuité visuelle des enfants à l’aide de l'échelle de Snellen afin de
vérifier l’indépendance de la préférence et de la dominance oculaire par rapport à ce facteur.
Les enfants portant des lunettes les gardaient pour toute la durée de l'expérience. Pour tester
leur acuité visuelle monoculaire, on plaçait les enfants à une distance de six mètres en face de
la carte de Snellen, et on leur demandait de cacher une œil derrière un carton qu’ils tenaient
d'une main (l'œil droit d'abord pour la moitié des enfants, le gauche d'abord pour l'autre
moitié). Les enfants devaient lire une suite de rangée de lettres. Chaque rangée contient des
lettres d’une même taille et la fraction qui lui correspond est notée à sa gauche. L’acuité
visuelle d’un sujet donné correspond à la fraction de la rangée de lettres de plus petite taille
que l’enfant arrive à lire. L'acuité visuelle pouvait se situer entre 20/200 (minimum) et 20/20
(maximum).
Test de clignement oculaire
On sait que les jeunes enfants ont des difficultés à cligner de l’œil (Dengis et al.,
1996). Nous nous sommes demandé si le choix de l’œil préféré pouvait être lié à une difficulté
de cligner de cet œil. Pour tester la capacité de clignement, on demandait à l’enfant de fermer
un œil, le droit d'abord pour la moitié des enfants, le gauche d'abord pour l'autre moitié. On
notait si l'enfant arrivait ou non à cligner de l'œil.
Test de latéralité manuelle
L’étude de la latéralité croisée œil-main faisant partie de notre problématique, nous
avons évalué la latéralité manuelle des enfants. Un test de préférence manuelle constitué de 15
19
items courants (écrire, se laver les dents, se brosser les cheveux, par exemple) a été utilisé. La
réponse pouvait être soit main droite, soit main gauche, soit l’une ou l’autre. Par manque de
temps, nous avons uniquement tenu compte de la main préférée pour l’écriture.
Préférence oculaire
Tests de préférence oculaire
Le test de préférence oculaire comprenait deux items. Le premier consistait à regarder
un objet au loin à travers un trou fait au milieu d'une feuille de papier (test du trou) ; la
consigne était de tenir la feuille avec les deux bras tendus, puis de la rapprocher du visage
sans perdre de vue la cible. Le deuxième consistait à regarder le même objet à travers un
"télescope" (feuille de papier roulée).
Test de variation du choix de l’œil en fonction de l’angle de visée
L'enfant devait s’asseoir en posant son menton sur une mentonnière à hauteur réglable,
devant un panneau semi-circulaire posé sur une table et placé à 57 cm de lui (figure 1). Sur le
panneau des stimuli différents étaient accrochés à hauteur des yeux des enfants tous les dix
degrés (à 10º et 20º vers la gauche, à 0°, et à 10º et 20º vers la droite du point central de
fixation), à l’intérieur d’un cercle de 18 mm (1,8 degrés) de diamètre. Deux séries de stimuli
ont été utilisées : des lettres (voir figure 2a) et des couleurs (voir figure 2b). Un "télescope"
(rouleau en mousse) était placé en position centrale, en face de 0° et aligné avec la
mentonnière, posé entre la mentonnière et le panneau semi-circulaire. La consigne était de
poser le menton sur la mentonnière, les deux mains sur la table, une de chaque côté, et de ne
pas bouger la tête ; l’examinateur tenait doucement la tête de l’enfant avec ses mains pour
garantir l’immobilité. On a alterné la série de cibles (lettres ou couleurs) avec laquelle on
commençait pour chaque enfant. A chaque essai on nommait une cible d'une série (les cinq
lettres, placées selon l'ordre suivant, de gauche à droite : A, E, I, O et U ou les couleurs : bleu,
jaune, blanc, orange et vert). On nommait une cible de droite et une de gauche ou une de
gauche et une de droite alternativement et à la fin on nommait la cible centrale et l’enfant
devait saisir le télescope et s’en servir pour regarder la cible indiquée. Aucune consigne n'était
donnée à l'enfant quant à la main à utiliser. On notait, pour chaque essai, la main et l’œil
choisis pour effectuer la tâche. Si l’enfant hésitait et choisissait un œil ou une main et
changeait immédiatement on notait : "les deux". Il s’agit d’une modification du test proposé
20
par Khan (Khan & Crawford, 2001) qui utilisait des anneaux : les enfants ne tenant pas les
anneaux facilement, nous avons décidé de simplifier la tâche en utilisant seulement un
télescope placé au centre.
Panneau
Semi-circulaire
75
cm
Figures 1 : schéma de la disposition de l’enfant en face du panneau semi-circulaire pour le test de la
variation du choix oculaire en fonction de l’angle de visée
Figure 2a : cibles « couleurs »
Figure 2b : cibles« lettre »
21
Dominance oculaire
A l’aide d’un stéréoscope à prisme portable placé sur un dispositif en bois (voir figure
3) qui permettait de tenir le menton et le front de l’enfant, nous avons présenté à chaque
enfant des paires de stimuli différents non "fusionnables" (voir figures 1 et 2). Grâce au
stéréoscope, chacun des deux stimuli d'une même paire était perçu au même endroit optique
situé entre les deux images réelles. Les quatre stimuli étaient en noir et blanc, avec un
contraste de 100%. Les stimuli ont été présentés à l’aide du logiciel « E-prime : E-Studio
Experiment Design Environment » et d’un ordinateur portable. L’écran était placé à une
distance de 57 cm de l’enfant.
Figure 3 : dispositif pour le test de dominance oculaire mis en place dans la salle de classe
Avant de présenter les stimuli à l’enfant on lui faisait passer une période
d’entraînement pendant laquelle on lui expliquait la consigne : appuyer sur un bouton donné
s’il voyait plus ou exclusivement l’un des stimuli et sur l’autre si c’était l’autre stimulus qui
était plus ou uniquement perçu. Avant de commencer l’entraînement lui-même, on présentait
la première paire de l’exercice pendant une durée indéfinie et on lui demandait d’expliquer ce
qu’il voyait. On déclenchait l’exercice d’entraînement uniquement si l’enfant décrivait le
phénomène de rivalité binoculaire (par exemple : « les deux images se battent » ou « elles se
superposent ») et on considérait qu’il n’y avait pas de rivalité binoculaire si après 10 minutes
l’enfant voyait les deux images séparées ou l’une d’elles exclusivement et ne décrivait pas le
22
phénomène de rivalité.
Figure 4 : exemple de paires de stimuli utilisés pour l’entraînement
L’exercice d’entraînement consistait en la présentation de trois paires de stimuli en
couleurs pendant 10 à 30 secondes chacune (la figure 4 montre une des paires stimuli utilisées
pour l’entraînement). On affichait la première paire de stimuli pendant une durée de temps
indéfinie jusqu'à ce que l’enfant comprenne bien les consignes. Une fois que l’enfant était prêt
on déclenchait la présentation de la même paire de stimulus pendant 10 à 30 secondes (la
première paire durait 10 secondes et à chaque fois l’exercice devenait plus long jusqu'à 30
secondes). Ensuite on répétait l’exercice avec une paire d’images différentes et finalement
avec une troisième.
Pour la phase « test », on répétait les mêmes consignes que pour l’exercice
d’entraînement, en disant à l’enfant que celui-ci était un « jeu » plus long, qui demandait
davantage de concentration et en lui demandant de faire de son mieux pour bien comprendre
les consignes et les mémoriser avant de commencer (c’était lui celui qui décidait quand le test
commençait en disant qu’il était prêt) et de ne pas bouger pendant le test.
La première paire de stimuli (voir figure 5) consistait en deux grilles orthogonales
dont les contours avaient la forme d’un diamant, avec une inclination de 45° (penchées vers la
droite) et 135° (penchées vers la gauche). Les grilles avaient un contour, elles étaient de petite
taille (deux degrés), avec une fréquence spatiale de quatre cpd (cycles par degré), et un
23
contraste de 100%. La séparation entre les deux stimuli était de cinq degrés. Pour rendre plus
facile la rivalité binoculaire on a entouré les stimuli par des figures diverses, identiques pour
les deux stimuli de la paire. Pour chaque paire de stimuli, l’image présentée d’abord à l’œil
gauche était échangée par celle de droite après une minute (et réciproquement) et la
présentation totale de chaque paire était de deux minutes.
Figure 5 : première paire de stimuli présentés : barres penchées
La deuxième paire de stimuli était aussi de petite taille (2,5 degrés de diamètre), avec
un contraste de 100%(voir figure 6). La séparation entre les deux stimuli était de quatre
degrés. La durée et la forme de présentation étaient les mêmes que pour la première paire de
stimuli (une minute pour chacune des présentations). Il s’agissait d’un grand rond (sans
contour) qui contenait des petits cercles, quelques uns avec des lettres. Dans l’un des deux on
pouvait lire « raton » (en vertical) et sur l’autre image, on lisait le mot « maman » (en
horizontal).
Figure 6 : deuxième paire de stimuli présentés : « raton-maman »
Le programme élaboré avec le logiciel « E-prime » a permis l’affichage de la première
24
paire d’images pendant une période de durée indéfinie qui pouvait être arrêtée à tous moment
par l’appui d’une touche du clavier. Cette image était affichée sur l’écran de l’ordinateur
pendant la période de préparation avant de commencer l’épreuve. Une fois que l’enfant disait
à l’examinateur qu’il était prêt, l’examinateur appuyait sur n’importe quelle touche du clavier
pour déclencher l’épreuve et il y avait un clignement de l’image pendant une seconde avant le
début du test. La consigne était de commencer à appuyer sur boutons des souris après le
clignement ; en même temps, l’examinateur indiquait verbalement le début de l’épreuve.
Nous avons créé le programme pour faire en sorte que les images étaient ré-affichées 60 fois
pendant une seconde, puisque ce logiciel n’accepte pas plus d’une réponse par affichage.
Ainsi chaque présentation était affichée 60 fois (une minute) sans perte de la continuité de la
perception et ensuite on inversait l’ordre de la présentation des stimuli (celui qui avait été
affiché à droite l’était à gauche et vice-versa). Après, la deuxième paire de stimuli était
présentée de la même manière.
L’appui des boutons de deux souris branchées à l’ordinateur par la prise USB (sur
l’une des souris seulement le bouton de droite pouvait être appuyé et sur l’autre, il n’y avait
que celui de gauche qui pouvait l’être) nous permettait de récupérer les réponses de l’enfant
après le test à l’aide du logiciel « E-prime : E-dataAid ».
Performance académique / réussite scolaire
Test de lecture de l’Alouette
Il s’agit d’un test de lecture crée par P. Lefavrais, utile au diagnostic et à l’analyse des
troubles de la lecture orale. Le texte, tel qu’il est construit, provoque des erreurs de perception
qui pourront être analysées suivant différentes catégories. Le texte de l’Alouette était présenté
aux enfants avec le côté du texte caché, après qu’on leur ait donné la consigne de ne retourner
la page que quand l’examinateur indiquerait de le faire, puis de commencer à lire le texte « le
plus vite possible ». Le temps de lecture à été chronométré, et les erreurs étaient notées. Si
après trois minutes l’enfant n’avait pas fini la lecture, on tenait compte du nombre total de
mots lus. Un indice de vitesse de lecture était par la suite calculé (voir plus loin). Nous avons
calculé les résultats en termes d’écart type par rapport au niveau scolaire de l’enfant.
25
Notations-appréciation de l’enseignant
Les résultats globaux de la performance scolaire des enfants de CP en français et en
mathématiques ont été mesurés à l’aide d’un questionnaire que nous avons demandé à
l’enseignant de remplir. Une échelle en cinq possibilités de réponse lui a été présentée pour
chacun afin d’évaluer les compétences de l’enfant en français et en mathématiques :
Excellent (A+)
Bien (A)
Moyen (B)
Mauvais (C)
Très mauvais (D)
Pour les enfants de CM2, nous avons récupéré les notes des élèves dans les différentes
disciplines, depuis le début de l’année (octobre 2006 - avril 2007) : opérations ; géométriemesures ; problèmes ; orthographe ; grammaire ; lecture silencieuse, expression écrite ;
vocabulaire et conjugaison. Les élèves avaient été notés sur 20 et dans les cas où il y avait
plus d’une note, on a calculé la moyenne des notes (sur 20 aussi). Nous avons calculé des
moyennes globales de français et mathématiques.
C / Traitement des données
1/ Test appliqués
Test d’acuité visuelle
Pour le test d’acuité visuelle, nous avons recueilli les résultats sous forme de
fraction où le numérateur est une constante « 20 » (pour 20 mètres) qui correspond à la
distance à la quelle l’enfant arriverait à distinguer certaines cibles (des lettres) ; et le
dénominateur est la distance à laquelle le sujet contrôle (d’acuité visuelle normale) arrive à
lire cette même cible. Une acuité visuelle monoculaire de 20/20 correspond à une acuité
visuelle où le sujet arrive à lire à 20 mètres ce qu’un individu normal arrive à lire à cette
même distance. Pour le traitement des données, nous avons calculé le résultat de chaque
fraction en nombres décimaux. De ce fait, les enfants ont une note d’acuité visuelle qui peut
aller de 0,01 à 1. Le résultat qui indique la meilleure acuité visuelle est 1 ; et 0,01 correspond
à la moins bonne.
Nous avons déterminé arbitrairement qu’une acuité visuelle correspondant à 20/40
(0,5) ou inférieure serait considérée comme déficiente ; qu’une acuité visuelle supérieure à
26
20/40 mais inférieure à 20/20 serait considérée presque normale et une acuité visuelle de
20/20 serait considérée normale. Les enfants ont ensuite été distingués en plusieurs catégories
suivant que leur acuité visuelle de l’œil droit était meilleure que celle de l’œil gauche ou
l’inverse (ou que les deux étaient égales).
Test de clignement oculaire
Pour ce test nous nous sommes intéressés à la capacité de clignement oculaire de l’œil
gauche et de l’œil droit. Les enfants sont rangés dans l’une des quatre catégories possibles :
[« sait cligner des deux yeux », « sait cligner de l’œil droit mais pas du gauche », « sait
cligner de l’œil gauche mais pas du droit », « ne sait cligner d’aucun œil »].
Test de préférence manuelle
Bien que tous les enfants ont passé le test de préférence manuelle, nous avons pris en
compte, pour les analyses de ce travail, uniquement la latéralité manuelle pour l’écriture :
nous avons codé de la façon suivante : [main droite = 0 ; indifférent = 1 ; main gauche = 2].
Tests du trou et du télescope
Pour la plupart des enfants, l'œil choisi pour l'épreuve du trou et pour celle du
télescope était le même. Cet œil est considéré comme l'œil préféré. Lorsque l'œil choisi pour
les deux épreuves était différent, on notait "sans préférence". Chaque enfant a reçu la valeur
« 2 » pour le choix de l'œil gauche, la valeur « 0 » pour le choix de l'œil droit, et la valeur
« 1 » en l’absence de préférence oculaire.
Test de variation du choix de l’œil en fonction de l’angle de visée
Pour traiter les données du test de variation du choix de l’œil en fonction de l’angle de
visée, pour chaque position de la cible et pour les deux types de stimuli séparément, l’enfant a
reçu la valeur « 2 » pour le choix l'œil gauche, la valeur « 0 » pour le choix de la main ou l'œil
droit, et la valeur « 1 » lorsqu’il hésitait dans le choix de l’œil ou la main. Les résultats pour le
choix de la main étaient notés de la même façon, séparément pour chaque position de la cible
et pour chaque type de stimuli.
Test de dominance oculaire
Le test de dominance oculaire consiste donc à présenter des stimuli « rivaux ». En
27
principe tous les enfants ont perçu les stimuli rivaux pendant la même période de temps ;
cependant, le délai entre l’affichage des stimuli et la première réponse du sujet a été plus ou
moins grand, supérieur à deux secondes pour la plupart des enfants. Probablement, ce délai
correspond au temps mis par les sujets pour avoir une perception stable ou bien au temps de
révision mentale des consignes. Comme nous ne pouvons pas être sûrs de la cause du délai,
nous avons décidé de commencer à chronométrer les temps de réaction à partir de la première
réponse et jusqu'à la fin de l’affichage. C’est pour cela que le temps total, considéré comme la
somme du temps pendant lequel le sujet percevait le stimulus de droite et du temps pendant
lequel il percevait celui de gauche, varie d’un sujet à l’autre. Le temps total étant différent
pour chaque sujet, nous avons décidé d’exprimer les temps de perception sous forme de
pourcentage du temps total : le pourcentage de dominance d'un œil est calculé de la façon
suivante : ([Temps œil gauche (ou droit) / (temps œil gauche + temps œil droit]*100).
Pour calculer le temps œil gauche et le temps œil droit, nous avons fait la soustraction
du temps chronométré au moment de l’appui qui indique le début de la perception d’un côté
au temps chronométré au moment de l’appui suivant de l’autre bouton, qui indique un
changement de perception. Si le même bouton avait été appuyé deux ou plusieurs fois de
suite, seulement le premier appui était pris en compte et on ne considérait qu’il y avait
changement de la perception que lorsque le bouton controlatéral était appuyé. Ceci nous a
permis de répartir les enfants en trois groupes d’après leur dominance oculaire pour ce test
donné : dominance oculaire droite, sans dominance oculaire (enfants avec un pourcentage de
temps de perception pour chaque œil de 49,5% - 50,5%) et dominance oculaire droite.
Les moyennes des temps de chaque œil pour tous les enfants ont été calculées pour
chacune des paires de stimuli ainsi que pour l’ensemble.
Test de l’alouette
Nous avons calculé l’indice de vitesse de lecture (CTL) pour chaque enfant grâce à la
formule suivante : [CTL = (C x 180) / TL], où C est le nombre de mots correctement lus et
TL est le temps de lecture.
Avec ces résultats, nous avons classé chaque enfant selon sa vitesse de lecture en
fonction de sa classe (niveau scolaire) à l’aide d’un tableau contenu dans les annexes du test.
28
La classification a été faite en termes d’écarts types (<-1ET, entre -1 et + 1 ET, >+1ET).
Appréciation / note globale en français et en mathématiques
Les enfants de CP ont été classés en trois catégories, en regroupant ceux ayant reçu
l'appréciation C et D (inférieurs à la moyenne, codés « -1 ») d’une part, et d’autre part ceux
ayant reçus l'appréciation A et A+ (supérieurs à la moyenne, codés « +1 »). La troisième
catégorie est formée des enfants ayant reçu l'appréciation B (moyens, codés « 0 »). Pour
chaque enfant de CM2, nous avons calculé la moyenne de notes en français à partir des notes
fournies en orthographe, grammaire, lecture silencieuse, expression écrite, vocabulaire et
conjugaison. De même, en mathématiques, la moyenne des notes a été obtenue à partir des
notes en opérations, géométrie et problèmes. Les moyennes de la classe, pour les enfants de
CM2, ont ensuite été calculées pour chaque discipline (français et mathématiques). A partir de
ces notes moyennes, les enfants de CM2 ont été classés en trois catégories, comme ceux de
CP : inférieurs à la moyenne de la classe (codifiés comme « -1 »), moyens (codifiés comme
« 0 »), ou supérieurs à la moyenne de la classe (codifiés comme « +1 »).
2 / Analyses statistiques
Nous avons utilisé le logiciel Statistica pour nos analyses statistiques. Pour comparer
deux répartitions (par exemple la relation entre la préférence oculaire et la capacité de cligner
des yeux) nous avons calculé un test de Banner. Pour estimer si une variable continue
dépendante variait en fonction d'une variante indépendante catégorielle (par exemple, le
nombre d'utilisations de l'œil droit en fonction de l'âge), nous avons fait une ANOVA. Pour
chercher s’il existe une liaison entre deux variables nominales quand les tableaux à comparer
sont de la même taille, comme pour le choix de l’œil droit en fonction du type de stimulus, on
a utilisé une analyse de X2 . La recherche de l’existence d’une relation éventuellement
significative entre deux classements, s’est fait par le tau de Kendall, comme dans le cas de la
dominance oculaire déterminée par chacune des deux conditions : “bandes penchées” et ratonmaman. Pour des mesures répétées, nous avons utilisé une ANOVA-MANOVA avec mesures
répétées. Pour l’analyse de la position de la cible par exemple, nous avons fait une ANOVAMANOVA sur la fréquence d’utilisation de l’œil droit en fonction de l’âge (x2), de l’œil
préféré et de la position spatiale de la cible (x5, mesures répétées).
29
3 / Plans d’expériences
Test d’acuité visuelle : S42 <G2 >*O2 (avec O pour œil).
Test de clignement oculaire : S42 <G2 >*O2*C2 (avec O pour œil et C pour
clignement).
Test de latéralité manuelle : S42 <G2 >*M2 (avec M pour main).
Tests du trou et du télescope : S42 <G2 >*O2 (avec O pour œil)
Test de variation du choix oculaire en fonction de l’angle de visée : S42 <G2 >*PS5
(avec PS pour position de la cible).
Test de dominance oculaire : S42 <G2 >*C4*R2 (avec C pour condition et R pour
réponses possibles).
Test de l’alouette : S42 <G2 >*I3 (avec I pour indice de vitesse de lecture)
Appréciation / note globale en français et en mathématiques : S42 <G2 >*D2*N3 (avec
D pour disciplines et N pour niveau scolaire)
II Résultats
1/ Test d’acuité visuelle, test de clignement oculaire et test de latéralité
manuelle
Acuité visuelle
Dix-neuf enfants avaient une acuité visuelle normale ou supérieure à la normale dans
les deux yeux. Dix-huit enfants avaient une acuité visuelle presque normale dans les deux
yeux ou normale dans un œil et presque normale dans l’autre. Pour quatre enfants (deux en
CP et deux en CM2), nous avons trouvé une acuité visuelle inférieure à 20/40 (0,5) pour l’un
ou pour les deux yeux. Enfin l'acuité visuelle d’un enfant de CP n’a pas pu être testée
30
puisqu’il ne savait pas encore lire et que nous n'avions prévu qu’une carte de Snellen avec des
lettres. Huit enfants portaient des lunettes.
Clignement oculaire
De l’ensemble des 39 enfants droitiers, tous pouvaient cligner au moins d’un œil.
Vingt quatre enfants arrivaient à cligner des deux yeux, cinq arrivaient à fermer l’œil droit
mais pas le gauche et 10 pouvaient cligner de l’œil gauche mais pas du droit (voir tableau 1).
Un test de Banner montre que la capacité de clignement oculaire ne diffère pas
significativement entre les enfants de CP et les enfants de CM2.
Classe
Clignement droit
Clignement
Clignement droit
mais pas gauche
gauche mais pas
et gauche
Total
droit
CP
Effectif
2 (12,5%)
4 (25%)
10 (62,5%)
16 (100%)
CM2
Effectif
3(13,04%)
6 (26,09%)
14 (60,87%)
23 (100%)
5
10
24
39
Tous
Tableau 1 : distribution des enfants droitiers par rapport à leurs capacités de clignement oculaire en
fonction de l’âge
Préférence manuelle
Parmi les 42 enfants testés, nous avons trouvé trois gauchers (deux de CP et un de
CM2) et 39 droitiers. Tous les gauchers étaient des filles et il y avait 18 filles (85,71% des
filles) et 21 garçons (100% des garçons) qui préféraient la main droite pour écrire (voir
Tableau 2). Un test de Banner a montré que la fréquence de droitiers ne change pas entre nos
deux groupes d’âge. Étant donné le faible nombre de gauchers, la plupart de nos analyses
n'ont porté que sur les droitiers pour l'écriture.
31
Classe
Préférence main droite
CP
16 (88,89%)
CM2
23 (95,83%)
Tous
39 (92,86%)
Tableau 2 : fréquence de droitiers en fonction de l’âge
2/ Préférence oculaire
2a/ Préférence oculaire évaluée par les tests du trou et du télescope
Dans les deux groupes d'âge d’enfants droitiers, nous observons une majorité d'enfants
présentant une préférence pour l'œil droit. La différence ne varie pas en fonction de l'âge (voir
Tableau 3).
Âge
Préférence œil gauche
Sans préférence
Préférence œil droit
CP
37,5 %
0%
62,5 %
CM2
30,43 %
8,70 %
60,87 %
Total
33,33 %
5,13 %
61,54 %
Tableau 3: fréquence des préférences oculaires en fonction de l'âge, chez les droitiers ("sans
préférence" renvoie à un choix différent pour les deux épreuves)
Relation entre préférence oculaire et acuité visuelle
Pour voir si la préférence oculaire est liée à l'acuité visuelle, nous avons comparé la
répartition des enfants selon l'œil ayant la meilleure acuité visuelle avec la répartition selon
l'œil préféré (voir tableau 4). Un test de Banner montre que les deux répartitions
32
sont indépendantes. D’une part, la majorité des enfants n’ont pas de différence d’acuité
visuelle entre les deux yeux, et ces enfants se répartissent également entre les préférences
pour l’œil droit et pour l’œil gauche ; d’autre part, le choix de l'œil droit comme œil préféré
s'observe en majorité chez les enfants ayant une meilleure acuité de l'œil gauche dans un ratio
comparable à celui observé chez les enfants ayant une meilleure acuité de l'œil droit (voir
tableau 4).
Œil préféré
Acuité
Gauche
Indifférent
Droit
Total
Droit > Gauche
2 (15,4%)
0
8 (34,8%)
10
Sans différence
10 (76,9%)
2 (100%)
13 (56,5%)
25
Gauche > Droit
1 (7,7%)
0
2 (8,7%)
3
Total
13
2
23
38
visuelle
Tableau 4 : acuité visuelle en fonction de l'œil préféré chez les droitiers
Relation entre préférence oculaire et de la capacité de clignement oculaire
Comme on voit sur le tableau 5, les deux seuls enfants qui n'ont pas de préférence
oculaires sont capables de cligner aussi bien d'un œil que de l'autre. Seulement douze enfants
(31%) ne savent pas cligner l’œil préféré, tandis que la plupart (27 = 69%) savent le faire. Par
contre, 36 enfants (92,3%) arrivent à cligner l’œil controlatéral à l’œil préféré et seulement 3
(7,7%) n’arrivent pas à le faire. Un test de Banner montre que la relation entre la capacité de
clignement oculaire et la préférence oculaire n’est pas significative.
33
Œil préféré
Gauche
Indifférent
Droit
Total
Droit et gauche
9
2
13
24
Gauche, pas droit
1
0
9
10
Droit, pas gauche
3
0
2
5
Total
13
2
24
39
Clignement
Tableau 5 : préférence oculaire en fonction de la capacité de clignement oculaire
2b/ Préférence oculaire en fonction de l'angle de visée et du stimulus
On voit sur le tableau 6 la fréquence d’utilisation de l’œil droit en fonction du type de
stimulus et de sa position spatiale. Pour voir si le choix de l’œil changeait en fonction du type
de stimulus, nous avons additionné les valeurs des cinq positions spatiales pour les lettres et
pour les couleurs : les valeurs peuvent aller de 0 (œil droit tout le temps) à 10 (œil gauche tout
le temps). Un test t de Student pour échantillons appareillés ne montre aucune différence
significative pour la fréquence du choix de l'œil droit selon que le sujet regarde une lettre
(3,54) ou une couleur (3,51).
Angle de visée
-20°
-10°
0°
10°
20°
Lettres
48,72%
48,72%
69,23%
74,36%
79,49%
(19)
(19)
(27)
(29)
(31)
51,28%
46,1 %
66,67%
74,36%
82,05%
(Spencer et
(Spencer et
(26)
(29)
(32)
al.)
al.)
Couleurs
Tableau 6 : fréquence du choix de l'œil droit en fonction de l’angle de visée et du type de stimulus
Nous avons donc calculé la fréquence de l'utilisation d’un œil en faisant la moyenne
34
des deux essais (lettre et couleur) pour chaque position spatiale. Pour chaque position, les
enfants peuvent avoir des notes allant de 0 (utilisation seulement de l'œil droit) à 2 (utilisation
de l'œil gauche pour chaque essai) (voir figure 7).
Moyenne des choix
oculaires
2,000000
1,500000
1,000000
0,500000
0,000000
-20º
-10º
0º
+10º
+20º
Angle de visée
Moyenne OPDroit
Moyenne OPGauche
Moyenne Totale
Figure 7: choix de l'œil en fonction de l’angle de visée et de l'œil préféré (OP) estimé aux tests du
trou et du télescope (0 représente le choix exclusif de l’œil droit et 2 le choix de l’œil gauche dans les
deux essais)
Une ANOVA-MANOVA sur la fréquence d'utilisation d'un œil en fonction de l'âge
(x2), de l'œil préféré testé par les deux tests du trou et du télescope et de la position spatiale de
la cible (x5, mesures répétées) n'indique pas d'effet significatif pour l'âge, mais un effet
significatif pour l'œil préféré (F (1,33) = 24,4, p = 0.000), et un effet significatif pour la
position spatiale (F (4,132) = 11,02, p = 0.000). Aucune des interactions n'est significative. Le
choix de l'œil varie donc significativement avec la position spatiale du stimulus : plus le
stimulus à regarder est placé à droite, et plus les enfants se servent de leur œil droit pour le
regarder. Mais ce choix est aussi fonction de l’œil préféré aux tests du trou et du télescope :
les enfants dont l’œil préféré est le gauche utilisent globalement plus leur œil gauche au test
de variation du choix oculaire en fonction de l’angle de visée, et réciproquement.
Ainsi, même si l'œil choisi dépend de la position spatiale du stimulus, la préférence
oculaire manifestée aux tests classiques (trou et télescope) se reflète dans le choix de l'œil en
fonction de l’angle de visée. Notons que la corrélation entre l'œil choisi dans la condition de
présentation centrale (0º) du test du choix de l’œil en fonction de l’angle de visée et l'œil
35
préféré aux tests du trou et du télescope est de .47 (p< 0.05).
2c/ Stabilité de la préférence oculaire à des angles de visée variables en
fonction de l'œil préféré
Nous avons recherché si les sujets ayant une préférence pour l'œil droit ou gauche aux
tests de préférence (trou et télescope) manifestaient une constance comparable au test de
choix oculaire en fonction de l’angle de visée. Pour cela, nous avons considéré la fréquence
d'utilisation non plus de l'œil droit, comme pour les analyses précédentes, mais de l'œil
préféré, ceci sur l'ensemble des positions spatiales. L'indice obtenu (indice de stabilité de la
préférence oculaire en fonction de l’angle de visée) pouvait varier entre 0 (aucune utilisation
de l'œil préféré) et 10 (utilisation de l'œil préféré pour les cinq positions spatiales). Donc, plus
l’indice est grand, plus l’influence de l’œil préféré est importante sur le choix oculaire lors de
la tâche, malgré le changement de la position de la cible.
Pour les enfants avec une préférence oculaire gauche, l'indice moyen est de 6,29,
tandis que cet indice est de 8,3 pour les enfants ayant une préférence oculaire droite. La
différence n'est pas significative.
3/ Dominance oculaire
Enfants en classe de CP
Nous avons présenté les stimuli aux enfants de CP et nous avons rencontré les
difficultés suivantes dans la passation du test :
-
Ils avaient du mal à s’exprimer pour dire ce qu’ils voyaient
-
Le fait de percevoir la rivalité leur faisait penser que « quelque chose n’allait pas »
et ils bougeaient tout de suite pour arrêté l’effet de la rivalité
-
Les tâches duraient trop longtemps pour pouvoir les garder attentifs et sans bouger
-
Ils avaient du mal à retenir les consignes et ils soulevaient la tête plusieurs fois
36
pendant le déroulement du test pour demander à l’examinateur de les répéter
-
Ils ont communiqué entre eux une fausse consigne, comme quoi ils devaient
cligner les yeux alternativement pour changer de stimulus perçu
Pour toutes ces raisons, nous avons décidé de ne pas prendre en compte leurs résultats
dans les tests de rivalité binoculaire.
Enfants en classe CM2
Dans l’étude de la dominance oculaire chez les enfants de CM2, nous avons exclu
définitivement sept sujets : trois sujets n’ont jamais perçu de rivalité entre les stimuli
montrés ; une fille a refusé de participer à cette épreuve ; pour deux sujets l’ordinateur est
tombé en panne et a mal enregistré les données et un sujet a eu des résultats trop écartés par
rapport aux autres. Dans les tests des lettres deux sujets de plus ont été exclus à cause d’une
erreur de l’ordinateur qui s’est produite au cours de l’expérience. Par ailleurs, nous avons
décidé de ne pas exclure des analyses pour cette partie le seul enfant gaucher étant donné le
faible nombre de sujets restants disponibles pour l'analyse. En tout, entre 15 ou 17 sujets
(suivant les tests concernés) ont été analysés pour la dominance oculaire.
Dominance oculaire mesurée par la rivalité binoculaire : pourcentage de temps
de dominance.
Nous avons calculé le temps total pendant lequel chaque stimulus était perçu : le
pourcentage de dominance d'un œil a été calculé de la façon suivante :
[Temps œil gauche (ou droit) / (temps œil gauche + temps œil droit)]*100
Les moyennes ont été calculées pour chacune des paires de stimuli ainsi que pour
l’ensemble (voir tableau 7).
37
Conditions
“bandes penchées”
Raton-maman
Moyenne des deux
Œil gauche
Œil droit
50,1% (min : 40,5 ; max : 56,7)
49,9% (min : 43,3 ; max : 59,5)
46,9% (min : 25,2 ; max : 77)
53,1% (min : 23,04 ; max : 74,8)
48,6% (min : 37,6 ; max : 65,7)
51,4% (min : 34,3 ; max : 62,4)
Tableau 7 : fréquences de dominance oculaire en fonction de la condition de l’expérience
Une analyse de tau de Kendall nous permet de comparer la dominance oculaire
mesurée par le test des « bandes penchées » et celle qui est mesurée par le test « ratonmaman ». Cette analyse montre une corrélation positive mais relativement faible entre les
deux variables (tau de 0,37, p<0,05).
Dominance oculaire : fréquences des sujets en fonction de leur œil dominant
Nous avons catégorisé les sujets suivant qu'ils présentaient une dominance de l'un ou
l'autre œil. On observe sur le tableau 8 que la plupart des enfants ont un œil dominant (82,4%
pour la condition « bandes penchées », et 100% pour la condition « raton-maman »).
Cependant, dans la condition « bandes penchées » il y a autant d’enfants qui présentent une
dominance de l’œil droit que d’enfants manifestant une dominance de l’œil gauche.
Dominance
Dominance OG
Dominance OD
Sans
Total
préférence
Condition
« bandes penchées »
7 (41,2 %)
7 (41,2%)
3 (17,6%)
17 (100%)
« raton-maman »
5 (33,3%)
10 (66,7%)
0
15 (100%)
Tableau 8: fréquence (%) de dominance oculaire pour le test des bandes penchées
38
Préférence pour un des deux stimuli
L'analyse de la littérature montre que l’effet du stimulus est en général plus fort que
celui de la préférence oculaire (Tong et al., 2006). Pour cette raison nous avons cherché s’il y
avait ou non, dans ce cas, une préférence pour l’un des deux stimuli d’une même paire.
On voit dans les tableaux 9 et 10 que les bandes penchées vers en haut à droite, de
même que les lettres du mot « raton » étaient perçues plus longtemps que les bandes penchées
vers en haut à gauche et le mot « maman ». Nous rappelons qu’au bout de 60 secondes,
l‘image présentée à l’œil gauche pendant la première partie du test était présentée à l’œil droit
pendant 60 secondes. La différence entre le nombre de sujets qui préféraient l'un des deux
stimulus présentés, est dans les deux cas significative (p =0,0001).
Stimulus perçu le plus longtemps
Nombre de Sujets
Pourcentage
Bandes penchées vers la droite
15
88,24%
Bandes penchées vers la gauche
2
11,76%
17
100%
Total
Tableau 9 : effet du stimulus dans la condition « bandes penchées »
Stimulus perçu le plus longtemps
Nombre de Sujets
Pourcentage
Raton
9
60%
Maman
6
40%
Total
15
100%
Tableau 10 : effet du stimulus dans la condition «raton-maman »
39
Nous avons calculé un temps moyen de perception pour chaque œil pour l’ensemble
des conditions et à partir de cette moyenne nous avons déterminé la dominance oculaire.
4/ Relation entre préférence et dominance oculaire (CM2)
Etant donné que l’une des questions posées est de savoir s’il existe ou non une
corrélation entre dominance et préférence oculaire, nous avons comparé ces deux résultats.
On voit sur le tableau 11 qu’il y a autant d’enfants dont l’œil préféré est le droit que d’enfants
dont l’œil préféré est le gauche parmi les enfants ayant montré une dominance oculaire
droite ; il y a plus d’enfants dont l’œil préféré est le droit que d’enfants dont l’œil préféré est
le gauche parmi les enfants ayant montré une dominance oculaire gauche. Un test de Banner
fait séparément pour les deux conditions, confirme qu’il y a pas de relation significative entre
préférence et dominance oculaire.
Dominance
OD gauche
Sans dominance
OD droit
Total
3 (33,3%)
0 (Spencer et al.)
6 (66,7%)
9
1 (50%)
0 (Spencer et al.)
1 (50%)
2
1 (16,7%)
1 (16,7%)
4 (66,7%)
6
5
3
11
17
Préférence
OP droit
Sans préférence
OP gauche
Total
Tableau 11 : dominance oculaire en fonction de la préférence oculaire
5/ Latéralité œil-main et performance scolaire
5a/ Analyse de la latéralité œil-main (fréquence des latéralités croisées
versus non-croisées entre l'œil et la main)
Pour ces analyses, pour lesquelles sont à nouveau inclus les enfants de CP, nous avons
40
considéré aussi les enfants gauchers. Parmi les 42 enfants testés, deux n’ont pas été pris en
compte pour l’analyse suivante puisque, comme nous avons vu plus haut, ils n’ont pas une
même préférence oculaire pour les tests du trou et du télescope. Parmi, les 40 restants, 27
enfants (67,5 %) ont un pattern non croisé et 13 (32,5 %) en ont un croisé. Soixante pour cent
des filles et 75% des garçons ont un pattern de latéralité œil-main non croisé. Le tableau 12
montre les différences des patterns de croisement de la latéralité œil-main par rapport à l’âge.
Il n'y a pas de différence significative entre les deux groupes d'âge pour cette variable.
Classe
Pattern non croisé
Pattern croisé
Total
CP
12 (66,7%)
6 (33,3%)
18
CM2
15 (68,3%)
7 (31,8 %)
22
Tous
27
13
40
Tableau 12 : fréquence des patterns de croisement des préférences œil-main en fonction de l’âge
5b/ Analyse de la performance scolaire
La performance scolaire a été évaluée d'une part par le test de l'alouette, d'autre part
par une appréciation globale pour le français et les mathématiques (appréciation directe de la
maîtresse en CP, ou à partir des notes en CM2).
Test de l’alouette
Le nombre de mots lus en trois minutes donne un résultat en "âge de lecture". L'âge de
lecture est bien entendu significativement plus élevé en CM2 (137,9 mois, ET = 23,8) qu'en
CP (83 mois, ET = 9,33) (F(1,37) = 81 ; p = .000). On calculait ensuite l'indice CTL (voir
« traitement des données », plus haut) pour voir comment se situait l'enfant par rapport aux
normes correspondant à sa classe. Les enfants étaient ensuite répartis en trois catégories
suivant qu'ils se situaient à plus d'un écart-type au-dessus ou au-dessous de la norme ou entre
-1 et +1 écart type de la norme. On voit sur le tableau 13 que les enfants de CM2 que nous
avons observés se situaient rarement en dessous de la norme, tandis que 27,8% des enfants de
CP observés se situaient en dessous de la norme. Un test de Banner montre que la différence
41
est significative (X2 (2) = 12,3 ; p = .002).
ET indice de
< -1ET
0
>1 ET
Total
CP
5 (27,78%)
11(61,11%)
2(5,56%)
18
CM2
1(4,55%)
7 (31,82%)
14 (63,64%)
22
Total
6
18
16
40
lecture
Tableau 13 : fréquence en fonction de la position de l’enfant par rapport à la norme de sa classe à
l’indice de vitesse de lecture (test de l’Alouette)
Appréciation ou note globale en français
Pour cette analyse, de même que pour celle en mathématiques, nous avons exclu le
seul enfant (un enfant de CP) qui n’a pas d’appréciation de la maîtresse. On peut voir sur le
tableau 14 la répartition des enfants dans les différentes catégories en fonction des
appréciations de la maîtresse (CP) ou des notes (CM2). La fréquence d'enfants se situant en
dessous de la moyenne est plus importante en CM2 qu'en CP. Une analyse de Banner montre
que la différence est significative (X2 = 5,87 ; p = 0,05.).
42
Appréciation
insuffisante ou au-
Appréciation
moyenne
ou moyenne de la classe
dessous de la moyenne
Appréciation bonne ou
Total
au-dessus de la
moyenne de la classe
de la classe
CP
2 (11,8%)
5 (29,4%)
10 (58,8%)
17
CM2
7 (31,8%)
1 (4,5%)
14 (63,6%)
22
Total
9
6
24
39
Tableau 14 : fréquence en fonction de l‘ appréciation globale en français (ou de la note) et en fonction
de l’âge
Appréciation ou note globale en mathématiques
On peut voir sur le tableau 15 la répartition des enfants dans les différentes catégories.
La fréquence d'enfants se situant en dessous de la moyenne de la classe (pour les enfants de
CM 2) ou de niveau insuffisant par l’enseignant (pour les enfants de CP), est plus importante
en CM2 qu'en CP. Une analyse de Banner montre que la différence n’est pas significative.
Inférieur
Moyen
Supérieur
Total
CP
2 (11,8%)
2 (11,8%)
13 (76,5%)
17
CM2
9 (40,9%)
1(4,5%)
12 (54,5%)
22
Total
11
6
22
39
Tableau 15 : fréquence en fonction de l’appréciation globale en mathématiques (ou de la note) et en
fonction de l’âge
43
5c/ Relations entre la performance scolaire et la latéralité œil-main
Relation entre le niveau de lecture et la latéralité œil-main
Nous avons recherché s'il y avait une relation entre le niveau de lecture mesuré par le
test de l’Alouette et la latéralité œil-main. On voit sur le tableau 16 que les enfants ayant une
latéralité croisée œil-main ne se retrouvent pas parmi les enfants lisant le moins bien. Un test
de Banner fait séparément pour les CP et les CM2 indique qu'il n'y a pas de relation
significative entre les deux variables, quel que soit le groupe d'âge.
Catégories en
< -1 ET
-1ET > 0 <+1 ET
>+1 ET
Total
4 (33,3%)
6 (50%)
2 (16,7%)
12
Croisée
1 (16,7%)
5 (83,3%)
0%
6
Non
1 (6,67%)
5 (33,3%)
9 (60,0%)
15
0%
2 (28,6%)
5 (71,4%)
7
6
18
16
40
fonction du CTL
Non
CP
croisée
CM2
croisée
Croisée
Total
Tableau 16 : niveau de lecture au test de l’Alouette en fonction de latéralité œil-main
Relation entre la performance scolaire en français et la latéralité œil-main
Nous avons recherché s'il y avait une relation entre la performance scolaire en français
et la latéralité œil-main. On voit sur les figures 8 et 9 qu'aucun enfant de CP ayant une
latéralité croisée ne se trouve parmi ceux ayant reçu les moins bonnes appréciations en
44
français, et que seul un enfant de CM2 ayant une latéralité croisée se trouve parmi ceux ayant
reçu les moins bonnes notes en français. Un test de Banner fait séparément pour les CP et les
CM2 indique qu'il n'y a pas de relation significative entre les deux variables, quel que soit le
groupe.
Distribution des
patterns de latéralité
oeil-main
70,00%
60,00%
50,00%
40,00%
30,00%
20,00%
10,00%
Croisée
Non croisée
0,00%
-1
0
+1
Niveau en français (CP)
Figure 8: fréquence des différents patterns de latéralité œil-main en fonction du niveau en français
Distribution des patterns
de latéralité oeil-main
chez les enfants de CP
80,00%
70,00%
60,00%
50,00%
40,00%
30,00%
20,00%
10,00%
Croisé
0,00%
-1
0
Non croisé
+1
Niveau en français (CM2)
Figure 9: fréquence des différents patterns de latéralité œil-main en fonction du niveau en français
chez les enfants de CM2
45
Relation entre le niveau en mathématiques et la latéralité œil-main
De même que pour le français, pour les mathématiques nous observons sur le tableau
17 qu'aucun enfant de CP ayant une latéralité croisée ne se trouve parmi ceux dont le niveau
en mathématiques était considéré comme insuffisant par l’enseignant. Un test de Banner
indique que la relation entre les deux catégories (niveau en français et latéralité croisée) n’est
pas significative. Pour les CM2, on n’observe également aucune relation significative entre le
classement de l’enfant en fonction de ses notes et sa latéralité œil-main.
Appréciation / notes
Niveau insuffisant
Niveau moyen
Bon niveau ou
globales en mathématiques
ou au-dessous de
ou moyenne de la
au-dessus de la
la moyenne de la
classe
moyenne de la
classe
Total
classe
2 (18,2%)
1 (9,1%)
8 (72,7%)
11
Croisée
0 (Spencer et al.)
1 (16,7%)
5 (83,3%)
6
Non croisée
5 (33,3%)
0 (Spencer et al.)
10 (66,7%)
15
Croisée
4 (57,1%)
1 (14,3%)
2 (28,6%)
7
Total
11
6
CM2
CP
Non croisée
22
39
Tableau 17 : fréquence des appréciations / moyennes de notes des enfants en mathématiques en
fonction de l’âge et du pattern de latéralité œil-main
46
Discussion
Acuité visuelle et test de clignement oculaire
La plupart des enfants (38) ont eu une acuité visuelle normale ou presque normale;
pour les enfants ayant une mauvaise acuité visuelle (deux enfants de CM2), nous avons vérifié
qu’ils arrivaient à lire les lettres qui leur étaient présentées lors de la condition « ratonmaman » du test de rivalité binoculaire avant de commencer. Leurs résultats dans la tâche de
rivalité binoculaire étaient sans différences significatives par rapport à ceux de leurs
camarades.
Quant à la capacité de clignement oculaire, elle ne change pas significativement entre
les enfants de 6 ans et ceux de 10 ans. De plus, en comparant la préférence à la capacité de
clignement oculaire, nous avons remarqué que la plupart des enfants arrivaient à cligner de
l’œil controlatéral à l’œil préféré, mais que l’incapacité de clignement oculaire ne déterminait
pas la préférence oculaire.
Aussi bien les résultats de clignement oculaire que ceux de latéralité manuelle, sont en
accord avec les résultats rapportés dans la littérature chez les enfants.
Préférence oculaire en fonction de l’angle de visée et son évolution en
fonction de l’âge
En ce qui concerne la constance de la préférence oculaire mesurée dans une tâche de
vision monoculaire lorsqu’on fait varier l’angle de visée, l’analyse des résultats nous permet
d’affirmer que les sujets utilisent d'autant plus leur œil droit que la cible se trouve plus à
droite. Et de même, ils utilisent plus leur œil gauche quand la cible se trouve à gauche.
Cependant, même si l'œil choisi dépend de la position spatiale du stimulus, la préférence
oculaire manifestée aux tests classiques (trou et télescope) se reflète dans le choix de l'œil en
fonction de l’angle de visée. Nous n’avons pas trouvé d’effet significatif de l'âge dans le choix
de l'œil en fonction de l’angle de visée. Par ailleurs, le type de cible (lettres ou couleurs) ne
constitue pas un facteur qui modifie le choix de l’œil en fonction de l’angle de visée.
47
Ces résultats sont conformes aux résultats de Khan (2001), étant donné qu’il a trouvé
aussi que le choix de l’œil variait en fonction de l’angle de visée. En effet, les résultats de son
expérience avec un plus grand nombre d’essais par sujets (10 essais par sujets) et un plus
grand nombre de positions possibles de la cible (11 positions : tout les 10º, 50º à gauche et 50º
à droite du centre), montrent que l’angle de visée moyen ou les sujets pouvaient aussi bien
utiliser leur œil droit que leur œil gauche se trouvait environ à 15,5º +/- 11,3º dans la direction
de l’œil non dominant. Pour nos résultats, ce point de changement n’a pas pu être déterminé
pour l’œil droit (par manque de données) et était d’environ 10º pour l’œil gauche. Deux
explications sont possibles pour ce changement d’œil choisi : soit, comme d’après Khan, que
le système choisi, pour des positions non centrales l’œil avec le meilleur champ visuel ; soit,
comme Banks (2004) affirme que le choix se fait en fonction de la taille relative de la cible.
En tout cas, ces variations du choix de l’œil comme les variations du choix de la main en
fonction de l’angle de présentation des objets à saisir, sont influencés mais ne dépendent pas
uniquement de la préférence oculaire. Cette étude est la première de la sorte, à notre
connaissance qui se fait chez des enfants. Une étude ultérieure (avec, au moins 10 essais pour
chaque enfant et plus de positions possibles de la cible) sera nécessaire pour pouvoir
déterminer plus précisément l’angle de visée moyen en fonction de l’âge, ou les sujets
pouvaient aussi bien utiliser leur œil droit que leur œil gauche.
Relation entre préférence et dominance oculaire et ses changements en
fonction de l’âge
Notre étude constitue une première tentative d’étude de la rivalité binoculaire chez les
enfants. Nos résultats montrent que la plupart des enfants présentent un œil dominant. Nous
avons trouvé, pour le test des bandes penchées, que 88,24% des enfants préféraient le stimulus
où les bandes étaient penchées vers la droite (45º d’inclination). Bien que plusieurs études
aient trouvé un effet significatif de l’orientation (mis à part la verticalité ou horizontalité des
stimuli) sur la rivalité binoculaire, la différence trouvée est beaucoup trop importante pour
être expliquée simplement par ce phénomène (Andrews et Purves, 1997 ; Fahle, 1982). Une
explication probable est que des cartons qui avaient été posés sur la table (en dessous de
chaque souris) et montrés à l’enfant juste avant le début du test (un à gauche et un à droite),
avec les stimuli qui seraient montrés plus tard, auraient joué le rôle d’amorces (« priming »).
48
Et que les enfants auraient regardé plus le carton de gauche (qui contenait les bandes penchées
vers la gauche) que le carton de droite. En effet une revue de la littérature nous a permis de
découvrir que la vue antérieure de bandes avec une certaine orientation identique ou
semblable à l’un des stimuli qui seraient présentés, diminuerait la probabilité de perception de
ce stimulus pendant le test de rivalité binoculaire (Blake et Overton, 1979 ; Blake et al., 1980
; Pearson et Clifford, 2005). On pourrait penser aussi qu’il s’agit d’un effet de la main utilisée
pour les appuis, cependant le stimulus dominant pour les lettres est celui pour lequel l'enfant
devait appuyer avec sa main gauche, alors que pour les bandes penchées vers la droite, il
devait utiliser sa main gauche.
Pour la relation entre la préférence et la dominance oculaire mesurée par un test de
rivalité binoculaire, notre analyse des résultats ne montre pas de corrélations significatives
entre l’œil préféré et l’œil dominant pour une tâche de rivalité binoculaire (grilles
orthogonales de 2º, un contraste de 100% et une fréquence spatiale de 4 cpd). Il n’y a donc
pas de relation significative entre l’œil préféré et l’œil dominant pour cette tâche particulière,
chez les enfants de CM2 étudiés. L’évolution de cette relation en fonction de l’âge n’a pas pu
être étudiée du fait que les enfants de CP n’ont pas pu subir convenablement le test de rivalité
binoculaire et que l’on n’a pas tenu compte de leurs résultats. Par contre, les résultats trouvés
pour ce groupe d’enfants d’entre 10 et 11 ans sont comparables aux résultats trouvés chez les
adultes (Handa et al., 2004; Levelt, 1967).
Relation entre patterns de latéralité œil-main et réussite scolaire et ses
variations en fonction de l’âge
Finalement, du point de vue de la relation entre le pattern de latéralité œil-main et la
réussite scolaire, nous avons analysé les deux groupes d’âge séparément et nous n’avons pas
trouvé d’effet significatif du pattern de latéralité œil-main (croisé ou non croisé) sur l’indice
de vitesse de lecture par rapport à la classe dans les deux groupes d’âge étudiés. De même,
pour la performance en français et en mathématiques, les résultats ne semblent pas défavoriser
les enfants ayant un pattern croisé. Mais les différences observées entre les enfants ayant un
pattern croisé et ceux ayant un pattern non croisé, ne sont pas statistiquement significatives.
Cette absence d’effets des patterns de latéralité œil-main dans la réussite scolaire ne varie pas
en fonction de l’âge, du moins pour les enfants des groupes analysés. Ces résultats sont
49
conformes aux résultats d’études comparables ou il n’y avait pas de différence importante
entre le pattern de latéralité œil-main et la réussite scolaire (Mahone et al., 2006).
Conclusions
Nous pouvons tirer les conclusions suivantes :
Même si le choix oculaire des enfants testés varie en fonction de la position spatiale de
la cible, la préférence oculaire se reflète dans le choix de l'œil en fonction de l’angle de visée.
Il n’y a pas de différences significatives entre les deux groupes d’âge étudiés pour la variation
du choix oculaire en fonction de l’angle de visée.
La dominance oculaire s'observe chez les enfants. Il n’y a pas de relation entre la
préférence oculaire et la dominance oculaire déterminée par la présentation de stimuli
dichoptiques consistant en des bandes inclinées avec un contour, de petite taille (2º), de
contraste haut (100%) et de fréquence spatiale de 4 cpd.
Aucun effet significatif n’a été trouvé entre le pattern de latéralité œil-main et la
réussite scolaire en vitesse de lecture, en français et en mathématiques dans aucun des groupes
d’âge étudiés. Ceci nous permet de rejeter l’hypothèse courante parmi les enseignants selon
laquelle les enfants ayant une latéralité œil-main croisée se trouveraient à risque d’une
mauvaise performance scolaire.
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