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Le développement des habiletés de l’enfant

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Jacqueline Fagard

Chapitre III. Contraintes dans la coordination bimanuelle

Texte intégral

1Le concept de contrainte renvoie aux « limitations inhérentes au système de contrôle moteur qui biaisent les tentatives de produire de nouveaux patterns de coordination, de façon souvent prévisible » (Swinnen, Walter, Lee & Serrien, 1993, p. 1328). Comme je l’ai déjà mentionné, les gestes bimanuels censés être indépendants ne le sont qu’en théorie. Deux gestes simultanés sont toujours contraints à une certaine dépendance spatio-temporelle, à moins d’un entraînement rigoureux comme celui des virtuoses. L’interférence entre deux mouvements différents simultanés est connue depuis longtemps, mais a été particulièrement étudiée ces dernières années. Un certain nombre d’études expérimentales ont permis de montrer que deux actions bilatérales en principe indépendantes interfèrent toujours entre elles.

  • 1 D’après les calculs de Fitts, le temps d’un mouvement de pointage augmente linéairement avec l’ampl (...)

2Des recherches déjà anciennes ayant utilisé des tâches simples comme le pointage sur cible (Kelso, Southard & Goodman, 1979 ; Marteniuk & MacKenzie, 1980) ou les mouvements de flexion et d’extension de l’avant-bras (Cohen, 1970 ; Cohen, 1971 ; Wyke, 1969) ont permis de dégager différents niveaux d’interférence. Par exemple, deux pointages sur des cibles de taille et d’éloignement différents qui, s’ils étaient accomplis isolément, auraient d’après la loi de Fitts1 un temps de mouvement différent, présentent des paramètres temporels communs quand ils sont exécutés simultanément : démarrage simultané, pics de vitesse synchronisés.

3D’une façon générale, on a souvent observé que le temps de réponse et le temps de mouvement sont plus longs lorsqu’une action est bilatérale que lorsque la même action est réalisée unilatéralement. Par ailleurs, l’allongement du temps est plus important si les mouvements sont asymétriques dans leur déplacement dans l’espace par rapport à l’axe du corps que s’ils sont symétriques (Taniguchi, Nakamura & Oshima, 1977 ; Wyke, 1969). Ces résultats illustrent deux principaux types de contraintes : les contraintes de symétrie et les contraintes de synchronie, auxquelles il faut rajouter les contraintes liées à l’asymétrie manuelle.

1. Contraintes de symétrie

4En raison de la symétrie de l’anatomie corporelle et de l’organisation du système neuro-moteur, les mouvements qui impliquent des muscles homologues sont plus faciles à réaliser que les mouvements mettant enjeu des muscles non homologues. On fait en général référence aux premiers sous les termes de mouvements symétriques ou « en miroir ». L’observation clinique d’une facilitation pour les mouvements en miroir est relativement ancienne puisque, comme le rappellent Baldissera et al. (1982), Müller en faisait la remarque dans une publication de 1840. Meige (1901), et à sa suite Noica, reprennent l’idée que « nous venons au monde avec la tendance de faire des mouvements symétriques » (Noica, 1912, p. 201).

5Les contraintes de symétrie ont d’abord été abordées expérimentalement sous le concept de « compatibilité réponse-réponse » dans des tâches de pointage sur cible. Des auteurs comme Fitts et Peterson ont noté que certaines combinaisons de mouvements étaient plus faciles que d’autres, en observant un ralentissement plus ou moins important des mouvements bimanuels, par rapport aux mêmes mouvements exécutés d’une seule main, suivant la relation spatiale existant entre les gestes des deux mains. Ainsi, l’allongement du temps de mouvement au cours d’une tâche de pointage bimanuelle par rapport à la même tâche faite unimanuellement est moins important quand les mouvements sont en miroir que quand ils ne le sont pas (Fitts, 1959 ; Fitts & Seeger, 1953 ; Peterson, 1965). De même, le temps de réaction est plus court si une réponse simultanée de deux doigts implique des doigts homologues que si elle engage des doigts non homologues (Rabbitt, Vyas & Fearnley, 1975), sauf si les sujets savent à l’avance avec quels doigts ils devront répondre.

6De son côté, Cohen a montré que la synchronisation de mouvements simultanés de flexion ou d’extension des deux poignets est bien meilleure quand les deux gestes sont les mêmes que quand une main doit effectuer une extension pendant que l’autre fait une flexion (Cohen, 1971). Pour cet auteur, la meilleure synchronisation des gestes qui utilisent des muscles homologues montre sans doute que la commande motrice de gestes homologues est plus couplée que celle de gestes non homologues. Pour expliquer le couplage, l’auteur évoque la possibilité d’influences transcalleuses jouant de façon différente pour les muscles homologues et non homologues, ou bien que, dans le cas de mouvements en miroir, une seule commande active les deux mains par voies ipsi- et controlatérale. Enfin, souligne l’auteur, la meilleure performance des gestes homologues peut également être attribuée à la redondance des rétroactions proprioceptives et donc au moindre coût du traitement de l’information en retour. Nous reviendrons sur les interprétations possibles des différentes contraintes.

7Depuis ces travaux déjà anciens, de nombreuses recherches, souvent faites dans l’optique de la théorie des systèmes dynamiques, ont confirmé la plus grande stabilité des mouvements en miroir comparés à d’autres patterns de mouvements. De nombreuses combinaisons de gestes ont ainsi été étudiées : flexion-extension rythmique des doigts (Kelso, Holt, Rubin & Kugler, 1981 ; Zanone & Kelso, 1992, cf. figure 7), dessin de cercles (Wuyts, Summers, Carson, Byblow & Semjen, 1996), traçage de cercles en rythme avec un métronome (Byblow, Lewis, Stinear, Austin & Lynch, 2000), balancement de pendules (Schmidt, Beek, Treffner & Turvey, 1991 ; Schmidt, Bienvenu, Fitzpatrick & Amazeen, 1998), manipulation de leviers (Serrien, Teasdale, Bard & Fleury, 1995), pour n’en citer que les principales. Les performances sont toujours meilleures avec des gestes en miroir.

Figure 7. La tâche de flexion-extension utilisée par Kelso et al.

8Quand on demande aux sujets de taper avec leurs deux index à la même fréquence, deux patterns stables se détachent nettement : celui qui maintient une relation de phase et celui qui maintient une relation d’antiphase entre les deux gestes. De ces deux modes, c’est le mode « en phase » qui est le plus facile, et, si l’on demande à des sujets qui tapent sur le mode « en antiphase » d’accélérer, ils finissent involontairement par retrouver une relation de phase (Kelso, 1981 ; Schöner & Kelso, 1988). Quand la consigne est de maintenir une relation de phase différente de ces deux modes, les sujets ont tendance à simplifier la tâche en retournant aux modes les plus faciles (Yamanishi, Kawato & Suzuki, 1980). Par ailleurs, comme nous le verrons dans le paragraphe portant sur les contraintes liées à la latéralité manuelle, les deux mains sont rarement totalement synchrones malgré les consignes ; or, le décalage entre les deux mains est beaucoup moins variable dans le cas de mouvements en miroir que dans celui de mouvements parallèles (Stucchi & Viviani, 1993).

Phase et antiphase
On parle de mouvements « en phase » quand ce sont les muscles homologues qui doivent se contracter simultanément. C’est le cas des mouvements simultanés parallèles exécutés sur le plan sagittal et des mouvements simultanés en miroir réalisés sur le plan frontal.
En revanche, les mouvements sont « en antiphase » quand ils requièrent la contraction alternée de muscles homologues. C’est le cas des mouvements alternés dans le plan sagittal et des mouvements simultanés parallèles dans le plan frontal.

9Cette facilité à effectuer des mouvements bimanuels lorsqu’ils sont en miroir s’accompagne d’une certaine difficulté à faire des mouvements répétés ou énergiques de façon totalement unimanuelle. Comme nous le verrons, l’accompagnement d’un geste unimanuel par un geste en miroir involontaire de l’autre main (appelé « syncinésie ») diminue au cours de l’enfance et n’apparaît plus cliniquement chez l’adulte, sans doute supprimé par un mécanisme d’inhibition (Armatas, Summers & Bradshaw, 1994). En revanche, l’activation des muscles de la main passive, homologues aux muscles impliqués dans le mouvement de la main active, peut être observée, même chez l’adulte, sur des enregistrements électro-myographiques (EMG) (Cernacek, 1961 ; Green, 1967 ; Hopf, Schlegel & Lowitzsch, 1974 ; Herzog & Durwen, 1993). Cernacek a ainsi enregistré l’activité EMG sur les fléchisseurs et les extenseurs des doigts des deux mains lors d’une tâche unimanuelle d’extension et de flexion des doigts. Il a constaté une irradiation de l’activité sur les muscles homologues de la main non active lors de la quasi-totalité des essais. Pour que cette irradiation apparaisse, il faut que le mouvement soit suffisamment vigoureux, et elle apparaît malgré l’absence de mouvement associé apparent. L’irradiation controlatérale enregistrée par EMG finit par disparaître après apprentissage, mais l’augmentation des potentiels évoqués, visiblés à l’enregistrement électroencéphalographique (EEG) au niveau du cortex moteur responsable de la main passive, persiste plus longtemps, même si elle tend également à disparaître (Tinazzi & Zanette, 1998). Les irradiations motrices expliquent sans doute en partie l’interférence entre deux mouvements différents faits simultanément avec les deux mains.

10On a parfois tendance à considérer les contraintes de symétrie du seul point de vue de l’organisation symétrique du système neuro-moteur, en faisant référence aux muscles homologues impliqués dans les tâches symétriques par opposition aux tâches asymétriques. Or, on trouve une facilitation des mouvements en miroir même quand la tâche mobilise des muscles non homologues stricto sensu, par exemple quand on demande à des sujets d’effectuer des mouvements suivant une relation de phase et d’antiphase avec des membres ipsilatéraux. Même lorsqu’on ne peut pas parler de muscles homologues, comme dans le cas d’une coordination ipsilatérale main-pied, on observe qu’il est très facile de bouger les deux effecteurs en phase, et beaucoup plus difficile de le faire en antiphase (Baldissera et al., 1982). Par ailleurs, le pattern « en phase » peut perdre son avantage dans certaines conditions, par exemple quand les positions de départ des bras se trouvent décalées (dans une tâche de pronation-supination, Carson, Riek, Smethurst, Parraga & Byblow, 2000). Il semble donc évident que la tendance à la symétrie est liée au codage des mouvements dans l’espace. C’est du reste sous les termes de « contraintes spatiales » que Franz et ses collaborateurs rendent compte de la difficulté rencontrée par leurs sujets à dessiner de façon continue des lignes droites d’une main et des cercles de l’autre main (Franz, Zelaznik & McCabe, 1991, cf. figure 8). Les auteurs notent que les deux mouvements ont tendance à se ressembler, les cercles devenant plus droits et les lignes devenant plus courbes en condition bimanuelle différente, ce qui démontre, selon eux, un effet d’« attracteur spatial ».

11La facilitation des mouvements en miroir n’est donc pas seulement explicable par l’homologie de la musculature mais également par le codage spatial mis en jeu. Comme le font remarquer Semjen et al. (1995), les mouvements en miroir prennent la même direction sur le plan frontal et sur le plan sagittal, tandis que les mouvements parallèles prennent la même direction sur le plan frontal, mais une direction opposée sur le plan sagittal. Le système de codage des mouvements dans l’espace est donc plus cohérent dans le cas des mouvements en miroir que dans celui des mouvements parallèles, et cela peut expliquer en partie la différence de stabilité des deux conditions de mouvements.

12Les gestes en miroir sont en général synchrones, et la distinction entre contraintes de symétrie et contraintes de synchronie n’est pas toujours évidente. Néanmoins, les contraintes de synchronie s’observent avec tous les types de gestes.

Figure 8. Un exemple d’attracteur : dessins de lignes et de cercles exécutés à une main (A), ou à deux mains (B : lignes-lignes ou cercles-cercles), (C : lignes-cercles) (d’après Franz et al., 1991).

2. Contraintes de synchronie

  • 2 La tâche de « tapping » est connue sous ce nom en psychologie expérimentale. Le terme anglais sera (...)

13Le couplage temporel de deux objets en mouvement dès qu’un lien physique quelconque les réunit est une constatation ancienne des physiciens. Au xviie siècle, Huygens note que deux horloges aux oscillations déphasées se synchronisent quand elles sont attachées sur une même planche de bois. Les apprentis musiciens découvrent qu’il est beaucoup plus facile d’activer les deux mains sur un même rythme que sur des rythmes différents et, dans ce dernier cas, seul un rapport sous-harmonique permet de sortir facilement de la synchronie absolue. Nous verrons ultérieurement comment les tenants de la théorie des systèmes dynamiques considèrent que le système neuro-moteur est soumis aux mêmes lois physiques que n’importe quel système complexe en mouvement doté de nombreux degrés de liberté. De nombreuses observations expérimentales illustrent ces contraintes de synchronie. Elles concernent des tâches simples comme le pointage ainsi que des tâches plus complexes, continues (le télécran, cf. ci-après), ou répétées (le « tapping »2 rythmique).

14Nous avons déjà vu que deux gestes discrets de pointage sur cible présentent des paramètres temporels communs quand ils sont effectués simultanément : démarrages simultanés, pics de vitesse synchronisés (Kelso et al., 1979 ; Marteniuk & MacKenzie, 1980). La synchronisation temporelle des deux mains dépend de la phase du geste et du temps écoulé depuis le début du geste, étant plus forte au pic d’accélération initial qu’au deuxième pic d’accélération. La condition bimanuelle modifie surtout le mouvement de la main se dirigeant vers la cible facile, qui se trouve ralenti par la main se dirigeant vers la cible difficile (Fowler, Duck, Mosher & Mathieson, 1991 ; Marteniuk, MacKenzie & Baba, 1984). Par ailleurs, il existe de grandes différences interindividuelles dans le degré de synchronisation entre les mains (Fowler et al., 1991). Des phénomènes semblables de synchronisation sont observés lorsque les sujets s’approchent d’un objet pour le prendre avec les deux mains (Jeannerod, 1984 ; Castiello, Bennett & Stelmach, 1993).

15La facilité rencontrée pour apprendre une tâche de coordination bimanuelle complexe dépend beaucoup de la relation temporelle demandée entre les gestes des deux mains. La tâche du télécran illustre bien la difficulté que rencontrent les sujets à apprendre à désynchroniser des gestes simultanés similaires. Cette tâche, dont j’évoquerai plus bas l’exploitation dans des recherches développementales, a été utilisée expérimentalement par Preilowski pour tester des sujets à qui on avait sectionné le corps calleux (Preilowski, 1975, cf. figure 9). On demande aux sujets de tracer des droites sur un écran placé devant eux à l’aide de deux manivelles contrôlant respectivement l’axe des X et celui des Y. En combinant la vitesse des deux mains, le sujet peut faire varier l’angle de la droite. Tous les résultats obtenus jusqu’ici avec cette tâche montrent que les adultes, comme les enfants, n’ont guère besoin d’apprentissage pour réussir la tâche lorsqu’ils doivent tourner les deux manivelles à la même vitesse. En revanche, lorsqu’ils doivent aller deux fois plus vite avec une main qu’avec l’autre, il leur faut une période d’apprentissage au cours de laquelle ils ont besoin des rétroactions visuelles pour réussir à tracer correctement la ligne demandée (Fagard, Morioka & Wolff, 1985 ; Preilowski, 1975).

Figure 9. Tâche du Télécran (Preilowski, 1975).

16Quant à la tâche de « tapping », elle a été utilisée dans de nombreuses études consacrées aux polyrythmes et a ainsi permis de tester la différence de performance en fonction de la relation temporelle entre les deux mains. Toutes les études de polyrythmes ont montré d’une part que la stabilité de la performance bimanuelle décroît quand la complexité des rythmes combinés augmente (Deutsch, 1983 ; Klapp, 1979 ; Summers, 1987 ; Summers, Ford & Todd, 1993 ; Yamanishi et al., 1980), et d’autre part que les sujets ont tendance à simplifier les relations temporelles entre les deux rythmes (Povel, 1981).

Le « tapping »
La tâche de « tapping » a été beaucoup utilisée, dans des contextes de recherche variés, comme nous le verrons tout au long de cet ouvrage. Elle consiste à frapper de façon répétée avec un ou deux doigts, en général les index, sur une ou sur les deux clés morses (de plus en plus souvent remplacées par des capteurs de pression) fixées dans le plan horizontal devant le sujet. Les consignes peuvent être diverses : taper de façon unimanuelle, bimanuelle synchrone, bimanuelle alternée simple ou alternée avec une relation temporelle complexe entre les deux mains ; taper le plus vite possible ou taper en suivant un rythme donné au sujet (cette dernière condition a été initiée par Michon, 1966), taper tout en faisant une deuxième tâche, etc. Le choix de la consigne dépend du cadre de la recherche.
La tâche de « tapping » unimanuel permet d’étudier les asymétries de la performance manuelle, l’asymétrie du contrôle manuel, ou encore l’asymétrie hémisphérique des fonctions cognitives ; la tâche de « tapping » bimanuel sert naturellement aux études de coordination bimanuelle, de couplage entre les deux mains, ainsi qu’aux études portant sur les manipulations de paramètres capables d’entraîner des transitions de phase.

17Pour expliquer les interférences entre les deux mains au cours d’actions répétitives, les modèles fondés sur l’existence d’une horloge interne au niveau central s’opposent aux modèles faisant intervenir la notion d’oscillateurs dynamiques. Nous reviendrons sur ces modèles. L’observation de musiciens accomplis montre que l’entraînement permet aux sujets d’augmenter leur capacité de jouer des polyrythmes (Shaffer, 1981). Deux hypothèses sont envisagées pour expliquer l’apprentissage des polyrythmes : il pourrait se faire soit par l’élaboration de deux programmes indépendants, soit par la construction d’une structure globale sur laquelle les deux rythmes « s’accrochent » (Deutsch, 1983 ; Jagacinski, Marshburn, Klapp & Jones, 1988 ; Summers et al., 1993). Selon le modèle de Krampe et al. (2000), lorsque le tempo est lent, les pianistes utilisent un contrôle temporel intégré ; sur un tempo rapide, ils utilisent deux contrôles parallèles pour les deux mains.

18Les contraintes de symétrie et de synchronie interfèrent avec l’asymétrie qui caractérise le système manuel associant une main préférée et l’autre en général moins efficace. La tendance à être symétrique et synchrone réduit les différences de performance entre les deux mains en condition bimanuelle par rapport aux différences observées en condition unimanuelle, sans toutefois les supprimer complètement : une telle réduction de la différence de performance a été notée pour une tâche de frappe à la machine (Provins & Glencross, 1968) et pour le « tapping » (Annett, 1985). Par ailleurs, à cause du phénomène de latéralité manuelle, une parfaite symétrie dans les tâches bimanuelles est très difficile à atteindre, comme nous allons le voir.

3. Contraintes liées à la latéralité manuelle

19Au-delà de sa symétrie apparente, le système manuel est donc fonctionnellement asymétrique et les deux mains sont rarement interchangeables dans les activités manuelles. L’asymétrie entre les deux mains se reflète dans les activités unimanuelles et dans la plupart des activités bimanuelles de la vie courante, sportives ou de loisirs, comme nous le verrons plus en détail dans les sections consacrées à la latéralité chez l’adulte et chez l’enfant.

  • 3 On oppose la motricité proximale, qui engage les épaules et les bras, à la motricité distale, qui e (...)

20Cette asymétrie se traduit expérimentalement par de légers écarts spatio-temporels entre deux gestes similaires simultanés. En effet, la tendance à la symétrie pour des gestes similaires effectués simultanément s’accompagne d’une certaine difficulté à être parfaitement symétrique. On sait par exemple que dans les compétitions sportives de natation, le degré de symétrie de la brasse des nageurs intervient dans la note et qu’il est difficile d’obtenir la note maximale. De même, malgré la tendance à la synchronie, il est très difficile d’être parfaitement synchrone avec les deux mains. Quand on demande à des sujets d’effectuer un mouvement discret vers une cible de façon synchrone avec les deux mains, les démarrages ne sont jamais absolument simultanés (Kaluzny, Palmeri & Wiesendanger, 1994 ; Wiesendanger, Kazennikov, Perrig & Kaluzny, 1996), et la main préférée est en général en avance de quelques millisecondes, que les démarrages soient auto-initiés (Bartlett & White, 1965) ou effectués en réponse à un stimulus (Paillard, 1949 ; Tresilian & Stelmach, 1997). Cet écart se retrouve à un moindre degré pour les réponses proximales3 (Di Stefano, Morelli, Marzi & Berlucchi, 1980). Le décalage temporel entre les mains s’observe également dans des tâches continues ou répétées. Lorsqu’on demande à des sujets de taper de la façon la plus synchronisée possible avec les deux mains, ou de tourner deux manivelles en même temps, la main préférée est en général légèrement en avance sur l’autre main (Fagard et al., 1985). Dans une tâche de dessin bimanuel simultané d’ellipses, Stucchi et Viviani (1993) ont observé un décalage temporel entre les deux mains d’environ 25 ms en faveur de la main droite. Des valeurs comparables d’asynchronie ont été constatées dans d’autres tâches de dessin (Swinnen, Jardin & Meulenbroek, 1996), ainsi qu’au cours d’une tâche de balancement de pendules (Treffner & Turvey, 1996). Il semble par ailleurs que le décalage entre les deux gestes augmente avec la fréquence des mouvements.

21On peut évoquer deux causes possibles pour expliquer ce décalage : il peut provenir soit d’une différence d’inertie entre les deux bras après une commande motrice parfaitement synchrone, soit du temps nécessaire au transfert de l’impulsion manuelle par les voies interhémisphériques. On sait que si les moments d’inertie de deux pendules balancés de façon synchrone sont inégaux, la main agissant sur le pendule ayant la plus forte charge inertielle est en avance sur l’autre main (Rosenblum & Turvey, 1988). Il n’est donc pas impossible qu’une partie du décalage de phase entre la main préférée et la main non préférée en condition normale provienne de la latence avec laquelle les muscles des deux mains, en raison de leur différence d’élasticité, répondent à l’activation neuronale. Cependant, le décalage est trop important pour qu’une différence d’élasticité suffise à l’expliquer, et le temps nécessaire au transfert de l’impulsion manuelle par les voies interhémisphériques est probablement aussi en cause (Stucchi & Viviani, 1993 ; Viviani, Perani, Grassi, Bettinardi & Fazio, 1998).

22Un autre aspect des contraintes liées à l’asymétrie apparaît dans le fait que l’interférence entre les deux mains est plus ou moins forte selon le rôle assuré respectivement par chaque main au cours de tâches bimanuelles. Si on demande à des sujets de taper un rythme complexe d’une main tout en maintenant une frappe répétée sur le rythme de base de l’autre, la performance est meilleure si c’est la main préférée qui assure le rythme complexe (Ibbotson & Morton, 1981 ; Brodie, 1984 ; Peters, 1985 ; Todor & Smiley, 1985). De même, quand une seule flexion doit être faite d’une main tandis que l’autre main fait un mouvement séquentiel de flexion-extension-flexion, l’interférence est beaucoup plus forte si le mouvement séquentiel, le plus difficile, est fait avec la main non préférée que l’inverse (Walter & Swinnen, 1990). Par ailleurs, lorsque les sujets doivent tracer des cercles en rythme avec un métronome, et qu’une main doit inverser le sens du traçage en réponse à un stimulus visuel, on observe plus de perturbations quand c’est la main préférée qui inverse la direction que quand c’est la main non préférée qui le fait (Byblow et al., 2000). De tels effets d’assimilation spatiale asymétrique apparaissent dans une autre étude dont la tâche consistait à manier un levier grâce à des mouvements du poignet, et qui révèle une moindre interférence si le geste de grande amplitude est réalisé de la main gauche et celui de faible amplitude de la main droite que l’inverse (Spijkers, Heuer, Kleinsorge & van der Loo, 1997). Enfin, si une main fait une pression répétée pendant que l’autre main doit soutenir une pression continue, le rythme de la main gauche transparaît beaucoup plus sur la contraction isométrique continue de la main droite que l’inverse (Welch, 1890, in Todor & Smiley, 1985). Ces asymétries se manifestent également dans la plus grande fréquence et la plus grande amplitude des mouvements associés involontaires lorsqu’une tâche unimanuelle est faite par la main non préférée (et donc que les mouvements associés sont observés sur la main préférée) que l’inverse (Todor & Lazarus, 1986 ; Durwen & Herzog, 1989).

23Des phénomènes d’asymétrie dans l’attention portée respectivement aux mains préférée et non préférée sont sans doute impliqués dans ces asymétries comportementales. On sait que l’importance de l’interférence entre les deux mains dépend de la main qui a commencé la séquence : les sujets sont en général plus à l’aise quand ils ont démarré avec la main assurant le rythme le plus complexe (Ibbotson & Morton, 1981 ; Peters, 1985). Un moindre degré d’interférence quand les deux gestes ne sont pas démarrés simultanément se retrouve aussi dans des tâches proximales, comme celle de flexion et d’extension des bras (Swinnen, Walter & Shapiro, 1988). Ces effets du démarrage de l’action sur la performance s’expliquent probablement par une différence d’attention, qui se porte plus facilement sur la tâche démarrée la première. On peut manipuler expérimentalement l’attention de façon à influencer la stabilité du couplage bimanuel. Ainsi Peper et Beek (1995) ont-ils utilisé une tâche de frappe des deux mains sur une surface plane au cours de laquelle une des mains doit se synchroniser sur un stimulus auditif et l’autre sur un stimulus visuel, les deux à des fréquences différentes ; ils ont montré que la performance est meilleure si on demande au sujet de faire plus attention à la main la plus rapide, qu’il s’agisse de la main préférée ou non. Lorsque la tâche est la même pour les deux mains, comme c’est le cas pour le dessin simultané de cercles devant être fait selon une fréquence imposée par un métronome, la manipulation de l’attention sur l’une ou l’autre main ne change pas la performance de la main préférée, mais améliore la performance de la main non préférée (Wuyts et al., 1996). On pense que, spontanément, les sujets sont plus attentifs à leur main préférée qu’à leur main non préférée (Honda, 1982). Des observations montrent en effet que dans la coordination de gestes asymétriques, c’est souvent la performance de la main non préférée qui baisse la première quand la fréquence augmente (Wuyts et al., 1996). Dans le passage involontaire d’un rapport d’antiphase à un rapport de phase, une seule main dévie de sa condition expérimentale initiale pour rejoindre l’autre (Byblow, Carson & Goodman, 1994), et c’est souvent la main non préférée qui rejoint la phase de la main préférée (Byblow & Goodman, 1994).

24Les tendances à la symétrie et à la synchronie sont donc les principales contraintes qui, associées aux contraintes liées à l’asymétrie manuelle, pèsent sur les apprentissages bimanuels. Avant d’aborder les principales interprétations de ces différentes contraintes ainsi que les moyens mis en jeu pour les dépasser, quelques rappels relatifs au système neuro-fonctionnel qui sous-tend la motricité manuelle s’imposent.

Notes

1 D’après les calculs de Fitts, le temps d’un mouvement de pointage augmente linéairement avec l’amplitude du geste et la précision requise selon l’indice de difficulté (ID) calculé avec la formule suivante TM = a+b log2 (2A/W), où A est l’amplitude du mouvement, et W la largeur de la cible (Fitts, 1954).

2 La tâche de « tapping » est connue sous ce nom en psychologie expérimentale. Le terme anglais sera donc préféré à sa traduction française de « frappe ».

3 On oppose la motricité proximale, qui engage les épaules et les bras, à la motricité distale, qui engage les mains et surtout les doigts.

Table des illustrations

Légende Figure 7. La tâche de flexion-extension utilisée par Kelso et al.
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/4861/img-1.jpg
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Légende Figure 8. Un exemple d’attracteur : dessins de lignes et de cercles exécutés à une main (A), ou à deux mains (B : lignes-lignes ou cercles-cercles), (C : lignes-cercles) (d’après Franz et al., 1991).
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/4861/img-2.jpg
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Légende Figure 9. Tâche du Télécran (Preilowski, 1975).
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/4861/img-3.jpg
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© CNRS Éditions, 2001

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