Génie biomédical

La réalité virtuelle au service de la science

Exploité dans l’industrie des jeux vidéo pour son côté ludique, la réalité virtuelle peut aussi se mettre au service de la science. Julie Messier, nouvelle professeure au Département de kinésiologie, connaît bien ce potentiel puisqu’elle a utilisé la réalité virtuelle dans son postdoctorat effectué aux États-Unis afin de mieux comprendre la perte des fonctions sensorimotrices chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson.

Grâce à une subvention de près de 400 000 $ de la Fondation canadienne pour l’innovation, la neuroscientifique aura accès à du matériel de réalité virtuelle qui lui permettra d’étudier la plasticité sensorimotrice dans le vieillissement normal et le vieillissement pathologique. Un nouveau champ d’études prometteur.

Qu’entend-on par plasticité sensorimotrice ? C’est la capacité d’adapter les mouvements que nous faisons machinalement pour atteindre et manipuler des objets efficacement. « Dans la vie de tous les jours, explique-t-elle, on doit continuellement effectuer des mouvements précis dans de nouvelles situations. Mais pour adapter nos mouvements, il faut savoir apprendre. Par exemple, afin d’utiliser un objet comme une fourchette ou un marteau, nous devons apprendre à associer la longueur de cet objet à l’amplitude du mouvement de bras requise pour atteindre la cible : la dinde pour la fourchette, le clou pour le marteau. Nous devons également apprendre à associer la masse de l’objet et les forces requises pour maintenir et déplacer l’objet. L’apprentissage d’associations arbitraires similaires est aussi nécessaire dans la conduite automobile. »

Grâce à nos fonctions cognitives, on a déjà une idée visuelle de la forme, de la masse et du poids qu’ont les objets qui nous entourent, affirme Julie Messier. On les saisit et l'on adapte ses mouvements automatiquement. « Lorsqu’il s’agit de nouveaux objets, la première manipulation nous donne les informations requises pour les manipuler adéquatement les fois suivantes. »

En vieillissant, l’efficacité des fonctions sensorimotrices se détériore chez certains individus et de façon plus sensible chez les personnes atteintes de maladies neurologiques comme les maladies de Parkinson et d'Alzheimer ou les accidents vasculaires cérébraux. Les appareils de réalité virtuelle dont disposera Julie Messier permettront de perturber les rétroactions visuelles et kinesthésiques simultanément au cours de tâches complexes réalisées dans l’espace tridimensionnel. Ainsi, il sera possible de créer une panoplie de nouvelles situations de mouvements caractérisées par les mêmes exigences, pour le système sensorimoteur, que les situations naturelles.

Cet équipement comprendra trois principaux appareils : un système d’analyse de mouvement qui enregistre les positions et les déplacements des segments corporels, en temps réel, au cours de mouvements effectués dans l’espace tridimensionnel ; un bras mécanique articulé mobile tridimensionnel qui permet de mimer le déplacement d’un objet dans l’espace ; et un dispositif permettant de créer des environnements virtuels facilement manipulables.