Balance control is more affected in older than younger adults by repeated visual perturbations during walking

Pour rester debout en marchant, le corps humain repose sur une conversation constante et silencieuse entre les sens. Le cerveau combine ce que les yeux voient, ce que l'oreille interne ressent concernant le mouvement et l'orientation, et ce que les muscles et la peau rapportent sur la position du corps. Ce mélange sensoriel nous permet d'estimer où se trouve notre centre de masse et où nos pieds doivent se poser pour nous empêcher de tomber. En vieillissant, les capteurs eux-mêmes se dégradent souvent ; l'oreille interne devient moins sensible et la capacité du corps à traiter ces signaux ralentit. Par conséquent, les adultes plus âgés s'appuient souvent davantage sur la vision pour maintenir leur équilibre. Cependant, la vision peut parfois être un farceur. Lorsque le monde visuel bouge d'une manière qui contredit le mouvement réel du corps, cela peut créer une illusion de chute ou de dérive, forçant le cerveau à faire des corrections rapides, et souvent inutiles, qui peuvent en fait déstabiliser une personne. Comprendre comment le cerveau vieillissant gère ces tours visuels est crucial, non seulement pour comprendre le mouvement humain, mais aussi pour comprendre pourquoi les chutes deviennent plus fréquentes plus tard dans la vie.

Des chercheurs de la Vrije Universiteit Amsterdam et de l'Université d'Anvers ont entrepris de tester comment les adultes plus âgés et plus jeunes réagissent lorsqu'on confond délibérément leur monde visuel pendant qu'ils marchent. Ils ont recruté des adultes jeunes et sains, d'une moyenne de 23 ans, et des adultes plus âgés et sains, d'une moyenne de 75 ans. Tous les participants marchaient sur un tapis roulant à une allure régulière tout en portant un harnais de sécurité. Les chercheurs projetaient une scène visuelle sur un grand écran devant eux et introduisaient trois types différents de perturbations visuelles. Dans un premier scénario, les rayures de l'arrière-plan se déplaçaient vers la droite tandis que les participants devaient fixer un point rouge fixe au centre. Dans un deuxième scénario, l'arrière-plan restait immobile, mais le point rouge se déplaçait vers la droite, et les participants devaient le suivre avec la tête. Dans le troisième scénario, le point se déplaçait à nouveau vers la droite, mais cette fois, les participants devaient garder la tête parfaitement immobile et ne suivre le point qu'avec les yeux. Ces tours visuels étaient répétés environ quatorze fois lors de chaque session de marche pour voir si les participants pouvaient apprendre à ignorer les signaux déroutants.

L'étude mesurait à quel point les corps des participants oscillaient sur les côtés, ce qui est connu sous le nom de centre de masse, ainsi que la façon dont leurs pieds se posaient. Les chercheurs s'attendaient à ce que les adultes plus âgés oscillent davantage de manière globale et qu'ils soient plus lents à s'adapter aux trucs visuels répétés. Étonnamment, en examinant l'ensemble de la session de marche, les adultes plus âgés ne montraient pas une instabilité globale plus grande que le groupe des jeunes. Cependant, l'histoire changeait lorsque les chercheurs regardaient de près les moments où les trucs visuels se produisały. Dans la condition où l'arrière-plan bougeait tandis que la cible restait immobile, les jeunes adultes oscillaient systématiquement vers la gauche, la direction opposée au mouvement de l'arrière-plan, comme si leur cerveau avait été trompé en pensant qu'ils tombaient de ce côté. Les adultes plus âgés, cependant, ne montraient pas cette réaction constante. Au lieu de cela, après quelques répétitions du truc, les adultes plus âgés commençaient à osciller dans la direction opposée, vers la droite, soit dans la même direction que le mouvement de l'arrière-plan. Cela suggère que le cerveau des adultes plus âgés a pu perdre sa concentration sur la cible fixe et a commencé à suivre l'arrière-plan en mouvement, ou qu'ils ont commencé à utiliser une stratégie différente, plus rapide, pour corriger leur équilibre, impliquant leur jambe d'appui plutôt que le placement de leur pied.

Lorsque les participants devaient suivre une cible mobile, les différences devenaient encore plus prononcées. Dans la condition où ils suivaient un point mobile avec la tête, les adultes plus âgés commençaient à osciller vers la droite bien plus tôt que les jeunes adultes et oscillaient beaucoup plus intensément. Leurs corps bougeaient dans la direction de la cible, mais l'ampleur de ce mouvement était environ huit fois plus grande durant la phase de mouvement initiale et près de quatre fois plus grande durant la phase stationnaire par rapport au groupe des jeunes. Cela indique que lorsqu'ils bougent la tête, les adultes plus âgés ont du mal à séparer le mouvement de leur propre corps du mouvement du monde visuel, ce qui entraîne une réaction beaucoup plus forte et potentiellement dangereuse. Dans la condition où ils suivaient la cible uniquement avec les yeux, les deux groupes oscillaient dans la direction de la cible, mais les adultes plus âgés commençaient à réagir plus tôt.

La découverte la plus révélatrice concernait la manière dont les participants changeaient de comportement au fil du temps. Lorsque les trucs visuels étaient répétés, les jeunes adultes maintenaient généralement une réaction cohérente. Les adultes plus âgés, cependant, ont montré une capacité d'apprentissage remarquable. Dans la condition de suivi oculaire, leur oscillation diminuait significativement à mesure que les répétitions continuaient, suggérant qu'ils apprenaient avec succès à ignorer le signal visuel déroutant et à se fier à d'autres sens. Cette capacité à « diminuer le poids » ou à réduire l'influence d'une information visuelle peu fiable restait intacte avec l'âge. Pourtant, cet apprentissage ne se produisait pas lorsqu'ils devaient bouger la tête. Dans ce scénario, aucun des deux groupes ne montrait de réduction de sa réaction, probablement parce que le mouvement de la tête perturbe également les capteurs de l'oreille interne et du cou, rendant trop difficile pour le cerveau de déterminer quels signaux sont dignes de confiance.

L'étude conclut que, bien que les adultes plus âgés conservent la capacité d'apprendre de la confusion visuelle répétée et d'ajuster leurs stratégies d'équilibre, leurs réactions initiales sont souvent plus importantes et surviennent plus tôt que celles des adultes plus jeunes. Cela suggère que le problème principal n'est pas une perte totale de contrôle de l'équilibre, mais plutôt une difficulté à estimer précisément le mouvement propre lorsque l'information visuelle entre en conflit avec les autres sens. Le cerveau vieillissant semble avoir plus de mal à filtrer le bruit visuel, surtout lorsque la tête est en mouvement, ce qui entraîne des corrections exagérées qui pourraient augmenter le risque de chute dans des situations réelles où l'environnement visuel est constamment changeant.