The vestibular system contributes to a wide range of functions from reflexes to spatial representation. This paper reviews behavioral, perceptive, and cognitive data that highlight the role of changes in internal spatial representation on the vestibular syndrome. Firstly, we review how visual vertical perception and postural orientation depend on multiple reference frames and multisensory integration and how reference frames are selected according to the status of the peripheral vestibular system (i.e., unilateral or bilateral hyporeflexia), the environmental constraints (i.e., sensory cues), and the postural constraints (i.e., balance control). We show how changes in reference frames are able to modify vestibular lesion-induced postural and locomotor deficits and propose that fast changes in reference frame may be considered as fast-adaptive processes after vestibular loss. Secondly, we review data dealing with the influence of vestibular loss on higher levels of internal representation sustaining spatial orientation and navigation. Particular emphasis is placed on spatial performance according to task complexity (i.e., the required level of spatial knowledge) and to the sensory cues available to define the position and orientation within the environment (i.e., real navigation in darkness or visual virtual navigation without any actual self-motion). We suggest that vestibular signals are necessary for other sensory cues to be properly integrated and that vestibular cues are involved in extrapersonal space representation. In this respect, vestibular-induced changes would be based on a dynamic mental representation of space that is continuously updated and that supports fast-adaptive processes.

Le système vestibulaire participe à un grand nombre de fonctions allant des réflexes à la représentation spatiale. Dans cet article, nous passons en revue les données comportementales, perceptives et cognitives qui soulignent le rôle des changements de la représentation interne de l’espace sur le syndrome vestibulaire. Nous décrivons, en premier lieu, comment la perception visuelle de la verticale et l’orientation posturale dépendent de multiples cadres de référence et de l’intégration multisensorielle et comment les cadres de référence sont sélectionnés en fonction du statut du système vestibulaire périphérique (hyporéflexie unilatérale ou bilatérale), des contraintes environnementales (informations sensorielles) et posturales (contrôle de l’équilibre). Nous montrons comment les changements de cadres de référence sont en mesure de modifier les déficits posturaux et locomoteurs induits par la perte vestibulaire, et nous proposons que des changements rapides de cadres de référence peuvent être considérés comme des processus adaptatifs rapides consécutifs à la perte vestibulaire. Nous rapportons ensuite des données sur l’influence de la perte vestibulaire selon les niveaux de représentation interne qui sous-tendent l’orientation et la navigation spatiales. La performance spatiale est abordée en fonction de la complexité de la tâche (degré de connaissance spatiale) et des informations sensorielles disponibles permettant de définir la position et l’orientation dans l’environnement (navigation réelle à l’obscurité versus navigation visuelle virtuelle en l’absence de mouvement réel). Nous suggérons que les signaux vestibulaires sont nécessaires à l’intégration correcte des informations sensorielles et qu’ils participent à la représentation de l’espace extrapersonnel. Dans ce contexte, les changements consécutifs à la perte vestibulaire seraient basés sur une représentation dynamique de l’espace, continuellement mise à jour et qui soutiendrait des processus adaptatifs rapides.