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Journal Français d'Ophtalmologie
Volume 33, n° 6
pages 416-423 (juin 2010)
Doi : 10.1016/j.jfo.2010.04.001
Received : 26 February 2010 ;  accepted : 16 April 2010
Mouvements oculaires et lecture : une revue bibliographique
Ocular movements and reading: A review
 

P. Quercia
Service d’ophtalmologie, CHU de Dijon, 15, rue du Clair-Matin, 21200 Beaune, France 

Résumé

Nous proposons ici une revue bibliographique des connaissances accumulées pendant ces trois dernières décennies sur les mouvements oculaires lors de la lecture. Cette activité sensorimotrice et cognitive sophistiquée est une fonction assez récente dans l’évolution humaine. Elle met en jeu des mécanismes neurologiques et moteurs très complexes dont la connaissance est pourtant limitée alors même que les troubles de la lecture représentent une pathologie fréquente chez l’enfant. La recherche dans Pubmed a porté sur les mots clés suivants : binocular coordination, eye movements, reading, dyslexia et sur la période allant de 1969 à 2009. Les stratégies développées sont très particulières, notamment en ce qui concerne le parallélisme des axes oculaires lors des saccades déclenchées pour atteindre les mots à lire et lors des fixations permettant le décodage. En effet, lors de la lecture, nos axes visuels sont souvent dissociés, allant même jusqu’à se croiser dans un nombre très important de cas. Le nombre d’études concernant les mouvements binoculaires pendant la lecture est relativement limité. La nature des mouvements horizontaux commence à être bien connue. Les études en trois dimensions représentent certainement la prochaine étape pour en savoir plus.

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Summary

A literature review of the important findings discovered over the past three decades on ocular movements during reading is presented herein. This fairly recent function in human evolution is a sophisticated sensorimotor and cognitive activity that brings very complex neurological and motor mechanisms into play. However, knowledge in this field is limited, even though reading problems are very common in children. We collected all the references in PubMed dating from 1969 to 2009 using the following “binocular coordination”, “eye movements”, “reading”, and “dyslexia”. When reading, the visual axes move in a very particular way, notably with regard to the parallelism of the ocular axes when saccades are triggered to reach the words to be read and during fixations, which enable decoding. In fact, when reading, the visual axes are often disassociated, even going as far as to intersect in a considerable number of cases. There are relatively few studies that have examined binocular coordination during reading. We are beginning to understand how the ocular axes move during horizontal saccades. Three-dimensional studies could be the next step to providing more precise data.

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Mots clés : Lecture, Mouvements oculaires, Vision binoculaire, Dyslexie

Keywords : Reading, Ocular movements, Binocular vision, Dyslexia


Introduction

L’enregistrement des mouvements oculaires pendant la lecture montre que les yeux exécutent des mouvements rapides en saccades entrecoupés de périodes de fixation. Il est classiquement considéré que le rôle des saccades est de trouver les mots qui sont décodés pendant les fixations, dès lors que l’image est localisée sur la fovéa. La lecture d’un texte n’obéit pas à une stratégie commune à tous les individus et l’amplitude des saccades varie beaucoup d’une personne à l’autre ou chez la même personne pour une tâche de lecture identique [1].

Les saccades sont des mouvements balistiques extrêmement rapides (jusqu’à 500° par secondes). Elles sont dites conjuguées lorsqu’aucun élément de vergence n’intervient. Sinon, on parle de saccades disjointes. Elles sont très variables en amplitude et en durée selon la tâche à accomplir. En moyenne cette amplitude recouvre sept caractères pendant la lecture. Elle dépend peu de la distance, ce qui explique que l’on utilise volontiers le nombre de caractères ou d’espaces de caractères pour désigner la course des saccades. Lorsqu’une information est incomplète, apparaissent des saccades qui vont de droite à gauche : on parle alors de saccades régressives. Ces saccades particulières semblent suivre une fixation inappropriée dans le mot ou peuvent apparaître en présence d’une difficulté sémantique ou linguistique [2]. Elles représentent de 13 à 20 % des saccades lors de la lecture d’un texte habituel [3]. Il n’y a pas d’acquisition de données écrites au cours des saccades [4].

La durée de fixation entre les saccades est de l’ordre de 250 millisecondes. Certains mots sont fixés mais d’autres sont sautés. Les mots ayant un rôle important dans la signification du texte sont fixés dans 85 % des cas et la probabilité d’être fixé dépend de la longueur du mot [5]. Certains mots sont fixés à plusieurs endroits. La fixation ne s’arrête que sur 35 % des mots ayant un simple rôle grammatical (liaison par exemple).

Il est impossible aujourd’hui d’analyser la fonction exacte de chacun des muscles oculaires pendant la lecture. Il s’agit d’un acte sensorimoteur et cognitif très sophistiqué dont l’apparition est récente si on se réfère à l’évolution de l’homme et dont la stratégie peut être différente selon les types d’écriture. Il suppose en général un minimum de mouvements coordonnés de vergence asymétrique, de version et de torsion. À cela s’ajoute la nécessité de mouvements coordonnés œil–tête. Il est important de noter dès à présent qu’aucune des études présentées n’a pu, pour des raisons techniques, être réalisée dans des conditions de base simulant la position habituelle de la tête et des yeux lors de la lecture naturelle de gauche à droite d’un texte posé sur une table. Il s’agit donc d’un domaine exploratoire encore très incomplet. Nous décrirons ici les grands axes de la connaissance sur le sujet, tout en insistant d’emblée sur le fait que de nombreuses données prêtent encore à controverse lorsqu’on parcourt la littérature scientifique.

Mouvements oculaires sans tâche de lecture

La compréhension des mouvements oculaires durant la lecture passe nécessairement par des études de la coordination binoculaire dans des conditions ne comportant pas de tâche linguistique et minimisant ainsi les facteurs cognitifs. Elles sont généralement réalisées en déplaçant le regard vers des diodes électroluminescentes (LED, de l’anglais light-emiting diode ). Elles permettent surtout la mise en évidence des caractéristiques des saccades et des mouvements de vergence post saccadique [6].

Compte tenu de l’importance de la lecture dans l’activité humaine, on peut considérer que peu de laboratoires de recherche dans le monde travaillent sur le sujet. Les données sont encore éparses et il est difficile de trouver un fil conducteur pour les exposer.

D’après la loi de Herring, les mouvements des deux yeux sont strictement conjugués lors des déplacements horizontaux et verticaux en l’absence de stimulus de vergence. Cependant, les études des mouvements oculaires compensateurs des mouvements céphaliques libres ont montré dès 1980 l’existence de tracés asynchrones et asymétriques [7]. L’apparition de techniques de mesure plus fiables et plus faciles d’emploi a permis de confirmer qu’il s’agit d’un phénomène constant dès lors que l’on recherche des différences de l’ordre du degré [8]. En 1988, Collewijn et al. confirment que lors de mouvements de version entre deux cibles lumineuses placées horizontalement et visibles sans effort de vergence associé (versions pures et saccades conjuguées), la saccade de l’œil qui part en abduction est plus ample, plus rapide et plus courte que celle de l’œil dont le déplacement se fait en adduction [9].

La divergence des axes visuels lors d’une saccade entre deux cibles fixes est assez reproductible chez le même sujet alors même que la durée, la vitesse et le trajet peuvent varier [10]. Il existe une variation intersujet mais l’amplitude de la divergence transitoire reste en règle inférieure à 1°, est indépendante de la direction de la saccade et corrélée avec la différence de vitesse de chacun des deux yeux [11]. Le temps de latence est plus bref pour l’œil abducteur mais n’influe pas statistiquement sur l’importance de la divergence. Il en est de même pour la disparité de fixation qui précède la saccade. La divergence entre les deux axes visuels prédomine pendant la phase d’accélération et elle est suivie d’une tendance correctrice en convergence pendant la phase de décélération [12].

Pendant les 2,5 premiers degrés, que ce soit pour les saccades horizontales ou pour les saccades verticales, la direction est définie d’une manière assez grossière vers le but à atteindre et présente une grande variabilité. Ce n’est plus le cas pour la suite du mouvement, ce qui laisse supposer l’existence d’une stratégie sous-jacente faisant probablement intervenir des phénomènes de feed-back mais aussi des modèles internes permettant une planification centrale. Le rôle de cette dernière dominerait la phase de la saccade succédant à la divergence transitoire maximale [13]. L’accélération présente lors d’une saccade peut atteindre 20,000° par seconde2 pour une saccade de 10°, voire plus pour une saccade plus ample [14]. Cette accélération est responsable d’une déformation de l’œil avec une déviation significative du cristallin par rapport à l’axe visuel, dépendante de l’état de la zonule (avec une plus grande amplitude chez l’enfant et lors d’efforts accommodatifs). Lors d’une saccade de 5°, il en résulte une déviation cristallinienne moyenne de 0,94° entraînant un déplacement moyen de l’image rétinienne de 0,094° (pouvant cependant atteindre 0,15° lors d’une saccade de même amplitude) [14, 15]. Les saccades conjuguées ont des trajectoires dont la forme varie selon qu’il s’agit de saccades volontaires ou réflexes [14].

La cause de la divergence transitoire n’est pas connue. Elle pourrait être liée à une asymétrie de vitesse dans la transmission synaptique ou à une différence au niveau musculaire concernant notamment la viscosité des muscles en jeu [12]. Même si certains éléments plaident pour un générateur commun [10], certains auteurs [16] évoquent aussi la possibilité d’une commande centrale différente pour chacun des deux yeux, calibrée pendant l’enfance et probablement durant toute la vie de façon à maintenir une vision binoculaire précise en dépit de la croissance, des effets de l’âge ou encore d’atteintes oculaires pathologiques [17]. Il semble établi que les informations corticales jouent un rôle car la stimulation magnétique transcrânienne du cortex pariétal postérieur influence la dynamique des saccades, avec un effet pouvant être différent selon le côté de la stimulation [18].

Le manque de parallélisme des axes visuels ne signifie pas nécessairement que la loi de Herring est fausse. Il pourrait seulement indiquer qu’elle est globalement vraie avec nécessité d’un réglage fin par l’expérience et l’adaptation utilisant alors un feed-back à partir du système visuel [19].

La divergence transitoire n’est pas perçue visuellement, probablement en raison de la vitesse très élevée des saccades et d’un phénomène de suppression visuelle. Elle aboutit à une disparité de fixation qui est suivie d’un mouvement d’ajustement qui laisse en général un écart entre les axes visuels au moment où s’initie la saccade suivante [8, 9]. L’ajustement ne correspond pas à une réponse oculaire symétrique mais semble être le résultat d’un phénomène dynamique mettant en compétition des influx asymétriques de convergence et de divergence différant notamment par leur vitesse [20, 21, 22].

En analysant dans des conditions identiques les saccades horizontales chez 12 enfants et quatre adultes, Fioravanti et al. trouvent que chez les enfants de moins de neuf ans la rupture transitoire du parallélisme des axes visuels a plutôt lieu en convergence, l’œil adducteur ayant une course plus longue [23]. Cela aboutit à un nombre élevé de fixations croisées, l’axe de l’œil gauche étant alors plus à droite que l’axe de l’œil droit. Le schéma moteur divergent caractéristique de l’adulte s’installe progressivement et se retrouve chez les enfants de 11 à 13 ans. L’amplitude de la disparité de fixation dépend aussi de l’âge : 1,97° de cinq à dix ans, 0,63° de 11 à 13 ans et 0,48° pour les adultes. La qualité de la fixation chez l’enfant se dégrade si la distance de mise au point diminue [17]. La responsabilité d’une immaturité corticale ou sous-corticale est évoquée [10].

Lorsque des stimuli de vergence s’ajoutent aux mouvements de version pure en raison de modification de profondeur des cibles visées, les saccades sont disjointes et plus lentes. La divergence transitoire est alors d’autant plus marquée que la cible est proche, sans pour autant que la vitesse de la saccade ne soit ralentie [23]. La coordination des saccades dépend donc de l’âge mais aussi de la distance [2, 20, 24]. La vitesse des mouvements de vergence est plus élevée quand ils sont associés à des mouvements de version que lorsqu’ils sont purs [2]. En cas de versions purement horizontales ayant lieu dans un espace de travail habituel, nécessairement source de mouvements de vergence associés, la très grande majorité des saccades sont disjointes. Si on sollicite des mouvements de vergence pure dans ce même espace, ils s’accompagnent toujours de mouvements de version très discrets et disjoints [25]. Ainsi les deux systèmes sont très interactifs et fonctionnent le plus souvent ensemble, même s’ils paraissent indépendants [26, 27, 28].

L’étude des saccades sollicitées par la fixation de points lumineux lors de mouvements verticaux fait apparaître une diminution de la précision [29], les saccades vers le haut étant plutôt hypométriques alors qu’une hypermétrie est présente dans le regard en bas. Les saccades verticales sont en règle disjointes avec une divergence vers le haut et une convergence vers le bas [12]. La précision n’est cependant pas modifiée par l’âge comme c’est le cas pour les saccades horizontales [30].

En dehors des expériences mettant en jeu une variation de distance de la cible [14, 19] peu d’études ont été réalisées en manipulant les caractéristiques du stimulus pour tenter de simuler saccades et fixations pendant la lecture mais sans faire intervenir de contenu linguistique. Kirkby et al. tentent cette simulation en modifiant l’étendue de la cible, obtenant ainsi une succession de saccades et de fixations comme lors de la lecture de mots, mais sans contenu sémantique [31]. Elle enregistre aussi les saccades entre deux points toujours visibles car se projetant dans la zone parafovéolaire avant leur fixation directe, comme c’est le cas pour des lettres ou des mots voisins. Elle étudie enfin le rôle de l’amplitude et de la direction des saccades sur la disparité de la fixation qui suit. Au travers de ces trois tâches, elle met en évidence une coordination binoculaire dont les caractéristiques sont globalement identiques aux schémas relevés lors de la lecture de phrases à contenu linguistique. Il semblerait donc que le contenu du stimulus visuel ait finalement assez peu d’influence sur le contrôle moteur de la coordination binoculaire. Cette idée semble confirmée par une étude de Bucci et Kapoula qui, en comparant les saccades horizontales et les fixations d’enfants de sept ans et d’adultes lors d’une tâche mettant en jeu des points lumineux ou des mots, trouvent peu de différence pour chacune des deux tâches [17]. Finalement, l’importance du décrochage entre les axes visuels pendant les saccades et les caractéristiques de la fixation dépendraient avant tout de l’âge, et s’expliqueraient par une différence dans le développement cortical fronto-pariétal [24, 31, 32]. Cependant, comparée à la fixation des LED, la fixation sur les mots est significativement plus longue chez des enfants en début d’apprentissage de la lecture. Elle est accompagnée d’un ajustement plus conséquent, notamment vers la gauche. Ici, c’est le développement du cortex temporal gauche qui pourrait expliquer cette différence en raison de son rôle dans le développement du langage [33]. En comparant des saccades similaires de petite taille, cette fois dans une population particulière d’adultes excellents lecteurs avec une vision binoculaire parfaite, lors de la fixation de points et lors d’une lecture de texte, Vernet ne trouve pas non plus de différence de stratégie [34]. La divergence transitoire pendant les saccades est ici le profil le plus fréquent et elle est de faible amplitude (0,16°). Elle est suivie d’une correction en convergence, proportionnelle à l’écart apparaissant pendant la saccade, qui a lieu essentiellement au cours de la saccade et dans le tout début de la fixation (premiers 48ms) avec une amplitude symétrique dans presque tous les cas.

L’ensemble des études faites à partir de simples stimuli lumineux montre donc qu’une dissociation temporelle et spatiale des axes des deux yeux est une caractéristique constante des saccades binoculaires. Elle est suivie d’un ajustement plus ou moins asymétrique des vergences tendant à réduire la disparité de fixation qui s’ensuit. Le type de stimulus sollicitant la saccade ne semble pas jouer un rôle prépondérant, contrairement à l’âge.

Mouvements oculaires lors de la lecture
Les saccades

Le temps de fixation étant aussi celui du décodage, les chercheurs qui s’intéressent à la lecture se sont surtout penchés sur ces quelques centaines de millisecondes qui séparent deux saccades. La littérature scientifique est donc assez pauvre sur la description physiologique de ces dernières. Elles semblent calibrées pour faire tomber le regard sur une zone bien particulière du mot (viewing position effect des Anglo-saxons) qui donne accès à un décodage très rapide [1]. Initialement les enregistrements monoculaires avaient situé ce « centre de gravité » entre le début et le centre du mot. Les enregistrements binoculaires ont montré qu’il est en fait très proche du centre, légèrement décentré à gauche. Cette position dépend de la longueur du mot et n’est pas influencée par son contenu linguistique. Chaque fois que le regard tombe sur un point situé à une distance équivalente à une largeur de lettre du centre de gravité, le décodage nécessite 20ms de plus et ce, même pour des mots courts de quatre ou cinq lettres [35]. La saccade qui suit une fixation semble être grandement influencée par l’image parafovéale du mot à venir [36].

Il est certain que, lors de la lecture, les axes visuels se dissocient pendant chaque saccade et on décrit un schéma moteur très similaire à ce qui a été montré pour aller fixer un point lumineux. La fréquence des saccades aboutissant à une fixation croisée est variable selon les auteurs, allant de 8 % à près de 50 % [24, 37, 38, 39, 40]. La longueur des mots lus pourrait interférer avec l’amplitude de la dissociation, dans un rapport d’un à trois pour les mots courts (deux à trois lettres) et les mots longs (dix à 12 lettres) respectivement [7].

En utilisant un système bloquant alternativement la vision centrale d’un œil puis de l’autre pendant un temps très court alors même que le reste de la phrase est visible par les deux yeux, Liversedge conclut que les saccades sont couplées à partir d’une perception visuelle unifiée (cyclopéenne) [41]. En effet, elles ne sont pas modifiées lorsqu’un mot est présenté uniquement à la fovéa d’un œil. Il suppose que l’unification du signal visuel qui permet ce couplage se fait très tôt au cours des processus visuels.

Les fixations

Le terme de fixation est un mauvais terme puisqu’on sait que nos deux yeux ne sont jamais réellement immobiles mais emprunts de micromouvements qui servent notamment à réduire la disparité de fixation existant en fin de saccade. Quand les deux axes visuels sont séparés de moins d’un espace de caractère au cours de la lecture, on parle de fixation « alignée ». Sinon on parle de fixation « non alignée » qui peut être « croisée » ou « non-croisée » selon que l’axe de l’œil gauche est à droite de l’axe de l’œil droit ou non [41]. Les fixations alignées seraient majoritaires et représenteraient environ 50 % des fixations. La proportion de fixations croisées lors de la lecture, en dehors de son niveau plus élevé chez l’enfant, est variable d’un individu à l’autre [40]. D’après une étude réalisée avec 245 adultes de langue allemande lisant un à quatre phrases, Nuthmann et Kliegl trouvent cependant que la majorité des fixations sont croisées, l’œil gauche étant en outre légèrement décalé au dessus de l’œil droit, avec un écart dépassant la largeur d’un caractère dans 33 % des cas [40]. Les disparités horizontales et verticales ne sont pas corrélées [39].

Chez un lecteur entraîné, le décodage est très rapide et se fait au début des fixations. Ainsi le masquage des mots après 50 à 60ms de fixation ne change pas la compréhension du texte ou la vitesse de lecture [42].

La disparité de fixation est réduite grâce à des mouvements de divergence et de convergence de très faible amplitude. Ils sont plus marqués en début de fixation et plus amples si la fixation est longue [40, 41]. Leur amplitude est positivement corrélée avec l’amplitude de la saccade qui précède la fixation. Leur action sur le parallélisme des axes visuels est meilleure quand la durée de la fixation augmente [43]. Celle-ci étant plus longue en cas de forte disparité à la fin de la fixation précédant la saccade, on assiste à une relative stabilité des disparités de fixation au long de la lecture d’une phrase. Ces rapports particuliers entre longueur des saccades, amplitude de disparité présaccade et durée de fixation post-saccadique représentent un des mécanismes qui permettent de maintenir la qualité de la vision binoculaire. Pour Nuthman et Kliegl, malgré les ajustements per fixation, le taux de fixations alignées passe seulement de 50 à 58 % en fin de fixation. Le taux de fixations croisées passe de 46 à 39 % et les fixations croisées qui subsistent voient leur écart diminuer de 1,98 à 1,69 écarts de caractère [40]. La réduction est plus sensible pour les fixations non alignées et non croisées. L’amplitude de la disparité de fixation ne dépend pas de la dominance oculaire [41].

En fin de fixation, les écarts sont finalement de l’espace de caractère en moyenne, alors qu’aucune difficulté de lecture n’est apparente. Cela laisse supposer qu’une calibration du système oculomoteur de l’ordre d’une largeur de lettre est suffisante pour décoder normalement un texte [39, 41, 44]. La contribution de l’œil droit à la réduction de la disparité semble plus marquée avec une importance relative légèrement différente pour chacun des deux yeux selon que les fixations sont croisées ou non. Constatant qu’il n’y avait pas de réelle différence de vergence en vision monoculaire et binoculaire chez l’adulte, Heller et Radach supposent que l’origine des mouvements de vergence pendant la fixation est plutôt de nature reflexe et qu’ils n’ont pas besoin d’une information binoculaire pour exister [26, 44].

Au cours d’une lecture de plusieurs phrases, si la disparité de fixation inter-saccades est globalement stable, le type de fixation change. Liversedge constate une augmentation de la durée des fixations croisées aux extrémités de la phrase [41]. Nuthman et Kloegl mesurent une majorité des fixations alignées en début de phrase et un nombre de fixations croisées et non croisées qui augmente à mesure que le regard glisse de gauche à droite [40]. L’étude du point de fixation au cours d’une lecture avec la tête droite et le regard horizontal montre que les disparités de fixations croisées et non croisées correspondent respectivement à des conditions de sur- et de sous-convergence [39].

Il ne semble pas que le poids cognitif du texte lu change fondamentalement le profil des fixations, même si la présence de mots peu usités augmente leur durée [40, 45]. Cependant, chez l’adulte, la vitesse des mouvements de vergence est plus élevée si le lecteur lit de la prose plutôt qu’une liste de mots ou lit pour comprendre plutôt que pour seulement vocaliser [46].

Les fixations ont généralement lieu de part et d’autre du centre du mot pour chacun des deux yeux en cas de mot suffisamment court pour que le décodage soit possible en une fixation unique. Lors des fixations croisées, l’œil gauche peut fixer le début d’un mot alors que l’œil droit fixe la fin du mot précédent. C’est le cas pour 21 % des mots de quatre caractères [30] et cela ne déclenche aucun mouvement de vergence spécifique [39].

À ce jour, on ne sait pas encore pourquoi la disparité de fixation ne provoque pas de diplopie alors que théoriquement la tolérance maximale de disparité rétinienne pour maintenir une fusion est de 32 à 40minutes d’arc [47]. Il semble cependant que cette tolérance puisse bénéficier d’une certaine adaptation en fonction des conditions expérimentales. Ainsi l’aire de Panum maculaire, zone elliptique entourant les points rétiniens correspondants, pourrait être supérieure à un espace de caractère lors de la lecture [38, 48]. L’hypothèse d’une fusion de deux images légèrement disparates est en général préférée à l’hypothèse d’une suppression [33]. Cette hypothèse est cependant plus difficile à envisager lors des fixations croisées, notamment quand elles se font sur deux mots différents.

Aspects développementaux

Il paraît logique d’imaginer que la stratégie oculo-motrice évolue avec l’âge en même temps que le développement cérébral et les capacités cognitives nécessaires à la lecture. Cependant peu d’études sont disponibles à ce jour pour comprendre comment la coordination binoculaire se développe chez l’enfant lors de l’apprentissage de la lecture.

En dehors de la tendance à la convergence des saccades de l’enfant qui s’oppose à la divergence transitoire de l’adulte [24], on constate que le temps de latence des saccades est plus long et plus variable chez l’enfant. Cette lenteur est encore plus marquée pour les mouvements de vergence (notamment en convergence) ou les mouvements combinés [49]. Les enfants ont aussi tendance à désynchroniser les deux composantes du mouvement et initient d’abord la vergence [49]. Après des saccades plus désorganisées, notamment en vision de près [19], les fixations sont plus souvent croisées avec une disparité plus forte [37].

Les mouvements oculaires permettent un repérage efficace du centre de gravité du mot après une année d’apprentissage de la lecture [50]. Dès l’âge de sept ans, des expérimentations faisant intervenir des disparitions de mots très rapidement après leur fixation initiale montrent que l’habilité pour extraire une information visuelle est déjà semblable à celle de l’adulte [3]. Compte tenu des changements observés lors de tâches de fixations sur des points lumineux et lors de la lecture, il apparaît que les différences liées à l’âge sont plus conditionnées par le développement du système visuel que par la progression des capacités cognitives, même si cet avis est parfois nuancé [50, 51]. Le comportement visuel ressemble à celui de l’adulte vers l’âge de 12 ans [45, 49]. La période qui précède voit apparaître progressivement une diminution de la durée (six à sept ans=300ms, adulte=200ms) et du nombre de fixations (pour 100 mots lus, six à sept ans=168ms, adulte=118ms). La fréquence des saccades régressives diminue (34 %/21 %) ainsi que le nombre de fois où un même mot de cinq caractères est fixé plusieurs fois (57 %/15 %) [38]. La longueur des saccades augmente, faisant quasiment disparaître à 11 ans les saccades correspondant à une amplitude de deux caractères, alors qu’elles représentent près de 90 % des saccades à six ans [45]. Enfin l’empan visuel, correspondant à la largeur de texte au sein de laquelle le lecteur est capable de tirer des informations utiles, augmente et devient asymétrique comme chez l’adulte en privilégiant la zone de lecture située à droite de la fixation [52, 53, 54].

Mouvements oculaires lors de la lecture chez le dyslexique

Si on se réfère à la définition internationale proposée par la Fédération mondiale de neurologie, la dyslexie de développement est un «  trouble de l’apprentissage de la lecture survenant en dépit d’une intelligence normale, de l’absence de troubles sensoriels ou neurologiques, d’une instruction scolaire adéquate, d’opportunités socioculturelles suffisantes » [55]. À ce jour l’origine de la dyslexie est inconnue et plusieurs théories très différentes sont proposées [56]. La recherche de caractéristiques visuelles particulières chez le dyslexique a pris un nouvel essor après la découverte d’anomalies du système magnocellulaire au sein des voies visuelles lors d’autopsies de cerveaux de dyslexiques [57]. Les perturbations de la vision des contrastes et de la sensibilité au mouvement ont été à l’origine d’un engouement en faveur de cette « théorie magnocellulaire » de la dyslexie. Celle-ci est cependant très régulièrement remise en cause, notamment parce que le trouble de la vision des contrastes n’est pas constant dans la dyslexie, semblant surtout présent chez les enfants ayant un retard majeur de lecture, et aussi parce qu’il pourrait correspondre à la présence de troubles attentionnels [58, 59, 60]. Par ailleurs, la simple observation d’un dyslexique en train de lire suggère fortement la possibilité de troubles de la programmation motrice ou de la stratégie oculaire sur lesquels la recherche s’est naturellement penchée. Ainsi, en dehors des difficultés de décodage, les mouvements oculaires de retour à la ligne au sein d’une page de lecture sont souvent erratiques, le dyslexique se trompe de ligne et son regard a tendance à quitter le texte dès que survient un élément distracteur. Il semble avoir du mal à balayer avec son regard ou à poursuivre une cible et la dissociation entre les mouvements oculaire et céphalique semble fastidieuse. La stratégie d’exploration de la page est mal structurée.

L’interprétation des données recueillies s’est d’emblée heurtée à un problème : les troubles moteurs sont-ils la cause ou la conséquence des difficultés de déchiffrage ou s’agit-il d’une simple contribution aggravante d’un trouble primitif du décodage dont l’origine serait purement cognitive ? À ce jour, même si les sciences cognitives dominent sans concession la réflexion et la recherche sur la dyslexie, la réponse n’est pas claire.

Il est certain que des anomalies oculomotrices manifestes sont très fréquemment retrouvées chez le dyslexique. Le nombre de saccades est plus élevé et elles sont plus courtes, qu’ils s’agissent de saccades dans le sens de la lecture ou de saccades régressives [61, 62, 63]. Leur temps de latence varie beaucoup avec un taux de saccades anticipées et tardives plus important [64]. Que les saccades soient purement conjuguées ou qu’elles fassent intervenir des phénomènes de vergence en plus, le temps de latence est significativement plus long [65]. Il semble que cela soit surtout vrai en cas de nécessité de saccades à grande vitesse ou lorsqu’il faut traiter très rapidement un stimulus visuel [66]. L’exploration d’une scène, comme une peinture montre que les dyslexiques ont aussi des saccades particulières en dehors de la lecture [67]. Ce résultat plaide pour l’existence d’une dysfonction oculomotrice primitive chez le dyslexique. L’étude comparative des mouvements oculaires en utilisant la lecture de mots isolés et la fixation de LED donne des résultats allant dans le même sens en montrant peu de différence de stratégie des saccades et des fixations au cours des deux tâches [68]. Il est cependant possible que la difficulté de lecture caractérisant la dyslexie gêne la maturation du système visuel en soi et donne un profil oculomoteur particulier pouvant aggraver une difficulté de lecture qui serait d’une autre origine [69].

Les fixations sont plus nombreuses et leur durée est plus longue, notamment quand la longueur des mots augmente et ce, même après une saccade régressive. Cette caractéristique dépend aussi de la difficulté de la langue avec des fixations plus courtes dans une langue pour laquelle la conversion graphème-phonème est constante et logique (comme l’italien qui est qualifié de langue « transparente ou régulière », contrairement à l’anglais) [62]. Une comorbidité peut également jouer un rôle. Ainsi, en cas de langue régulière, Thaler et al. constatent que la présence de troubles attentionnels associés à une dyslexie peut changer le profil des difficultés de lecture et les mouvements oculaires [70]. Un dyslexique sans trouble attentionnel décode avec assez d’exactitude mais une grande lenteur. Ses fixations se font quasiment lettre par lettre et indépendamment de la longueur des mots. La présence d’un trouble attentionnel associe plutôt une vitesse de lecture moyennement ralentie avec beaucoup d’erreurs de lecture et des fixations très anormales pour les petits mots.

Bien que les dyslexiques bénéficient souvent de rééducation orthoptique pour insuffisance de convergence, la littérature est remarquablement pauvre à ce sujet. Stein et al. sont les premiers à avoir mesuré avec une méthode objective (vidéo-oculographie) les troubles de convergence du dyslexique en 1988 [69]. Mesurant très précisément les mouvements oculaires d’un groupe de 39 dyslexiques (huit à 11ans) lors d’exercices de convergence et de divergence au synoptophore avec des mires de fusion de taille différente, il trouve que les mouvements de vergence sont nettement diminués chez 25 d’entre eux (64 %). Les yeux semblent incapables de se dissocier, un seul œil paraissant suivre l’image alors que l’enfant signale une diplopie ou la suppression d’une image dès l’apparition d’un écart de 1°. Les 14 restants supportent une convergence de 20° et une divergence de 5° comme 24 normolecteurs servant de témoin. L’épreuve réalisée avec des mires de fusion maculaires de 2,5° et avec des mires plus grandes (7°) montrent des possibilités de vergence très différentes selon les mires, suggérant que le trouble oculomoteur est essentiellement présent pour le traitement d’images circonscrites à la macula. La présence d’une exophorie, d’une hypoaccommodation et de troubles de la poursuite (surtout de gauche à droite) est retrouvée par Eden et al. et Motsch et Mühlendyck, comme d’ailleurs chez un nombre très élevé d’enfants ayant des difficultés d’apprentissage de la lecture sans être pour autant dyslexiques [61, 71].

Kapoula et al. montrent en 2007 que les dyslexiques présentent non seulement une insuffisance de convergence mais aussi un déficit dans les capacités de divergence [72]. L’importance des mouvements de divergence pour améliorer la disparité de fixation montre l’intérêt de cette nouvelle donnée qui pourrait être prise en compte lors de la rééducation orthoptique.

Conclusion

L’élément le plus étonnant des recherches récentes est certainement le fait que, lors de la lecture, nos axes visuels sont souvent dissociés, allant même jusqu’à se croiser dans un nombre important de cas. La stratégie motrice semble peu différente de celle qui est observée lors des saccades et des fixations utilisant des cibles sans contenu linguistique. Les possibilités de vergence vont jouer un rôle essentiel pour améliorer la qualité de la vision binoculaire. Celle-ci semble parfois difficile à expliquer à partir des notions classiques concernant la fusion fovéolaire. Elle fait probablement intervenir des processus cognitifs de haut niveau, non seulement quand les deux axes visuels sont séparés de plus d’une largeur d’un espace de caractère, mais aussi quand ils sont alignés sur deux mots différents.

L’analyse des mouvements oculaires pendant la lecture reste un vaste champ d’exploration scientifique notamment parce que les résultats obtenus jusqu’à présent l’ont toujours été dans des conditions éloignées de la lecture naturelle. Tout reste à découvrir et à valider au niveau de l’examen clinique des troubles de la lecture. Il s’agit d’un défi important pour les ophtalmologistes et les orthoptistes à une époque où l’on commence à prendre la juste mesure des troubles des apprentissages.

Conflit d’intérêt

Le texte n’a pas fait l’objet d’une présentation lors d’un congrès. Il n’y a pas de liens financiers qui puissent être à l’origine d’un conflit d’intérêt.

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