The aging eye in motion : How retinal stabilization mechanisms and optical correction shape dynamic vision

L'œil vieillissant en mouvement : comment les mécanismes de stabilisation et la correction optique façonnent la vision dynamique Le projet doctoral présenté dans ce manuscrit s'inscrit à la convergence des enjeux scientifiques et industriels des sciences de la vision. EssilorLuxottica, leader mondial des verres ophtalmiques, investit plus de 200 millions d'euros par an en R&D pour améliorer la performance visuelle. L'usage massif des smartphones et le vieillissement démographique ont profondément modifié les exigences visuelles du quotidien. Ces évolutions soulignent la nécessité de comprendre comment le vieillissement influence la vision dynamique dans des conditions écologiques. La presbytie, perte progressive de l'accommodation vers 38 ans, altère la mise au point de près. Les verres progressifs combinent vision de loin, intermédiaire et de près, mais leurs propriétés optiques variables modifient la vitesse d'image sur la rétine. Leur port impose une recalibration de la coordination œil-tête, impliquant le réflexe vestibulo-oculaire (RVO) et le réflexe optocinétique (ROC). Le RVO compense les rotations rapides de la tête, le ROK répond aux mouvements visuels prolongés. Ensemble, ils assurent la stabilité de l'image et une vision nette pendant la locomotion. Avec l'âge, ces réflexes se dégradent, réduisant l'acuité visuelle dynamique (AVD).La vision dynamique traduit la capacité à garder la netteté quand l'observateur ou la cible bouge. Contrairement à l'acuité statique, l'AVD dépend de l'intégration des systèmes vestibulaire, visuel et proprioceptif. Elle est essentielle pour lire un smartphone en marchant ou se déplacer dans un environnement complexe. Le déclin de ces mécanismes réduit l'AVD, surtout après 70 ans, où la variabilité interindividuelle augmente. Ce travail cherche à caractériser ces processus à l'aide de paradigmes écologiques. Une avancée majeure est le développement d'un protocole de mesure de l'AVD sur smartphone, reproduisant les exigences de la vision de près et les mouvements naturels de la tête. Cet outil portable, à l'origine d'un dépôt de brevet, ouvre la voie à de nouvelles applications.La recherche s'articule autour de trois objectifs. Le premier examine l'évolution de l'AVD et des réflexes de stabilisation selon l'âge, ciblant la presbytie (38-44 ans) et les sujets de plus de 70 ans. Le second étudie l'effet des verres progressifs sur les fonctions du RVO et du ROC. Si l'adaptation du RVO à des lentilles simples est connue, l'efficacité du ROC avec des surfaces optiques complexes reste inexplorée. L'hypothèse est qu'une flexibilité sensorimotrice réduite, combinée aux distorsions optiques, complique la stabilisation et altère les performances d'AVD. Le troisième objectif analyse ces interactions en locomotion, où les oscillations de la tête exigent une activité réflexe compensatoire continue.Trois études complètent le projet. La première évalue l'AVD au début de la presbytie grâce au protocole smartphone et révèle des stratégies motrices compensatoires atténuant partiellement la perte accommodative. La seconde explore le rôle du ROC lors de la déclinaison verticale du regard, typique de l'usage du smartphone, et montre une flexibilité réduite face à la vitesse du mouvement et à l'angle de regard. La troisième combine marche sur tapis roulant et mesure de l'AVD pour étudier l'effet des corrections optiques sur la stabilisation, révélant que certaines conceptions de verres peuvent atténuer ou accentuer le déclin lié à l'âge selon leur interaction avec la dynamique oculomotrice.En somme, ce travail relie recherche fondamentale et application industrielle : une correction visuelle efficace doit considérer non seulement la précision optique, mais aussi les stratégies neurophysiologiques qui stabilisent le regard en mouvement. En intégrant l'AVD, le RVO et le ROK dans un cadre écologique, ce projet contribue à améliorer la qualité visuelle et la mobilité fonctionnelle dans une société à la fois numérique et vieillissante.