Aging, physical exercise, and motor learning: effects of task complexity
Vieillissement, activité physique et apprentissage moteur : effets de la complexité de la tâche.
Résumé
Human aging is characterized by a decrease in both efficiency and speed of cognitive and sensory-motor processes. However, the dynamic of ageing is not the same for all the individuals. Some factors, linked to the way of life such as regular physical exercise, could modulate the aging effects. The aim of this dissertation is to examine under which conditions maintaining a physically active life-style could compensate for the age-related declines in the learning of a new motor-skill. More precisely, the effects of task complexity and the conditions under which the learning must be expressed were studied.
Three experiments studied the interactive effects of age and regular physical exercise on the learning of visual-motor pointing-movements on a moving target. The target displacements were governed by probabilistic rules and different target sizes implied different accuracy constraints. Learning was assessed in a reactive task where participants' response speed was stressed (experiment 1 and 2), and in a prediction task without any temporal constraint (experiment 3).
The main results revealed a beneficial effect of physical exercise on this skill learning, selective to the elderly and to conditions of high constraints on response execution. The age-related effect would be due to speed-stress conditions and to response complexity. The positive effects of physical exercise on the cognitive function of older adults would be related to motor efficiency improvement.
Three experiments studied the interactive effects of age and regular physical exercise on the learning of visual-motor pointing-movements on a moving target. The target displacements were governed by probabilistic rules and different target sizes implied different accuracy constraints. Learning was assessed in a reactive task where participants' response speed was stressed (experiment 1 and 2), and in a prediction task without any temporal constraint (experiment 3).
The main results revealed a beneficial effect of physical exercise on this skill learning, selective to the elderly and to conditions of high constraints on response execution. The age-related effect would be due to speed-stress conditions and to response complexity. The positive effects of physical exercise on the cognitive function of older adults would be related to motor efficiency improvement.
Le vieillissement de l'individu se caractérise par une diminution de l'efficacité et de la rapidité des processus cognitifs et sensori-moteurs. Cependant, la dynamique du vieillissement n'est pas identique pour tous les individus et certains facteurs liés au mode de vie, notamment la pratique régulière d'activités physiques, sont susceptibles de moduler ses effets. L'objectif général de cette thèse est d'examiner dans quelles conditions le maintien d'un style de vie physiquement actif permet de contrebalancer le déclin des capacités d'apprentissage d'une nouvelle habileté motrice au cours du vieillissement. En particulier, les effets de la complexité de l'apprentissage et des conditions dans lesquelles cet apprentissage doit se manifester ont été étudiés.
Trois expériences ont examiné les effets croisés de l'âge et de la pratique régulière d'activités physiques sur l'apprentissage de coordinations visuo-motrices fines impliquant des mouvements de pointage sur une cible en déplacement. Les régularités plus ou moins complexes de déplacement de la cible étaient régies par des règles probabilistes et différentes tailles de cible requerraient une précision des mouvements plus ou moins importante. L'apprentissage a été évalué dans une tâche réactive où la vitesse des réponses des participants était exigée (expériences 1 et 2) et dans une tâche de prédiction sans contrainte temporelle (expérience 3).
Les principaux résultats ont fait ressortir un effet bénéfique de l'activité physique sur l'apprentissage de cette habileté, sélectif aux personnes âgées et aux conditions de fortes contraintes liées à la production des réponses. Le déclin des capacités d'apprentissage avec l'âge serait principalement dû à la pression temporelle de la tâche et à la complexité des mouvements à réaliser. L'influence bénéfique de l'activité physique sur le vieillissement des fonctions cognitives serait médiatisée par une amélioration de l'efficience motrice.
Trois expériences ont examiné les effets croisés de l'âge et de la pratique régulière d'activités physiques sur l'apprentissage de coordinations visuo-motrices fines impliquant des mouvements de pointage sur une cible en déplacement. Les régularités plus ou moins complexes de déplacement de la cible étaient régies par des règles probabilistes et différentes tailles de cible requerraient une précision des mouvements plus ou moins importante. L'apprentissage a été évalué dans une tâche réactive où la vitesse des réponses des participants était exigée (expériences 1 et 2) et dans une tâche de prédiction sans contrainte temporelle (expérience 3).
Les principaux résultats ont fait ressortir un effet bénéfique de l'activité physique sur l'apprentissage de cette habileté, sélectif aux personnes âgées et aux conditions de fortes contraintes liées à la production des réponses. Le déclin des capacités d'apprentissage avec l'âge serait principalement dû à la pression temporelle de la tâche et à la complexité des mouvements à réaliser. L'influence bénéfique de l'activité physique sur le vieillissement des fonctions cognitives serait médiatisée par une amélioration de l'efficience motrice.
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