Réalité mixte et interfaces tangibles pour aider des personnes aphasiques à communiquer dans des espaces collaboratifs.

Offre de thèse

Réalité mixte et interfaces tangibles pour aider des personnes aphasiques à communiquer dans des espaces collaboratifs.

Date limite de candidature

23-05-2026

Date de début de contrat

01-10-2026

Directeur de thèse

PECCI Isabelle

Encadrement

L'encadrement sera régulier avec des réunions de suivi hebdomadaire. Le doctorant fera un compte-rendu de chaque réunion et plus globalement toutes les ressources liées à son sujet seront mis sur un espace partagé. Les directeurs de thèse étant localisé dans le même couloir, il sera aussi facile pour le doctorant d'échanger avec ses encadrants au quotidien lorsque cela s'avère nécessaire. Comme tout doctorant de l'école doctorale IAEM, l'étudiant suivra les modules de formation et son travail sera contrôlé chaque année par un comité de suivi. Intégré au LCOMS dans l'axe HESA, il participera à l'animation du laboratoire et aux différents exposés organisés en interne tout au long de l'année ainsi qu'aux journées annuelles du laboratoire.

Type de contrat

Concours pour un contrat doctoral

école doctorale

IAEM - INFORMATIQUE - AUTOMATIQUE - ELECTRONIQUE - ELECTROTECHNIQUE - MATHEMATIQUES

équipe

AXE HESA

contexte

Après un AVC (Accident Vasculaire Cérébral), un traumatisme crânien, une infection cérébrale (encéphalite) ou une tumeur cérébrale grossissante, une personne peut devenir aphasique. « L'aphasie est un dysfonctionnement du langage qui peut impliquer une altération de la compréhension ou de l'expression des mots ou de leurs équivalents non verbaux. Elle résulte d'un dysfonctionnement des centres du langage au sein du cortex cérébral, des noyaux gris centraux ou des réseaux de connexion de la substance blanche. Le diagnostic est clinique, souvent complété par des examens neuropsychologiques complémentaires, associés à l'imagerie cérébrale (TDM, IRM) pour identifier la cause. Le pronostic dépend de la cause et de l'étendue de la lésion, mais aussi de l'âge du patient. Il n'existe pas de traitement spécifique, mais l'orthophonie peut favoriser la récupération. » [1]. Les symptômes de l'aphasie peuvent être plus ou moins sévères et très variés. Ils peuvent aller du mutisme complet à une profusion de paroles inintelligibles. En principe, l'aphasie ne s'aggrave pas sauf si elle est due à une tumeur cérébrale grossissante. La personne atteinte d'aphasie peut [2] : • Ne plus se souvenir d'un mot de temps à autre ; • Avoir du mal à comprendre ce qu'on lui dit, à produire du langage, à articuler, à écrire, à lire, à faire des gestes, des mimiques, et/ou à dessiner, etc. ; • Utiliser un jargon vite incompréhensible pour l'autre, inventer des mots, mélanger les syllabes, répéter le même mot tout le temps, etc. ; • Avoir du mal à construire et ordonner sa pensée, etc. L'aphasie est un handicap lourd pour une personne lorsqu'elle veut retrouver une vie sociale, car ce handicap est peu reconnu auprès des organismes, du grand public et des médias [3]. La rééducation orthophonique va améliorer la communication pour de nombreuses personnes [4]. En général, elles ne retrouvent pas toutes leurs capacités de communication et doivent réapprendre à vivre avec un mode de communication dégradé ou différent. La qualité de vie est un point essentiel dans le processus thérapeutique [5]. C'est d'autant plus critique dans le cas de l'aphasie car ce handicap l'impacte sous 3 angles [6] : • Physique : les activités de la vie quotidienne, la capacité à travailler, l'énergie et la fatigue, la mobilité, la dépendance aux médicaments et aux traitements, la douleur et l'inconfort, ainsi que le repos et le sommeil. • Psychologique : l'apparence physique, les sentiments négatifs, les sentiments positifs, l'estime de soi, la spiritualité, la religion, la foi personnelle, la réflexion, l'apprentissage, la mémoire et la concentration ; • Environnemental : les ressources financières, la sécurité physique et mentale, la liberté, la santé et les soins de santé (accessibilité et qualité), les possibilités d'acquérir de nouvelles informations et compétences, l'environnement familial, les possibilités de loisirs et de détente ainsi que la participation à ces activités, l'environnement physique (pollution, bruit, climat et circulation) et les transports. Pour une bonne qualité de vie, la communication est un composant clé [7]. La plupart des études sur les systèmes d'aides à la communication de personnes aphasiques tentent de répondre à des besoins fonctionnels (améliorer la communication en séance de rééducation orthophonique), sans s'intéresser aux contextes d'utilisation comme des activités de loisirs. Elles ne s'intéressent pas non plus à la manière dont la technologie peut aider à améliorer la qualité de vie [8]. Il existe tout de même des recherches comme [9][10][11][12] qui étudient des contextes où la créativité est utilisée comme un autre vecteur de communication que la communication orale. En 2017, Maria et al. [7] présente une revue systématique de littérature sur les systèmes de communication augmentée et alternative pour améliorer la communication. Cette étude montre que ces systèmes sont utiles, mais majoritairement pour un usage à l'hôpital et ne montre pas de systèmes s'appuyant sur des technologies à base de nouvelles technologies comme la Réalité Virtuelle (RV), la Réalité Mixte (RM) ou les Interfaces Tangibles (IT). Plus récemment, la revue systématique de littérature de Devanne et al. [13] sur l'usage de la RV a montré un fort potentiel : 2 études qui pointaient l'influence de la RV dans l'activité de communication et une qui visait à améliorer le bien-être. Franco et al. [14] a réussi à montrer que la RV immersive aidait les personnes aphasiques commettant beaucoup d'erreurs lexicales. À notre connaissance, la RM n'est pas utilisée dans le contexte de l'aphasie, pourtant elle pourrait avoir des avantages par rapport à la RV tant sur le dispositif car certains deviennent de moins en moins lourds, voire aussi discrets qu'une paire de lunettes que sur les possibilités d'usage en temps réel de l'utilisation du virtuel dans le monde réel. Les IT bien qu'encore peu utilisées montrent un fort potentiel. Les travaux de Neate et al. [12] s'intéressent à la création collaborative de contenus multimédia entre personnes aphasiques en utilisant des IT. Ils ont montré que dans ce contexte, les IT ont permis aux personnes aphasiques de réussir à produire des contenus qu'ils n'auraient jamais pu produire de manière classique. En revanche, l'étude a révélé aussi des tensions liées au travail collaboratif dû au handicap qui n'a pas permis à certains utilisateurs de marquer sa propre empreinte dans la création multimédia pour différentes raisons : à la fois parce que la technologie a pu brider leur sentiment de créativité et parce que les différences de capacités de communication entre personnes aphasiques ont limité plus fortement les interactions de certains, ce qui a pu générer de la frustration. À part ces travaux de Neate qui portent sur un contexte très particulier qu'est la création de contenus multimédia, les aspects de collaborations avec des personnes aphasiques ne sont pas à notre connaissance étudiées. En situation de tâches collaboratives, bien communiquer est essentiel. Ce sont des situations qui peuvent se produire pour ces personnes : - soit parce qu'elles existaient déjà comme par exemple participer à des séances de brainstorming, se trouver dans des ateliers participatifs créatifs dans le cadre des loisirs ou encore plus concrètement suite à un accident de la route pour faire un constat électronique avec tous les protagonistes ; - soit parce que des tâches simples sont devenues collaboratives du fait du handicap car elles impliquent les aidants pour les réaliser comme par exemple gérer un problème de livraison suite à une commande ; - soit parce que de nouvelles techniques de rééducation orthophonique recommandées par la HAS (Haute Autorité de la Santé) se passent en groupe. Les travaux de recherche proposés s'intéressent à l'amélioration des interactions pour communiquer dans ces différentes situations collaboratives.

spécialité

Informatique

laboratoire

LCOMS - Laboratoire de Conception, Optimisation et Modélisation des Systèmes

Mots clés

Aphasie, Interfaces tangibles, Réalité mixte, Communication améliorée et alternative, Environnement collaboratifs

Détail de l'offre

Ne pas réussir à communiquer correctement est un handicap lourd qui nuit à la qualité de vie et aux interactions sociales. C'est le cas des personnes devenues aphasiques suite à un Accident Vasculaire Cérébral (AVC). Pour améliorer leur mode de communication, seule la rééducation orthophonique est possible, mais ne garantit pas de retrouver un mode de communication normal. L'orthophoniste va proposer en complément de la rééducation des méthodes alternatives compensatoires pour communiquer autrement. Dans des situations collaboratives, la communication dégradée peut être un frein réel pour échanger des informations. C'est dans ce contexte que se situe la thèse. À partir de différentes situations de collaboration mettant en jeu différents types d'utilisateurs dont au moins une personne aphasique, il faudra étudier le potentiel de la réalité mixte et des interfaces tangibles et proposer un espace de conception permettant d'identifier les différentes dimensions à considérer pour tenir compte des profils des différents utilisateurs et des cas d'usage.

Keywords

Aphasia, Tangible interfaces, Mixed reality, Augmentative and alternative communication, Collaborative environnements

Subject details

The inability to communicate effectively is a significant disability that impairs quality of life and social interactions. This is the case for people who have developed aphasia following a stroke. Speech-language therapy is the only way to improve their communication skills, but it does not guarantee a return to normal communication. In addition to rehabilitation, the speech-language pathologist will propose alternative compensatory methods to communicate in different ways. In collaborative situations, impaired communication can be a real obstacle to exchanging information. This is the context of this thesis. Based on various collaborative scenarios involving different types of users, at least one of whom has aphasia, the study will explore the potential of mixed reality and tangible interfaces and propose a design framework to identify the dimensions to define to account for user profiles and use cases.

Profil du candidat

Le candidat devra avoir de solides base en :
- développement et notamment une expérience dans le développement d'interfaces tangibles et d'environnement en réalité mixte ;
- conception et évaluation centrée utilisateur.

Candidate profile

The candidate should have a strong background in :
- development and in particular experience in the development of tangible interfaces and mixed reality environments ;
- user-centered design and evaluation.

Référence biblio

[1] Aphasie, J. Huang. Le manuel MDS, https://www.msdmanuals.com/fr/professional/troubles-neurologiques/fonction-et-dysfonctionnement-des-lobes-cérébraux/aphasie, 09/2025.
[2] F. Woimant, M.H. Mahagne, F. Benon, B. Auchère, D. Bénichou. L'aphasie, ces troubles de l'expression et/ou de la compréhension du langage. Livret n°6, Boehringer Ingelheim France SAS, 16 pages, 2013.
[3] Site de la FNAF, Fédération Nationale des Aphasiques de France, https://aphasie.fr/l-aphasie/
[4] Brady MC, Kelly H, Godwin J, Enderby P, Campbell P. Speech and language therapy for aphasia following stroke. Cochrane Database Syst Rev. 2016;2016(6):CD000425. Published 2016 Jun 1. doi:10.1002/14651858.CD000425.pub4
[5] Uchmanowicz I., Łoboz-Grudzień K. Quality of life—Definitions and health related questionnaires—A literature review. Fam. Med. Prim. Care Rev. 2008;10:245–252. [Google Scholar].
[6] Filipska-Blejder K, Zielińska J, Zieliński M, Wiśniewski A, Ślusarz R. How Does Aphasia Affect Quality of Life? Preliminary Reports. J Clin Med. 2023 Dec 14;12(24):7687. doi: 10.3390/jcm12247687. PMID: 38137755; PMCID: PMC10744265.
[7] Maria Julieta Russo, Valeria Prodan, Natalia Nerina Meda, Lucila Carcavallo, Anibal Muracioli, Liliana Sabe, Lucas Bonamico, Ricardo Francisco Allegri & Lisandro Olmos (2017) High-technology augmentative communication for adults with poststroke aphasia: a systematic review, Expert Review of Medical Devices, 14:5, 355-370, DOI: 10.1080/17434440.2017.1324291
[8] Mmachi God'sglory Obiorah, Anne Marie Marie Piper, and Michael Horn. 2021. Designing AACs for People with Aphasia Dining in Restaurants. In Proceedings of the 2021 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '21). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 496, 1–14. https://doi.org/10.1145/3411764.3445280
[9] Amanda Lazar, Jessica L Feuston, Caroline Edasis, and Anne Marie Piper. 2018. Making as expression: Informing design with people with complex communication needs through art therapy. In Proceedings of the 2018 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. ACM, 351.
[10] Tal Levin, Billie M. Scott, Brigette Borders, Katie Hart, Jasmine Lee, and Anthony Decanini. 2007. Aphasia Talks: Photography as a Means of Communication, Self-Expression, and Empowerment in Persons with Aphasia. Topics in Stroke Rehabilitation 14, 1 (2007), 72–84. DOI:http://dx.doi.org/10.1310/tsr1401-72 PMID: 17311793.
[11] Kil-Byung Lim, Yong-Kyun Kim, Hong-Jae Lee, Jeehyun Yoo, Ji Youn Hwang, Jeong-Ah Kim, and Sung-Kyun Kim. 2013. The therapeutic effect of neurologic music therapy and speech language therapy in post-stroke aphasic patients. Annals of rehabilitation medicine 37, 4 (2013), 556.
[12] Timothy Neate, Abi Roper, Stephanie Wilson, Jane Marshall, and Madeline Cruice. 2020. CreaTable Content and Tangible Interaction in Aphasia. In Proceedings of the 2020 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '20). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 1–14. https://doi.org/10.1145/3313831.3376490
[13] Niamh Devane, Nicholas Behn, Jane Marshall, Aparna Ramachandran, Stephanie Wilson & Katerina Hilari (2023) The use of virtual reality in the rehabilitation of aphasia: a systematic review, Disability and Rehabilitation, 45:23, 3803-3822, DOI: 10.1080/09638288.2022.2138573
[14] Julie Franco, Bertrand Glize, Marina Laganaro, Impact of immersive virtual reality compared to a digital static approach in word (re)learning in post-stroke aphasia and neurotypical adults: Lexical-semantic effects?, Neuropsychologia, Volume 208, 2025, 109069, ISSN 0028-3932, https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2025.109069.
[15] Azevedo N, Le Dorze G, Jarema G, Alary Gauvreau C, Ogourtsova T, Beaulieu S, Beaujard C, Yvon M and Kehayia E (2023) Understanding the experience of users of communication aids and applications through focus group discussions with people with aphasia and family members. Front. Commun. 8:1219331. doi: 10.3389/fcomm.2023.1219331