Note publique d'information : L’objectif général de cette thèse est d’étudier dans les mouvements complexes, les
propriétés psychophysiques de flexibilité d’un programme moteur suite à une perturbation
inattendue et certaines de ses bases neurales. Pour ce faire, trois études comportementales
et une étude en imagerie par résonance magnétique fonctionnelles ont été menées. (1)Les
principaux résultats de notre première étude démontrent que lors de la réalisation
de mouvements complexes, après un déplacement inattendu de la cible visuelle, des
corrections motrices peuvent apparaître très rapidement en une centaine de millisecondes
dans les muscles de la jambe et du bras. De telles latences pourraient indiquer que
les corrections motrices rapides à partir des entrées visuelles pourraient être générées
grâce à des boucles corticales de bas niveaux. (2) Lors d’un déplacement imprévu de
la cible visuelle pendant l’exécution d’un mouvement complexe dirigé, les temps de
correction sont significativement corrélés entre certaines paires de muscles, indépendamment
de leur localisation anatomique ou de leur ordre d’apparition dans la séquence temporelle
de recrutement musculaire. Ces résultats suggèrent que le système nerveux central
est capable d’utiliser des synergies motrices fonctionnelles et complexes lors de
la génération de corrections motrices. (3) Lorsque la taille de la cible est modifiée
de manière imprévisible pendant l’exécution du plan moteur initial, la durée du mouvement
augmente, indépendamment de la variabilité de la précision terminale du mouvement
de pointage. Ce résultat suggère que les retours sensori-moteurs et une représentation
en (quasi) temps réel de la vitesse de l’effecteur sont utilisés pour générer et contrôler
le déplacement de la main. (4) Enfin, lors d’une tâche de rattrapés de balles répétitifs,
en manipulant les conditions de prédiction a priori de la masse des balles utilisées,
la dernière étude de ce travail expérimental démontre qu’un réseau cérébelleux bilatéral,
impliquant les lobules IV, V et VI, est très majoritairement impliqué dans les processus
de calcul de l’erreur sensori-motrice. Dans les boucles corticales classiques impliquées
dans la flexibilité motrice, le cervelet est engagé dans la génération de l’erreur
sensori-motrice. Néanmoins, il semblerait que d’autres boucles de plus bas niveaux
puissent être également employées afin de générer des corrections motrices très rapides.
La coordination entre ces différentes boucles reste à être étudiée plus précisément.
Note publique d'information : The main objective of this thesis is to study the motor flexibility in complex movements
when an unexpected event makes the initial motor plan inefficient. In this way, three
kinematic and electromyographic studies and a fourth with functional magnetic resonance
imaging were realized. (1)The main result of the first study clearly demonstrate that
during complex movements express motor corrections in the upper and lower limbs, with
latency responses of less than 100 ms, were revealed by contrasting electromyographic
activities in perturbed and unperturbed trials. Such findings could indicate that
visual on-going movement corrections may be accomplished via fast loops at the level
of the upper and lower limbs and may not require cortical involvement. (2) When an
unexpected target jump occurred, correction times were strongly correlated together
for some pairs of muscles independently of their occurrences during the motor sequence
and independently of the location of the muscles at the anatomical level. This second
study suggests that the CNS re-programs a new motor synergy after the target jumps
in order to correct the on going reaching movement. (3) When the target size is varied
during the initial motor plan execution, the movement duration can increase independently
of the variability of the final endpoint. These results suggests that when the speed-accuracy
trade-off is unexpectedly modified, terminal feedbacks based on intermediate representations
of the endpoint velocity are used to monitor and control the hand displacement. (4)
Finally, when catching a falling ball and the possibility of prediction about the
ball weight was manipulated, the last study of this thesis showed that both the right
and left cerebellum is engaged in processing sensory–motor errors, and more particularly
the lobules IV, V and VI. For classical loops involved in motor flexibility, sensory-motor
errors are processed within the cerebellum. However, some shorter sub-cortical loops
seem also to be involved for faster motor corrections. The coordination between these
different loops needs to be explained more precisely.
paprika.idref.fr
data.idref.fr
Documentation
