Soutenance de thèse Chloé SUTTER Equipe SMP, sous la direction de Laurence MOUCHNINO, 15 Février 14h, Amphithéâtre CHARVE
Titre : Sous nos pieds le cerveau. Surface biomimétique comme technique pour agir sur les mécanismes corticaux de contrôle du mouvement et de l’équilibre
Résumé : Notre capacité à percevoir les surfaces sur lesquelles nous nous trouvons ou que nous touchons fait intervenir des mécanismes périphériques et corticaux. Les afférences tactiles d'une partie du corps, comme le pied ou la main, sont générées par des déformations transitoires des tissus mous qui se produisent lorsque la peau interagit avec le monde extérieur. Le cerveau traite les informations tactiles afférentes liées à la surface en contact avec le corps afin de préparer et d'exécuter des actions motrices. La stimulation des récepteurs cutanés (i.e., mécanorécepteurs) provient du déplacement relatif de la peau et de la surface en contact, qui provoque des vibrations de différentes gammes de fréquences (vibrations induites par frottement, FIV). Cependant, une grande partie de la recherche dans le domaine du contrôle sensorimoteur a ignoré l'importance de cette interaction mécanique. Nous avons alors émis l'hypothèse qu'une surface biomimétique, inspirée à la fois des mécanorécepteurs et des empreintes digitales et plantaires (i.e., dermatoglyphes), pourrait améliorer le traitement des informations somatosensorielles et optimiser à la fois le contrôle moteur (i.e., l'équilibre, le transfert du poids du corps) et les représentations que les individus se font de leur corps et de l'environnement dans lequel l'action va se dérouler. Nous avons utilisé des techniques d'électroencéphalographie (EEG) et d'analyse du mouvement (e.g., accélération, forces....) pour évaluer la transmission de la périphérie jusqu’au niveau cortical et les processus sensoriels, ainsi que les réponses comportementales induites par ces informations sensorielles. La surface biomimétique s'est avérée la plus efficace pour générer des informations sensorielles fiables, en particulier pour améliorer l'efficacité de la réponse posturale en réaction à des perturbations passives de l’équilibre, notamment dans des conditions avec une charge cognitive élevée. L'avantage de la surface biomimétique par rapport à d'autres surfaces (e.g., striée, lisse) a également été observé en amont de la commande et de l'exécution motrice du mouvement, pendant la phase de planification motrice d’un mouvement auto-générée. L'augmentation du traitement des afférences tactiles pertinentes observée pendant la préparation motrice peut avoir amélioré la représentation du corps dans l'espace et son utilisation pour la planification du mouvement. Enfin, pour évaluer ces représentations motrices basées sur le toucher, nous avons combiné l'imagerie motrice et les approches mécaniques. Les participants ont été invités à s'imaginer explorer une surface tout en maintenant leur index sur un dispositif tactile simulant leur propre FIV enregistré précédemment lors de mouvements naturels. Cela nous a permis de démontrer qu’en fournissant aux participants leur propre retour sensoriel la suppression tactile liée au mouvement est partiellement atténuée pendant l'imagerie motrice. Ce mécanisme a permis de mettre à jour les représentations motrices dont on sait qu'elles s'estompent avec le temps.
Mots clés : EEG, contrôle de l'équilibre, surface biomimétique, mécanorécepteurs, dermatoglyphes , imagerie motrice
Jury :
Rochelle ACKERLEY Examinatrice - DR CNRS, Aix- Marseille Université
Benoît DELHAYE Examinateur - Chercheur, Université catholique de Louvain
Franck DI RIENZO Rapporteur - MCU-HDR, Université Claude Bernard Lyon 1
Laurence MOUCHNINO Directrice de thèse - PR, Aix-Marseille Université
Jean Jacques TEMPRADO Président du jury- PR, Aix-Marseille Université
Sylvie VERNAZZA-MARTIN Rapporteure - PR, Université Paris-Nanterre
Frédéric VISEUX Examinateur- Podologue-ostéopathe, chercheur associé Université Polytechnique Hauts-de-France
