Offre de thèse
CD Imagerie Motrice & Observation d'Action : vers une compréhension des mécanismes d'adaptation du contrôle moteur de la personne âgée en perte d'autonomie suite à un entraînement
Date limite de candidature
07-06-2024
Date de début de contrat
01-10-2024
Directeur de thèse
PERRIN Philippe
Encadrement
Co-encadrement
Type de contrat
école doctorale
équipe
contexte
Actuellement, de nombreux programmes sont mis en place afin d'accompagner les personnes vieillissantes par des entraînements des fonctions physiques et cognitives. Pour de nombreuses études, les actions sont ciblées pour des personnes présentant une pathologie/maladie, des personnes « chuteuses » ou à risques de chute et en prévention de la perte d'autonomie. Lors des études en lien avec la préservation de l'autonomie, les aspects des capacités physiques et cognitives sont les plus étudiés. Ce projet se positionne en parallèle de ces deux éléments. En effet, nous souhaitons évaluer et comprendre les effets des deux méthodologies de prise en charge que sont l'Imagerie Motrice (IM) et l'Observation d'Action (OA) chez la personne âgée en perte d'autonomie. Ces deux méthodes sont bien connues des sportifs de haut niveau pour leur préparation lors des compétitions, mais aussi dans le monde de la recherche pour la compréhension des mécanismes neurophysiologiques sous-jacents. Chez la personne âgée, l'IM et l'OA sont deux techniques de réentraînement qui ont montré des effets positifs sur la mémoire, la plasticité neurophysiologique, ainsi que sur la motricité du membre supérieur ou pour des tâches posturales simples. L'étude de Hilt et coll. (2023) ont montré des effets positifs de l'IM sur la motricité des personnes « très âgées ». Ces deux méthodologies de réentraînement n'ont cependant pas été appliquées dans le cadre de mouvements polyarticulaires complexes tels que les mouvements d'atteinte de tout le corps, et plus largement aux AVQ. Les modifications des paramètres de ces activités motrices lors du vieillissement sont pourtant des indicateurs de la perte d'autonomie. Enfin, la littérature scientifique suggère que la combinaison des deux techniques donne des résultats supérieurs à une utilisation séparée. Sur un plan neurophysiologique, plusieurs études en IRM ou par EEG ont montré que les processus neuronaux impliqués dans l'IM et l'OA sont comparables à ceux déclenchés lorsque l'action est physiquement exécutée. Cela signifie que les mêmes structures cérébrales sont activées dans les deux méthodes de stimulation alors qu'elles sont différentes. Enfin, Ruffino et coll. (2017) ont montré une modification de l'activité corticospinale par l'intermédiaire de potentiels évoqués moteurs lors de l'IM. Ces deux méthodologies utilisent le principe de l'activation des neurones miroirs en lien avec les actions à imaginer ou à observer. Ces techniques sont aussi fortement utilisées dans le cadre d'une prise en charge précoce de personnes ne pouvant réaliser des tâches motrice (e.g. : AVC, lésion de la moelle épinière, Parkinson). Malgré un nombre important d'études mettant en avant les effets positifs de ces deux méthodes de stimulation, il existe un manque de recherches approfondies sur leurs effets spécifiques chez les personnes âgées. Nous disposons de peu d'information quant à l'utilisation de l'IM et de l'OA dans le cadre (1) du réentraînement de l'anticipation de l'action motrice autogénérée (élévation du bras), (2) de l'analyse des paramètres temporels et cinématiques de la marche et (3) de l'évaluation des paramètres moteurs lors de mouvements d'atteinte impliquant l'ensemble du corps pour des personnes âgées en perte d'autonomie.spécialité
Sciences de la Vie et de la Santé - BioSElaboratoire
DevAH - Développement, Adaptation et Handicap
Mots clés
Imagerie motrice, Observation d'action, Contrôle moteur, Personne âgée, Neurosciences
Détail de l'offre
L'Imagerie Motrice (IM) et l'Observation d'Action (OA) sont deux méthodologies d'entraînement ayant montré, chez la personne âgée, des effets positifs sur la mémoire, la motricité du membre supérieur, la marche, ainsi que pour des tâches posturales simples. Malgré un nombre important d'études mettant en avant ces effets positifs, nous disposons de peu d'information quant à l'utilisation de l'IM et de l'OA chez la personne âgée en perte d'autonomie dans le cadre (1) du réentraînement de l'anticipation de l'action motrice autogénérée (élévation du membre supérieur), (2) de l'analyse des paramètres temporels et cinématiques de la marche et (3) de l'évaluation des paramètres moteurs lors de mouvements d'atteinte impliquant l'ensemble du corps. Ce projet de recherche sera décomposé en trois temps. Pour débuter, nous évaluerons les effets d'un entraînement par IM et OA sur le contrôle postural lors de mouvements de pointage de cibles par le membre supérieur. Dans un second temps, nous analyserons les effets de cet entraînement lors de tâches polyarticulaires complexes (marche et mouvements d'atteinte de cibles impliquant tout le corps). Enfin, un transfert aux activités de la vie quotidienne sera réalisé en proposant des exercices en IM et en OA pour des environnements virtuels limitant la perte d'autonomie de la personne âgée.
Keywords
Motor imagery, Action observation, Motor control, Elderly, Neuroscience
Subject details
Motor Imagery (MI) and Action Observation (OA) are two training methods that have shown positive effects on memory, upper limb motor skills, walking, as well as simple postural tasks in the elderly. Despite the significant number of studies highlighting these positive effects, there is limited information on the use of MI and OA in the elderly with reduced autonomy in the context of (1) re-training anticipation of self-generated motor action (elevation of the upper limb), (2) analysis of the temporal and kinematic parameters of walking and (3) assessment of motor parameters during reaching movements involving the whole body. This research project will be divided into three phases. Firstly, effects of IM and OA training on postural control during target-pointing movements using upper limb will assessed. Secondly, we will analyze effects of this training during complex polyarticular tasks (walking and whole-body reaching movements). Finally, a transfer to daily living activities will be carried out by proposing exercises in IM and OA for virtual environments to limit the loss of autonomy of the elderly.
Profil du candidat
La maîtrise des outils de capture cinématique, d'évaluation posturale, de traitement de données et de connaissances des techniques d'imagerie motrice et d'observation d'action en lien avec le vieillissement sont des prérequis minima.
Candidate profile
Mastery of kinematic capture tools, postural evaluation, data processing and knowledge of motor imagery and action observation techniques in relation to ageing are minimum requirements.
Référence biblio
- Berret, B., Bonnetblanc, F., Papaxanthis, C., & Pozzo, T. (2009). Modular control of pointing beyond arm's length. Journal of Neuroscience, 29(1), 191-205.
- Bourrelier, J., Fautrelle, L., Haratyk, E., Manckoundia, P., Mérienne, F., Mourey, F., & Kubicki, A. (2021). Enhancement of anticipatory postural adjustments by virtual reality in older adults with cognitive and motor deficits: a randomised trial. Geriatrics, 6(3), 72.
- Buatois S, Gueguen R, Gauchard GC, Benetos A, Perrin PP. (2006) Posturography and risk of recurrent falls in healthy non-institutionalized persons aged over 65. Gerontology. 2006;52(6):345-52. doi: 10.1159/000094983. Epub. PMID: 16905886.
- Callegari, B., Saunier, G., Duarte, M.B., da Silva Almeida, G.C., Amorim, C.F., Mourey, F., Pozzo, T., da Silva Souza, G. (2018). Anticipatory postural adjustments and kinematic arm features when postural stability is manipulated. PeerJ, 6, e4309.
- Callegari, B., Kubicki, A., Saunier, G., Duarte, M. B., Almeida, G. C. D. S., Alves, B. M. O.,... & Mourey, F. (2021). Postural Adjustments and Kinematic Index Finger Features in Frail Older Adults under Different Equilibrium Constraints. In Healthcare (Vol. 9, No. 8, p. 921). MDPI.
- Casteran, M., Manckoundia, P., Pozzo, T., & Thomas, E. (2013). Alterations with movement duration in the kinematics of a whole-body pointing movement. Plos one, 8(1), e52477.
- Casteran, M., Hilt, P. M., Mourey, F., Manckoundia, P., French, R., & Thomas, E. (2018). Shifts in Key Time Points and Strategies for a Multisegment Motor Task in Healthy Aging Subjects. The Journals of Gerontology: Series A, 73(12), 1609-1617.
- Cirelli, M. F., Fettner, B., Ismaili, L., & Jordan, D. (2014). Motor Imagery and Action Observation as an Alternative Gait Training Intervention for the Elderly.
- Gatti, R., Sarasso, E., Pelachin, M., Agosta, F., Filippi, M., & Tettamanti, A. (2019). Can action observation modulate balance performance in healthy subjects? Archives of Physiotherapy, 9, 1-8.
- Hilt, P. M., Bertrand, M. F., Féasson, L., Lebon, F., Mourey, F., Ruffino, C., & Rozand, V. (2023). Motor imagery training is beneficial for motor memory of upper and lower limb tasks in very old adults. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(4), 3541.
- Kubicki, A., Bonnetblanc, F., Petrement, G., Ballay, Y., & Mourey, F. (2012). Delayed postural control during self-generated perturbations in the frail older adults. Clinical interventions in aging, 65-75.
- Kubicki, A., Bonnetblanc, F., Petrement, G., & Mourey, F. (2014). Motor-prediction improvements after virtual rehabilitation in geriatrics: frail patients reveal different learning curves for movement and postural control. Neurophysiologie Clinique/Clinical Neurophysiology, 44(1), 109-118.
- Passarello, N., Liparoti, M., Padulo, C., Sorrentino, P., Alivernini, F., Fairfield, B., ... & Mandolesi, L. (2022). Motor Imagery as a Key Factor for Healthy Ageing: A Review of New Insights and Techniques. Brain Sciences, 12(11), 1492. Patel, M. (2017). Action observation in the modification of postural sway and gait: Theory and use in rehabilitation. Gait & posture, 58, 115-120.
- Ruffino, C., Papaxanthis, C., & Lebon, F. (2017). Neural plasticity during motor learning with motor imagery practice: Review and perspectives. Neuroscience, 341, 61-78.
- Slimani, M., Tod, D., Chaabene, H., Miarka, B., & Chamari, K. (2016). Effects of mental imagery on muscular strength in healthy and patient participants: A systematic review. Journal of sports science & medicine, 15(3), 434.