Effects of haptic supplementation on postural stability in standing, perturbed standing and sitting in older adults

• Auteur / Autrice : Inke Albertsen
• Direction : Jean-Jacques Temprado
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du mouvement humain
• Date : Soutenance le 14/12/2012
• Etablissement(s) : Aix-Marseille en cotutelle avec Universität Dortmund
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du Mouvement Humain (Marseille ; 2004-....)
• Jury : Président / Présidente : Benoit Bardy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Charalambos Papaxanthis
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Herbert Heuer, Will Spijkers, Vincent Nougier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vieillissement

Toucher

Position debout

Position assise

Mots clés libres

Stabilité posturale

Supplémentation haptique

Toucher léger

Canne mobile

Vieillissement

Postural stability

Haptic supplementation

Light touch

Mobile stick

Aging

Résumé

Le présent travail portait sur l'étude des effets de la supplémentation haptique sur la stabilité posturale debout et assise du sujet jeune et âgé. La question si les informations haptiques fournies par un support mobile améliorent la stabilité autant qu'un support fixe a peu été étudiée. Le présent travail visait à contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à l'effet stabilisateur potentiel d'un support type « canne mobile ». Les analyses portaient sur le centre de pression (COP). Les résultats des premières deux études confirment notre hypothèse générale sur l'effet de la supplémentation haptique indépendant de l'âge et de la mobilité du support. Si une résistance suffisante est fournie à l'opposé des oscillations du corps par le support les participants amélioraient leur stabilité. Dans la troisième étude, nous avons également manipulé des entrées visuelles et les résultats suggèrent qu'un manque de vision peut être compensé par la supplémentation. Dans la quatrième étude, nous avons également analysé la coordination inter-segmentaire. Les résultats suggèrent un meilleur contrôle postural avec la supplémentation alors qu'elle n'influence pas la coordination inter-segmentaire. La cinquième étude visait à déterminer si la supplémentation permettait d'améliorer la robustesse du système à des perturbations. Les résultats suggèrent que les sujets jeunes réduisent le temps de la première correction du COP avec la supplémentation alors que les sujets âgés corrigent leur COP plus tôt que les jeunes et ne bénéficient pas de cette dernière. Les résultats expérimentaux laissent envisager l'application du paradigme « canne mobile » à la locomotion.

This work was dedicated to the study of the effects of haptic supplementation on postural stability of young and old adults during standing and sitting tasks. The question of whether haptic information provided by a mobile support improves stability similar to a fixed support has been rarely studied. The present work aimed to contribute to a better understanding of the underlying mechanisms of the potential stabilizing effect of haptic information provided by a cane-like support. The analysis focused on the center of pressure (COP). The results of the first two studies confirmed our general hypothesis about the effect of haptic supplementation independent of age and the mobility of the support. If sufficient resistance is provided by the support against body sway participants improved their postural stability. In the third study, we also manipulated visual inputs and the results suggested that a lack of vision can be compensated due to supplementation. In the fourth study, we also analyzed the inter-segmental coordination. The results suggested a better postural control due to supplementation whereas it does not affect the inter-segmental coordination. The fifth study aimed to determine whether haptic supplementation improves the system's robustness to sudden perturbations. The results suggested that only young participants reduce the time to the first COP correction due to supplementation while elderly correct the COP earlier than young adults, even without additional haptic information, and therefore do not benefit from haptic supplementation. Overall, the experimental results open the way for the application of the “mobile-stick” experimental paradigm to locomotion.