Adaptabilité et flexibilité des mécanismes d'intégration sensorielle lors de perturbations propioceptives du contrôle postural

par Sébastien Caudron

Thèse de doctorat en Sciences cognitives, psychologie et neurocognition

Sous la direction de Michel Guerraz et de Vincent Nougier.

Soutenue en 2010

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble) .

mots clés

• Adaptation
• Sensibilité proprioceptive

Résumé

Le sujet humain doit continuellement s'adapter aux contraintes environnementales changeantes, notamment pour un maintien postural efficient. Afin de réaliser ce but, son système nerveux central évalue en pennanence la pertinence des différentes informations sensorielles (principalement visuelles, vestibulaires et proprio-somesthésiques). La manière dont ces infonnations sont intégrées, sélectionnées et / ou pondérées, en fonction de leur fiabilité, nécessite d'être éclaircie. Plus particulièrement, nous avons souhaité explorer le caractère singulier de l'intégration des afférences proprioceptives. Le premier objectif a consisté à comprendre comment les mécanismes d'intégration sensorielle peuvent être adaptés lors de perturbations proprioceptives du contrôle postural induites par vibration musculon tendineuse. Faire l'expérience des conséquences posturales de ce type de perturbation et / ou pouvoir percevoir plus finement les caractéristiques de la déstabilisation lorsque l'environnement sensoriel est enrichi semblent être les facteurs nécessaires pour que l'adaptation se mette en place. A partir de ces constatations, l'influence de biofeedback posturaux sur des perturbations proprioceptives a été étudié afin d'explorer la flexibilité des mécanismes d'intégration sensorielle. Un biofeedback auditif stéréophonique pennettait de stabiliser la réponse à la vibration chez des sujets sains, cependant, dans des latences longues. Parallèlement, un biofeedback visuel, indiquant la géométrie corporelle dans un dispositif monoculaire de vision tête haute, a été développé afin d'améliorer les troubles d'orientation posturale des patients parkinsoniens.

Titre traduit

Adaptability and flexibility of the sensory integration mechanisms in proprioceptive disturbances of the postural control

Résumé

Human being continuously has to adapt to modifications of environmental constraints, particularly to preserve balance efficiently. To achieve this aim, the central nervous system permanently estimates the relevance of sensory infonnation (mainly visual, vestibular and somatosensory infonnation). The way, in which infonnation from sens ory inputs are integrated, selected and/or weighted according to their reliability, requires to be cleared up. More particularly, we wished to investigate the singular character of proprioceptive integration: the various somatensory receptors are located on the whole postural chain and indicate modifications at the muscular or articular level. The first objective consisted in understanding how sens ory integration mechanisms can be adapted, during proprioceptive disturbances of postural control, evoked by muscle-tendon vibration. Experimental results showed that to experience postural consequences of this kind of perturbation and/or to be able to perceive more accurately the characteristics of the destabilization, when sens ory environment is enhanced, seemed to be necessary factors in order that adaptation takes place. From these observations, the impact of postural biofeedback devices during proprioceptive disturbances was studied in order to investigate the flexibility of the sensory integration mechanisms. An audio stereophonic biofeedback device stabilized vibratory evoked responses in healthy subjects, but only in long lasting latencies. Ln the same way, a visual biofeedback device, indicating the body geometry in a monocular head-mounted display, was developed in order to improve the postural orientation deficits in parkinsonian patients.