Examen des modulations de l’activité bêta liées aux composantes sensorimotrice et cognitive de l’adaptation motrice

Modulation of beta-band activity in association with sensorimotor and cognitive components of motor adaptation

• Auteur / Autrice : Amirhossein Jahani
• Direction : Nicole Malfait
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 20/12/2019
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Neurosciences de la Timone
• Jury : Président / Présidente : Thomas Brochier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thomas Brochier, Julien Bastin, Laurent Madelain
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Julien Bastin, Laurent Madelain

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électroencéphalographie

Analyse en composantes indépendantes

Stimulation sensorielle

Fréquences des oscillations

Mots clés libres

.

Beta oscillations

Implcit learning

Explicit learning

Résumé

Les oscillations cérébrales dans la bande de fréquences bêta (15-35Hz) sont observées dans des tâches très diverses, allant de l’exécution d’un mouvement simple à des tâches perceptives et cognitives complexes. Ici, notre objectif a été de déterminer si des activités EEG bêta spatialement distinctes (i.e. observées au sein de circuits neuronaux différents) pouvaient être identifiées dans le cadre d’une tâche d’adaptation motrice. En effet, par exemple pour atteindre une cible visuelle en portant des lunettes prismatiques, qui décalent toute la scène visuelle latéralement, au moins deux types de mécanismes adaptatifs entrent en jeu : des processus d’adaptation sensorimotrice automatiques/implicites et des mécanismes cognitifs/explicites permettant de réduire les erreurs motrices en quelques essais. Nos observations suggèrent fortement que, dans le cadre d’une tâche d’adaptation motrice, l’activité bêta dans les régions latérales centro-pariétales reflète des processus adaptatifs automatiques/implicites, alors que l’activité au sein des aires motrices médiales est modulée en relation avec des mécanismes cognitifs de contrôle du mouvement.

Brain oscillations in the beta frequency band (15-35Hz) are observed in a wide range of tasks, from simple movements to complex perceptual and cognitive tasks. Here, our objective was to determine whether spatially distinct beta-band EEG activities (i.e. observed within different neural circuits) could be identified in the context of a motor adaptation task. For example, to reach a visual target while wearing prismatic glasses, shifting the entire visual scene laterally, at least two types of adaptive mechanisms come into play: automatic/implicit sensorimotor adaptation processes and cognitive/explicit mechanisms, which allow reducing motor errors within a few trials. Our observations strongly suggest that, in the context of a motor adaptation task, beta activity within lateral centro-parietal regions reflects automatic/implicit adaptive processes, while activity within medial motor areas is modulated in relation to cognitive mechanisms of movement control.