Thèse soutenue

Entrainement rythmique non-intentionnel et processus attentionnels en interaction homme machine

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Auteur / Autrice : Lise Aubin
Direction : Ludovic Marin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences du Mouvement Humain - MPL
Date : Soutenance le 09/12/2021
Etablissement(s) : Montpellier
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences du Mouvement Humain (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : EuroMov Digital Health in Motion
Jury : Président / Présidente : Benoît Girard
Examinateurs / Examinatrices : Ludovic Marin, Benoît Girard, Nicolas Rougier, Bastien Berret, Ghilès Mostafaoui, Emmanuel Guigon, Yvonne Delevoye-Turrell
Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Rougier, Bastien Berret

Résumé

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Dans le cadre de cette thèse, notre objectif est de contribuer à une meilleure compréhension des adaptations rythmiques non intentionnelles par le biais d’une approche pluridisciplinaire alliant études expérimentales et modélisation computationnelle. Les travaux réalisés peuvent être divisés en deux parties distinctes et complémentaires. La première a pour objet l'étude expérimentale des coordinations non-intentionnelles lors des interactions Homme-Machine. La seconde a quant à elle pour but de réaliser un modèle computationnel intégrant entraînement rythmique et contrôle musculaire, capable de rendre compte des résultats expérimentaux obtenus et de simuler un comportement moteur en adéquation avec les dynamiques observables lors des coordinations non-intentionnelles.Dans la première phase expérimentale, nous nous sommes d’abord intéressés aux coordinations entre patients atteints de schizophrénie et robot lors d’activités physiques. Nous avons fait le choix de nous servir de cette pathologie comme d’un outil pour à la fois éprouver et valider un premier modèle d’entraînement rythmique mais aussi, dans le but de mieux cerner l’origine des coordinations non-intentionnelles. Dans le cas de la schizophrénie, les patients souffrent d’un déficit attentionnel, d’un déficit d’habilités sociales, d’un déficit de coordination intrapersonnelle ainsi que d’une altération des coordinations intentionnelles. Cependant, des études ont montré que leurs coordinations non-intentionnelles lors d’interactions avec des sujets sains étaient quant à elles préservées. Étudier cette pathologie permet donc d’obtenir des informations sur le rôle et l’interaction des différents processus impliqués dans l’émergence des coordinations non-intentionnelles. De plus, le modèle d’entraînement rythmique utilisé pour contrôler le robot a pu être testé et validé dans des conditions mettant en présence une interaction Homme Robot écologique (activité physique)..Toujours dans le cadre de cette phase expérimentale, nous nous sommes, dans un second temps, interrogés sur les processus attentionnels liés la coordination non-intentionnelle et plus particulièrement à son coût attentionnel chez des sujets sains. Nous avons donc mené une expérience dont le but précis a été d’évaluer l’impact de la coordination non-intentionnelle induite par un stimulus visuel dans le cadre d’une forte charge attentionnelle visuelle. Nous avons alors pu, par le biais de différentes conditions, évaluer l’effet de la coordination non-intentionnelle sur les ressources attentionnelles.Dans la deuxième partie de cette thèse, en prenant en considération la littérature consacrée à la modélisation du contrôle moteur et celle sur les coordinations interpersonnelles enrichie de nos deux expériences, nous avons pu développer un modèle computationnel d’entraînement rythmique. Nous nous sommes intéressés à la façon dont l’entraînement rythmique que l’on observe d’un point de vue comportemental pouvait être traduit en commandes motrices envoyées à notre système musculaire afin d'aboutir à des coordinations interpersonnelles. Pour ce faire, nous avons développé en simulation, un modèle de bras articulé actionné par des paires de muscles (agonistes/antagonistes) et contrôlé en force.