Etude de la modulation des interactions corticomusculaires et intermusculaires induite par l'entraînement de force maximale chez le sujet sain

Study of the modulation of corticomuscular and intermuscular interactions induced by maximal strenght training in the healthy subject

• Auteur / Autrice : Dimitri Elie
• Direction : Franck Barbier, Sylvain Cremoux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques des activités physiques et sportives. Biomécanique
• Date : Soutenance le 19/01/2021
• Etablissement(s) : Valenciennes, Université Polytechnique Hauts-de-France
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'automatique, de mécanique et d'informatique industrielles et humaines (Valenciennes, Nord ; 1994-...)
• Partenaire(s) de recherche : établissement délivrant conjointement le doctorat : Institut national des sciences appliquées Hauts-de-France (Valenciennes, Nord ; 2019-....)
• Jury : Président / Présidente : Serge Colson
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Franck Barbier, Sylvain Cremoux, Jozina de Graaf, Julien Duclay, Emilie Simoneau, Ghassan Ido
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Serge Colson, Jozina de Graaf

Mots clés

Mots clés contrôlés

Entraînement (sports)

Neurophysiologie

Activité motrice

Mots clés libres

Adaptations neurophysiologiques

Entraînement de force maximale

Reproductibilité

Cohérence électrophysiologique

Efficience du contrôle moteur

Neurophysiological adaptations

Maximal strenght training

Reproducibility

Electrophysiological coherence

Motor control efficiency

Résumé

Les premières semaines d’entraînement conduisent à une augmentation rapide de la production de force maximale et/ou de la précision contrôle moteur. Ces adaptations comportementales sont supposées résulter d’adaptations neurophysiologiques puisque la structure musculaire reste inchangée. Ces adaptations neurophysiologiques pourraient être traduites par l’étude des mesures de cohérence corticomusculaire (CMC) et intermusculaire (IMC) qui désignent un niveau de corrélation entre l’activité oscillatoire du cortex moteur et musculaire. L’objectif de ce travail de thèse consiste à évaluer la reproductibilité et la modulation des mesures de cohérence préalablement lors d’un entraînement de force maximale (EFM) de 3 semaines ou d’un entraînement moteur de 4 jours. Au niveau comportemental, la production de force maximale était augmentée par l’EFM. Lors de contractions sousmaximales, la performance du contrôle moteur était améliorée par l’EFM et par l’entraînement moteur. Après l’EFM, les activations musculaires et la IMC étaient diminuées lors de contractions sous-maximales alors que les activations corticales restaient inchangées. Après l’entraînement moteur, la CMC était augmentée. Ces résultats suggèrent que les adaptations neurophysiologiques diffèrent selon le type d’entraînement. L’entraînement moteur amène une implication plus spécifique des structures corticales dans le contrôle de la contraction musculaire. Au contraire, l’EFM induit une réorganisation plus globale des commandes motrices contrôlant l’ensemble des activations musculaires. Les mesures de cohérence sont toutefois caractérisées par une reproductibilité peu satisfaisante en inter-session. En conclusion, ces méthodes doivent être réservées à des études de cohortes pour que ces marqueurs se révèlent pertinents afin de caractériser les adaptations neurophysiologiques dans les domaines sportif et/ou clinique

The first few weeks of training lead to a rapid increase of the force production and / or motor control precision. These behavioral adaptations are believed to result from neurophysiological adaptations since muscle structure remains unchanged. These neurophysiological adaptations could be translated by the study of measures of corticomuscular (CMC) and intermuscular (IMC) coherence, which designate a level of correlation between the muscular and the motor cortex oscillatory activity. The objective of this work is to evaluate the reproducibility and modulation of the coherence measurements beforehand during a 3-week maximal strength training (MST) or a 4-day motor training. At the behavioral level, the force production was increased by the MST. During submaximal contractions, motor control performance was improved by the MST and the motor training. After the MST, muscle activations and IMC were decreased during submaximal contractions while cortical activations remained unchanged. After motor training, the CMC was increased. These results suggest that neurophysiological adaptations differ depending on the type of training. Motor training brings about a more specific involvement of cortical structures in the control of muscle contraction. On the contrary, MST induces a more global reorganization of motor commands controlling all muscle activations. The coherence measures are however characterized by an unsatisfactory inter-session reproducibility. In conclusion, these methods should be reserved for cohort studies in order for these markers to be relevant to characterize neurophysiological adaptations in sports and / or clinical fields