Etude du neurofeedback avec retour visuo-proprioceptif pour la rééducation post-AVC

Visuo-proprioceptive feedback in Neurofeedback study for post-stroke motor rehabilitation

• Auteur / Autrice : Salomé Le Franc
• Direction : Isabelle Bonan, Anatole Lécuyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences, éthologie
• Date : Soutenance le 08/09/2022
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (Rennes)
• Jury : Président / Présidente : Fabien Lotte
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mélanie Cogné, David Gasq, Pascal Giraux
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François Cabestaing, Stephanie Clarke

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réalité virtuelle en médecine

Neurofeedback

Plasticité neuronale

Rééducation motrice

Maladies cérébrovasculaires

Mots clés libres

Accident Vasculaire Cérébral

Rééducation

Plasticité cérébrale

Neurofeedback

Réalité virtuelle

Vibration tendineuse

Rehabilitation

Stroke brain plasticity neurofeedback

Virtual reality

Tendon vibration

Résumé

Les Accidents Vasculaires Cérébraux(AVC) sont la principale cause de handicap acquis sévère chez les adultes dans les pays développés. Les séquelles motrices peuvent être fréquentes et sévères au membre supérieur. La récupération motrice du membre supérieur demeure un enjeu majeur en rééducation. L’objectif de cette thèse est d’étudier l’efficacité d’un entraînement en NFB utilisant des feedbacks haptiques tels que réalité virtuelle non immersive et vibration tendineuse avec illusions de mouvement, sur l’excitabilité corticale dans les régions motrices cérébrales et sur la fonction motrice du membre supérieur. Plusieurs études ont été nécessaires pour déterminer les paramètres optimaux d’utilisation de ces feedbacks ainsi que l’impact de la stimulation visuoproprioceptive sur l’excitabilité corticale mesurée en Electroencéphalographie (EEG) dans les régions motrices cérébrales chez des sujets sains. Nos travaux ont permis de démontrer l’intérêt des stimulations visuo-proprioceptives congruentes associant réalité virtuelle non immersive et vibration tendineuse pour potentialiser les illusions de mouvements, chez des sujets sains et chez des sujets après AVC. Nous avons constaté que ces stimulations visuo-proprioceptives permettaient des activations dans les régions motrices cérébrales, mesurées en EEG, lorsqu’elles étaient associées à l’imagerie mentale. Enfin, ce travail de thèse se poursuit par l’étude en NFB évaluant l’efficacité de ces feedbacks visuo-proprioceptifs pour la rééducation motrice postAVC et l’impact global sur les modifications corticales. Cette étude reste en cours d’inclusion. Ce travail de thèse souligne l’importance de développer nos connaissances sur les mécanismes neurophysiopathologiques après AVC, afin d’obtenir une meilleure compréhension des processus possibles de plasticité cérébrale. Il souligne l’intérêt d’utiliser des techniques de rééducation stimulantes et novatrices pour la récupération motrice du membre supérieur après AVC.

Stroke are the leading cause of severe acquired disability in adults in developed countries. Motor sequelae can be frequent and severe in the upper limb, and motor recovery remains a major goal in rehabilitation. The aim of this thesis is to study the effectiveness of a NFB training using visual and proprioceptive feedback including nonimmersive virtual reality and tendon vibration with motion illusions, on cortical excitability in cerebral motor regions and on upper limb motor function. Several studies were necessary to determine the optimal parameters for the use of these feedback, then the impact of visuo-proprioceptive stimulation on cortical excitability measured by EEG in healthy subjects. Our work demonstrated the interest of congruent visuo-proprioceptive stimulations associating non-immersive virtual reality and tendon vibration to better movement illusions, in healthy and post stroke in participants. We found that these visuoproprioceptive stimulations produce activations in motor brain regions, measured in EEG, when associated with motor imagery. Finally, this thesis work continues with the NFB study evaluating the effectiveness of the visuoproprioceptive feedback for post-stroke motor rehabilitation and the overall impact on cortical events. This work underlines the importance of developing our knowledge on the neuro-physiopathological mechanisms after stroke, in order to obtain a better understanding of the possible processes of brain plasticity. It also demonstrates the interest of using stimulating and innovative rehabilitation techniques for the motor recovery of the upper limb after stroke.