Invariance Adiabatique dans les Mouvements Rythmiques Volontaires Humains
Auteur / Autrice : | Victor Dehouck |
Direction : | Olivier White, Nicolas Boulanger |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Staps |
Date : | Soutenance le 22/11/2023 |
Etablissement(s) : | Bourgogne Franche-Comté |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale E2S Environnements, Santé, STIC (Dijon ; ....-2012) |
Partenaire(s) de recherche : | Etablissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-....) |
Laboratoire : Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice (CAPS) (Dijon) | |
Jury : | Président / Présidente : Christian Gentil |
Examinateurs / Examinatrices : Fabien Buisseret, Ilana Nisky, Frédéric Dierick | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphane Detournay, Frédéric Crèvecoeur |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Les mouvements humains sont toujours complexes. Même une tâche simple comme prendre un verre d'eau implique de nombreux degrés de liberté i.e., différents groupes de muscles, plusieurs articulations et un nombre infini de trajectoires possible pour le bras. Néanmoins, les mouvements sont facilement disponibles aux sujets sains et semble être naturellement optimisé par le système nerveux central. Cela est souvent modélisé par la minimisation d'un paramètre donné du système, tel que l'énergie ou l'à-coup, qui semblent être des candidats naturels. Malheureusement, ces approches sont souvent limitées dans leur portée et ne peuvent pas décrire les mouvements périodiques dans des environnements changeant dans le temps. Dans de tels systèmes, les invariants adiabatiques sont des observables pertinentes issues de la mécanique hamiltonienne. L'objectif de cette thèse de doctorat est d'étudier le rôle et l'utilisation des invariants adiabatiques dans le contrôle moteur humain. Pour ce faire, nous avons réalisé une série d'expériences. Tout d'abord, nous les avons étudiées en tant que contrainte pour la stabilité globale de la marche, même lorsqu'elle est exposée à une tâche altérant la variabilité, telle que le maintien d'un rythme dicté par un métronome. Ensuite, nous avons utilisé des résultats récents en physique pour évaluer la variabilité inhérente à la marche à longue distance en tant que phénomène de diffusion de la distribution des invariants adiabatiques. Enfin, nous les avons explorés dans des environnements temporels changeants, notamment en modifiant la "gravité" à la fois dans une centrifugeuse et dans un contexte de vol parabolique, où ils semblent être des quantités pertinentes pour montrer les changements dans les stratégies motrices. Les différents résultats de cette thèse indiquent que les invariants adiabatiques révèlent des contraintes génériques cachées affectant les mouvements humains périodiques.