Approche synergique comportementale pour découvrir des déficiences d'interactions vision-posture-attention dans la maladie de Parkinson

A behavioural synergic approach to uncover impairments of vision-posture-attention interactions in Parkinson's disease

• Auteur / Autrice : Yann-Romain Kechabia
• Direction : Cédrick Bonnet, Luc Defebvre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychologie cognitive
• Date : Soutenance le 15/12/2023
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'homme et de la société (Lille ; 2006-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : SCALab Sciences Cognitives & Sciences Affectives
• Jury : Président / Présidente : Anne-Hélène Olivier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Guillonneau-Bonan
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Philippe Azulay, Stéphane Baudry

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réalité virtuelle en médecine

Exploration visuelle

Troubles de la posture

Oeil -- Mouvements

Maladie de Parkinson

Mots clés libres

Mouvements des yeux

Mouvement posturaux

Maladie de Parkinson

Modèle synergique

Rv

Focalisation attentionnelle

Eye movement

Postural movement

Parkinson's disease

Synergistic model

Vr

Attentional focus

Résumé

La maladie de Parkinson est une pathologie neurodégénérative fréquente qui se caractérise par une akinésie associée à une rigidité et/ou un tremblement de repos puis par l'apparition de déficits posturaux, cognitifs et visuels. Dans la littérature existante de nombreuses études démontrent le lien direct entre les atteintes corticales et les déficits moteurs (posturaux et/ou oculomoteurs) souvent associés à une baisse de l'efficience cognitive. Dans de ce travail de thèse nous avons étudié cette pathologie d'un point de vue du comportement visuo-postural fonctionnel, c'est-à-dire l'étude de la capacité de contrôle synergique comportemental dans le but de réussir une tâche. Les atteintes cognitives et les déficiences en termes de synergies musculaires des patients parkinsoniens nous ont fait émettre l'hypothèse que les patients parkinsoniens avaient une déficience de haut niveau les empêchant de contrôler en synergie le système visuel et le système postural. Effectivement, un traitement en synergie des capacités de contrôle postural et de contrôle visuel solliciterait un mécanisme de plus haut niveau afin d'assurer cette synchronie. Cette capacité de contrôle synergique a ainsi été démontrée auprès de jeunes adultes en bonne santé mais qu'en est-il des patients parkinsoniens qui présentent également des déficiences d'ordre cognitif. Notre équipe a démontré dans un travail antérieur que cette capacité de contrôle synergique serait déficiente dans la maladie de Parkinson. Nous essayerons de montrer dans cette thèse qu'il existe une altération du contrôle synergique vision-posture-attention chez les patients parkinsoniens. A notre connaissance, une seule étude s'est focalisée sur l'aspect comportemental fonctionnel d'un tel déficit. Notre objectif était donc ici de démontrer l'existence de déficiences de contrôles synergiques comportementaux chez une population parkinsonienne et d'observer leurs comportements posturaux inhérents à une telle déficience. Dans une première partie nous avons fait une synthèse de littérature afin de définir les concepts princeps nous ayant menés à énoncer ces hypothèses. Ainsi nous avons exploré succinctement le contrôle postural et la conception synergique comportementale. Puis nous avons proposé un état des lieux de la conception théorique de la maladie de Parkinson et des déficiences fondamentales qui lui sont associées pour finalement expliciter notre conception de contrôle synergique comportemental déficitaire induit par cette pathologie. Dans une seconde partie nous avons décrit les différentes études, et leurs méthodologies, que nous avons mises en place afin d'évaluer d'un point de vue comportemental fonctionnel les déficiences synergiques parkinsoniennes. Dans la partie finale nous avons mené une discussion concernant les résultats de nos études aux regards de la littérature existante. En synthèse, ce travail de thèse nous a permis d'observer des déficiences synergiques comportementale lors de la réalisation de différentes tâches visuelles (fixation-visualisation libre-recherche). De plus nous avons pu observer que le système postural conserve une certaine efficience malgré des déficiences synergiques vision-posture-attention. Finalement nous avons aussi pu comprendre que la réalisation d'une tâche visuelle induisant une focalisation attentionnelle plus importante diminuait les oscillations posturales. Nous pensons ainsi qu'il serait intéressant dans le futur de tenter de coupler les effets stabilisateurs d'une tâche visuelle de recherche (étude n°3) et d'une tâche motrice externe. Nous supposons, au vu de nos résultats, qu'une tâche visuomotrice, telle qu'un pointage laser vers les cibles lors d'une recherche visuelle aurait un effet stabilisateur encore plus important que les deux précédemment énoncés.

Parkinson's disease is a common neurodegenerative disorder characterized by akinesia associated with rigidity and/or resting tremor, followed by the onset of postural, cognitive and visual deficits. In the existing literature, numerous studies demonstrate the direct link between cortical damage and motor deficits (postural and/or oculomotor), often associated with a decline in cognitive efficiency. In this thesis, we studied this pathology from the point of view of functional visuo-postural behavior, i.e. the study of the capacity for synergistic behavioral control with the aim of succeeding in a task. The cognitive impairment and muscular synergy deficits of Parkinson's patients led us to hypothesize that Parkinson's patients had a high-level impairment preventing them from synergistically controlling the visual and postural systems. Indeed, synergistic processing of postural and visual control would require a higher-level mechanism to ensure synchrony. This synergistic control capacity has been demonstrated in healthy young adults, but what about Parkinson's patients who also present cognitive deficits? In a previous study, our team demonstrated that this synergistic control capacity is deficient in Parkinson's disease. In this thesis, we will attempt to show that there is an impairment of synergistic vision-posture-attention control in Parkinson's patients. To our knowledge, only one study has focused on the functional behavioral aspect of such a deficit. Our aim here was therefore to demonstrate the existence of deficits in synergistic behavioral controls in a Parkinson's population, and to observe the postural behaviors inherent in such deficits.In the first part, we synthesized the literature to define the key concepts that led us to formulate these hypotheses. We briefly explored postural control and synergistic behavioral design. We then presented an overview of the theoretical conception of Parkinson's disease and the fundamental deficits associated with it, and finally explained our concept of synergistic behavioral control deficits induced by this pathology. In the second part, we describe the various studies and their methodologies that we have set up to assess Parkinsonian synergistic deficits from a functional behavioral point of view. In the final section, we discuss the results of our studies in the light of the existing literature. In summary, this thesis work has enabled us to observe synergistic behavioral deficits during the performance of various visual tasks (fixation-free visualization-search). We have also observed that the postural system retains a certain efficiency despite synergistic deficits in vision-posture-attention. Finally, we were also able to understand that the performance of a visual task inducing greater attentional focus diminished postural oscillations. We therefore believe that it would be interesting in the future to attempt to couple the stabilizing effects of a visual search task (Study 3) and an external motor task. In view of our results, we assume that a visuomotor task, such as laser pointing at targets during a visual search, would have an even greater stabilizing effect than the two previously mentioned.