Effets de la stimulation multimodale (auditive et vibrotactile) sur les ajustements posturaux et leurs corrélats psychophysiologiques associés à la fatigue neuromusculaire

Effects of multimodal stimulation (auditory and vibrotactile) on postural adjustments and their psychophysiological correlates associated with neuromuscular fatigue

• Auteur / Autrice : Salim Zenasni
• Direction : Erick Dousset, Mitsuko Aramaki
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences du Mouvement Humain - MRS
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences du mouvement humain
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ISM - Institut des Sciences du Mouvement Etienne Jules Marey
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Dynamiques Comportementales & Cognition (DynamiCC)

Mots clés

Mots clés libres

Multimodale

Ajustements posturaux

Corrélats psychophysiologiques

Vibrotactile

Auditive

Fatigue neuromusculaire

Multimodal

Postural adjustments

Psychophysiological correlates

Vibrotactile

Auditory

Neuromuscular fatigue

Résumé

L'évolution de la société a conduit l'être humain à préférer la position assise que ce soit dans le cadre professionnel, du loisir ou des transports. La fixité de cette position est responsable d'une réduction du flux sanguin local vers les muscles, les disques vertébraux, les fessiers et les membres inférieurs. Ces processus conduisent à l'apparition progressive d'une fatigue neuromusculaire, qui se traduit dans la région lombaire par l'apparition fréquente de douleurs. La position assise statique finit par générer une sensation d'inconfort qui va croissante avec le temps. Afin de minimiser cette sensation et réduire une éventuelle fatigue neuromusculaire, les mouvements de repositionnement permettent de réactiver les muscles posturaux et ainsi de rétablir le flux sanguin local. Selon De Looze et al. 2003, trois facteurs liés à la fatigue neuromusculaire du sujet assis doivent être pris en compte : la répartition de la pression sur le siège et l'appui, l'activité musculaire et la courbure de la colonne vertébrale. Par conséquent, la conception de dispositifs permettant de modifier la posture, de réduire la fatigue neuromusculaire des sujets assis, et d'agir sur leur stress, constitue un véritable enjeu. L'influence de la vibration mécanique sur la perception et la réponse posturale a fait l'objet de nombreuses études, cependant la grande majorité de ces études s'est intéressé au corps entier en position debout et/ou assise sans dossier. Par ailleurs, peu d'études se sont intéressées à l'influence d'une information auditive sur le contrôle de l'équilibre. Seule l'étude menée par Forti et al. 2010 a utilisé d'autres formes de stimulations sonores (i.e. extraits musicaux) et a mis en évidence une augmentation du déséquilibre postural pendant l'écoute. Il a été montré que des sons en rotation autour d'un auditeur avaient une influence notable sur la posture. Par ailleurs, l'ajout de stimulations multimodales peut être de nature à renforcer les effets mesurés, cependant, les travaux mettant en jeu plusieurs modalités sont peu fréquents et se heurtent le plus souvent à une mise en œuvre complexe nécessitant une expertise dans chacun des domaines convoqués. Nous nous proposons dans cette thèse de relever ce défi en mettant en place une approche interdisciplinaire susceptible de converger vers des stratégies optimales d'association entre les modalités auditives et vibrotactiles afin de susciter une réponse posturale adéquate. Les résultats obtenus au cours d'un stage M2 et d'un contrat Ingénieur d'Etudes sur « l'influence des stimulations vibrotactiles sur la régulation posturale » co-encadré par PRISM et l'ISM constitueront une base fondamentale pour aborder les problématiques centrales de la thèse.

The evolution of society has led human beings to prefer the seated position, whether for work, leisure or transport. The fixity of this position is responsible for a reduction in local blood flow to the muscles, vertebral discs, buttocks and lower limbs. These processes lead to the gradual onset of neuromuscular fatigue, which is reflected in the lumbar region by the frequent appearance of pain. Static sitting eventually generates a feeling of discomfort that increases over time. To minimize this sensation and reduce possible neuromuscular fatigue, repositioning movements reactivate postural muscles and restore local blood flow. According to De Looze et al. 2003, three factors linked to neuromuscular fatigue in seated subjects need to be considered: the distribution of pressure on the seat and support, muscle activity and the curvature of the spine. Consequently, the design of devices that can modify posture, reduce neuromuscular fatigue in seated subjects, and act on their stress, is a real challenge. The influence of mechanical vibration on postural perception and response has been the subject of numerous studies, although the vast majority of these have focused on the whole body in the standing and/or sitting position without a backrest. Furthermore, few studies have looked at the influence of auditory information on balance control. Only the study by Forti et al. 2010 used other forms of sound stimulation (i.e. musical extracts) and showed an increase in postural imbalance during listening. It was shown that sounds rotating around a listener had a significant influence on posture. In addition, the addition of multimodal stimuli can reinforce the effects measured. However, studies involving several modalities are rare and most often come up against a complex set-up requiring expertise in each of the fields involved. Our aim in this thesis is to meet this challenge by developing an interdisciplinary approach that is likely to lead to optimal strategies for combining auditory and vibrotactile modalities in order to elicit an appropriate postural response. The results obtained during an M2 internship and a research engineer contract on 'the influence of vibrotactile stimuli on postural regulation', co-supervised by PRISM and ISM, will form a fundamental basis for tackling the issues centred on 'the influence of vibrotactile stimuli on postural regulation', co-supervised by PRISM and ISM, will form a fundamental basis for tackling the central issues of the thesis.