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Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice

Directeur : professeur Charalambos PAPAXANTHIS

 

Projet scientifique

Le programme de nos recherches consiste à mieux comprendre la fonction motrice chez le sujet sain et pathologique (incapacités d’origine ostéo-articulaire, cérébrovasculaire, cardiovasculaire et sensorimotrices) et à proposer des méthodes originales pour son évaluation et sa rééducation. Notre recherche s’appuie sur le concept de « plasticité », c'est-à-dire la capacité de l’individu à maintenir des réponses motrices adaptées en dépit des modifications durables des relations sensori-motrices. Notre originalité consiste à considérer le mouvement comme un véritable agent thérapeutique capable d’intervenir sur la plasticité cérébrale et neuromusculaire et bien sûr de représenter un moyen central de la rééducation fonctionnelle. Notre but est de développer des méthodes et technologies innovantes autour du concept de l’exercice physique adapté, mais aussi de proposer des techniques de compensation lorsque le mouvement n’est pas ou plus possible (par exemple, paralysie, alitement), telles que la rééducation par l’observation de l’action et/ou l’électromyostimulation.

Nos études chez l’animal, chez l’homme volontaire sain, chez la personne âgée et chez les patients ont permis ainsi d’assurer un continuum entre recherche expérimentale et recherche appliquée et sont à l’origine de méthodologies et technologies innovantes, non-médicamenteuses, pour évaluer et rééduquer la fonction motrice.

 

Moyens technologiques

Notre unité est équipée des outils les plus à la pointe pour quantifier la motricité au sens large, tels que mesure de cinématique 3D active et passive, systèmes EMG sans fil, système robotique haptique 3D avec immersion virtuelle stéréo, plate-forme de forces, Biodex, SMT (stimulation magnétique transcrânienne), IRMf (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle), stimulation transcrânienne à courant direct (tDCS).

Les données multimodales issues de ces outils nous permettent de réaliser des analyses poussées, telles que l’extraction des synergies musculaires par des signaux EMG (électromyographie) complexes, comprendre la biomécanique du mouvement par la modélisation mathématique des lois régissant le mouvement (théorie du contrôle optimal, modèles prédictifs), ainsi que l’approche physiologique (EMG, SMT, IRMf, neurostimulation périphérique). L'objectif est d’offrir au secteur économique régional, national et international savoirs et compétences sur la motricité et ses déficiences, autour des thématiques liées à l’apprentissage, à la plasticité et à la rééducation, ainsi qu'à l'évaluation de méthodes thérapeutiques.

 

Retombées attendues en santé publique

  • Concevoir des méthodes et modèles innovants pour l’évaluation de la fonction motrice, la prévention de la fragilité et de la perte d’autonomie liées à l’âge et/ou aux pathologies est notre préoccupation principale.
  • Développer des méthodologies originales non-médicamenteuses, individualisées et adaptées au besoin du patient, pour la rééducation des déficiences motrices autour du concept de l’exercice physique adapté.
  • Valider des programmes thérapeutiques originaux au moyen d’ergomètres et stimulateurs intelligents et des matériels prothétiques par une approche intégrative et quantifiée de la fonction motrice et de ses désadaptations.
  • Proposer des modes innovants d’interaction patient/environnement avec la réalité virtuelle lorsque le mouvement n’est pas ou plus possible (ex. paralysie, alitement) et mettre au point de nouvelles technologies de réapprentissage (ex. entrainement mentale, observation de l’action) et de renforcement musculaire (ex. électromyostimulation).
  • Améliorer les prothèses en tenant compte des contraintes anatomiques et mécaniques mais aussi de la commande nerveuse, en utilisant la modélisation et de la simulation du mouvement humain.
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Université de Bourgogne