Institut Fédératif
de Recherche sur le HANDICAP

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PLATE-FORME D’ETUDE DE LA SENSORIMOTRICITE CHEZ L’HOMME SUR LE SITE DE L’UFR BIOMEDICALE DES SAINTS-PERES

OBJECTIFS

L’étude de la sensorimotricité chez l’Homme relève d’une discipline: les neurosciences fonctionnelles à l’intersection de la physiologie, des sciences cognitives de l’ergonomie et de la robotique. Le domaine opérationnel repose sur une définition en trois points. Premièrement, le chercheur étudie une grande fonction (locomotion, manipulation, perception de l’espace...). Deuxièmement, cette étude repose sur la quantification des entrées sensorielles, des sorties comportementales mises en jeu ainsi que des données objectives et subjectives recueillies lors de l’exécution de la tâche expérimentale. Troisièmement, cette quantification doit déboucher sur des modèles mathématiques qui fournissent des prédicats réfutables expérimentalement sur le fonctionnement du système nerveux. Le pari, sous-jacent à cette démarche, est que ces contraintes permettraient de cheminer plus aisément, d’un lien de causalité à l’autre, sur les voies qui relient le comportement aux réseaux de neurones, les réseaux de neurones aux propriétés de membrane. De plus, l’analyse comportementale est indispensable pour aborder les mécanismes qui conditionnent l’évolution dans le temps de la fonction et faire le lien entre les propriétés neurobiologiques (propriétés de membrane, plasticité cellulaire) et l’apprentissage sensorimoteur qui conditionne l’exécution de la fonction elle-même. L’analyse comportementale est également indispensable pour étudier l’évolution des fonctions dans les différentes situations de la vie humaine: pendant le développement de l’enfant, lors du vieillissement ou en cas de survenue d’une déficience sensorielle ou motrice. En résumé, les neurosciences fonctionnelles se caractérisent par le fait que le comportement sert de fil d’Ariane entre les différents niveaux d'analyse de la fonction étudiée et leur évolution temporelle avec une grande variété d'outils. Si on admet cette définition, les neurosciences fonctionnelles permettent de faire face à un problème capital : la progression exponentielle de nos connaissances sur le SNC au cours des vingt dernières années, qui pose le problème de leur articulation dans un cadre cohérent. C'est bien une finalité fonctionnelle qui a façonné le SNC au cours de millions d'années d’évolution.

L’étude quantifiée des interactions sensorimotrices permet de faire le lien entre les déterminants corporels élémentaires, l’exécution efficace de la fonction dans des situations expérimentales « prototypes » et les capacités fonctionnelles dans la vie quotidienne mesurées par des outils cliniques. À ce titre, ce type d’études chez l’Homme, outre son intérêt fondamental, est indispensable pour faire le lien entre les découvertes neurobiologiques et leur application clinique, pour comprendre et améliorer les stratégies d’adaptation. De nombreuses spécialités sont concernées, en particulier l’ORL, la neurologie, la psychiatrie, la rééducation et l’orthopédie. L’étude des interactions sensorimotrices concerne aussi l’étude du geste sportif et de son apprentissage. Enfin, elles sont également indispensables pour étudier et développer des outils ou autres objets techniques, en particulier dans le contexte de la technologie d’assistance.

L’étude de la sensorimotricité chez l’Homme se caractérise par la complexité de ses modèles, l’Homme sain, le patient, le sportif. Elle se démarque ainsi de la recherche sur le modèle animal qui offre de multiples possibilités d’utiliser des modèles plus simples. La complexité de la recherche sur les interactions

sensorimotrices explique qu’elle se doit d’être multidisciplinaire tant au niveau des participants que des théories et des outils qu’elle met en œuvre. L’étude de la sensorimotricité requiert donc la collaboration des cliniciens, des fondamentalistes de diverses disciplines (psychologues, biomécaniciens, physiologistes, psychophysiciens, cliniciens, mathématiciens) et des ingénieurs avec en aval un partenariat avec des industriels. La participation des ingénieurs, et la nécessité de disposer d’une équipe technique sur place deviennent en effet cruciales en raison des chaînes de mesures de plus en plus complexes à mettre en œuvre.

EQUIPES CONCERNEES

La plateforme Sensorimotricité est dirigée par Pierre-Paul Vidal, à l’aide d’un bureau composé de J. Mc Intyre, A. Roby-Brami et D. Wang. Elle répond aux besoins d’expérimentation de plusieurs Unités intéressées par l’étude de la sensorimotricité chez l’Homme (dont quatre à l’UFR Biomédicale des Saints-Pères).

Centre d’étude de la sensorimotricité, CESEM, directeur PP Vidal. UMR 7060 CNRS - Université René Descartes
Homepage : http://www.biomedicale.univ-paris5.fr/lnrs/

Laboratoire Neurophysique et Physiologie du Système Moteur, LNP, directeur Claude Meunier.

UMR 8119 CNRS - Université René Descartes http://www.neurophys.biomedicale.univ-paris5.fr/index.php

Laboratoire de Psychologie de la perception, LPP, directeur K O’Regan. UMR 8158 CNRS - Université René Descartes http://lpp.psycho.univ-paris5.fr/index.php

Laboratoire Ergonomie - Comportement et Interactions, Directeur R. Mollard EA 4070, Université Paris Descartes

Physiopathologie des maladies psychiatriques, développement et vulnérabilité, UMR_S 894, Equipe MO Krebs, Centre de Recherche en Psychiatrie et Neurosciences.

Service de Réeducation-réadaptation de l'appareil locomoteur et des pathologies du rachis,

M. Revel.

Mathématiques Appliquées Paris 5 (MAP5), C. Graffigne.

SOUTIEN DU PROJET

La plateforme sensorimotricité a été crée par l’université Paris Descartes qui a mis a disposition et aménagé 160 m2 de locaux (dont 100m2 de lieu d’expérimentation, des locaux d’accueuil, et de bureaux). Un ingénieur a été recruté pour le fonctionnement de la plateforme, Mme Danping Wang.
Le matériel a été acquis grâce à des subventions de la région Ile de France, du CNRS (INSB) et de l’Institut fédératif de recherche sur le Handicap (IFR25).

AGREMENT DRASIF

La plateforme Sensorimotricité a reçu l’agrément de la DRASIF pour des recherches biomédicales dans le cadre de la loi Huriet-Sérusclat pour l’adulte et pour l’enfant.

MATERIEL DISPONIBLE

Le plateau technique rassemble plusieurs dispositifs et chaînes de mesures qui permettent de manipuler les entrées sensorielles et de quantifier les sorties motrices de l’homme en mouvement.
Pour ce qui est de la quantification des sorties motrices:

Un système 3D du recueil du mouvement du corps (CODA Motion); Deux plates-formes de force ;
Une chaîne électromyographique (EMG);
Une chaîne d’ensemble des EMG, ECG et Foot Switch.

Pour la manipulation des entrées sensorielles :
Un dispositif de projection visuelle 3D ;
Une plateforme mobile pour l’étude de la chute;
Des appareils de stimulation électrique homologués. 

IFRH - Adresse

IFRH, Pavillon des Folles, Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière, 47 Boulevard de l'Hôpital, 75651 PARIS Cedex 13, FRANCE