Utilisation des réflexes cutanés pour étudier les mécanismes de la plasticité adaptative locomotrice chez l'homme

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la plasticité des voies réflexes chez l'homme, induite par l’adaptation du contrôle moteur de la marche suite à une perturbation mécanique. Nous formulons l’hypothèse que cette plasticité, induite dans les voies réflexes, peut être étudiée dans le but de mieux comprendre les mécanismes adaptatifs mis en place par le système nerveux central. Cependant, l’étude des modifications des voies neuronales empruntées par les réflexes exige une analyse à la fois sensible et robuste et une description détaillée de ces réponses, ce que ne permettent pas les approches classiques jusqu’ici utilisées. Dans une première étude présentée dans cette thèse, nous avons développé une méthode robuste de traitement de signal pour identifier et extraire les réflexes cutanés de manière précise et systématique. L’approche proposée est basée sur une analyse unitaire des réflexes, qui implique la détection et la caractérisation de chaque réponse individuelle à la stimulation. Dans l’étude 2, nous avons montré que l’adaptation de la marche à un champ de force impliquait des mécanismes de plasticité pré-motoneurale. Pour approfondir l’étude de ces mécanismes impliqués pendant l’adaptation du contrôle moteur à un champ de force, dans la troisième étude, nous avons analysé les changements réflexes obtenus lors de la stimulation de trois nerfs différents convergeant sur le même pool de motoneurones (Tibial Antérieur). Les résultats de cette étude ont montré que les circuits neuronaux empruntés par chacun de ces trois nerfs se réorganisent de façon spécifique et que cette spécificité est potentiellement due à une réorganisation au niveau des interneurones spinaux, suggérant ainsi que ces derniers constitueraient un site important de la plasticité induite par l’adaptation à un champ de force. Pour tendre vers un contexte réel de réadaptation, nous avons également comparé, dans une 4eme étude, les changements dans les réflexes cutanés après la vibration du corps chez des personnes ayant subit une lésion médullaire et des participants en santé. Les résultats de cette étude ont montré que les changements observés dans les voies réflexes diffèrent chez ces deux populations, mais semblent avoir dans les deux cas, un effet fonctionnellement positif sur la marche

Identification de phases de mouvement dans un signal nerveux

Au États-Unis, les statistiques ont rapporté environ 200 000 amputations chez des hommes et des femmes en 2004. La cause première est une complication due au diabète, et aux accidents cardiovasculaires. D'autres causes sont les traumatismes et les malformations congénitales. De nos jours, on est assez loin du bout de bois dont jadis les personnes amputées se servaient pour se déplacer. Des prothèses pour remplacer le membre ont été développées pendant des années. Aujourd'hui, grâce à la technologie et à la miniaturisation des composantes électriques, de grandes innovations ont vu le jour dans le design de telles prothèses. Victhom bionique humaine a développé la première jambe motorisée, capable de redonner une démarche presque normale à une personne amputée, et ce, sur différents types de terrains, et même la capacité de gravir des escaliers. Dans le but d'améliorer la conception et intégrer la jambe comme un membre presque autonome à la personne, Victhom a décidé d'intégrer les signaux nerveux contenant la commande motrice dans le contrôle de la prothèse. L'utilisation des signaux nerveux dans l'activation de dispositifs prothétiques n'est pas chose nouvelle car des systèmes existent déjà pour la correction du pied tombant ou le contrôle de la vessie chez les personnes souffrant d'incontinence urinaire. Toutefois, c'est la première fois que de tels systèmes sont en évaluation pour des prothèses pour personnes amputées. Ce projet vise à extraire, à partir de signaux nerveux enregistrés sur des chats, l'information quant à l'état de la patte de l'animal, dans le processus de la marche. Pour ce faire, une méthode d'identification de phase hiérarchique du mouvement est proposée. La méthode vise à rehausser d'abord les signaux nerveux, détecter les moments de transitions de phases dans les cycles et puis identifier les différentes phases du mouvement. Les contributions majeures de ce travail ont été le développement d'un nouvel algorithme de rehaussement des signaux capable d'identifier clairement les moments de transition de phase et l'application de la méthode de l'analyse des similitudes pour faire une détection adéquate sur 100% des pics de transition. Ces travaux ont aussi montré qu'à partir du signal nerveux seul, on peut avoir jusqu'à 80% de performance de segmentation du signal nerveux en phase du mouvement, en temps réel

Identification de phases de mouvement dans un signal nerveux

Au États-Unis, les statistiques ont rapporté environ 200 000 amputations chez des hommes et des femmes en 2004. La cause première est une complication due au diabète, et aux accidents cardiovasculaires. D'autres causes sont les traumatismes et les malformations congénitales. De nos jours, on est assez loin du bout de bois dont jadis les personnes amputées se servaient pour se déplacer. Des prothèses pour remplacer le membre ont été développées pendant des années. Aujourd'hui, grâce à la technologie et à la miniaturisation des composantes électriques, de grandes innovations ont vu le jour dans le design de telles prothèses. Victhom bionique humaine a développé la première jambe motorisée, capable de redonner une démarche presque normale à une personne amputée, et ce, sur différents types de terrains, et même la capacité de gravir des escaliers. Dans le but d'améliorer la conception et intégrer la jambe comme un membre presque autonome à la personne, Victhom a décidé d'intégrer les signaux nerveux contenant la commande motrice dans le contrôle de la prothèse. L'utilisation des signaux nerveux dans l'activation de dispositifs prothétiques n'est pas chose nouvelle car des systèmes existent déjà pour la correction du pied tombant ou le contrôle de la vessie chez les personnes souffrant d'incontinence urinaire. Toutefois, c'est la première fois que de tels systèmes sont en évaluation pour des prothèses pour personnes amputées. Ce projet vise à extraire, à partir de signaux nerveux enregistrés sur des chats, l'information quant à l'état de la patte de l'animal, dans le processus de la marche. Pour ce faire, une méthode d'identification de phase hiérarchique du mouvement est proposée. La méthode vise à rehausser d'abord les signaux nerveux, détecter les moments de transitions de phases dans les cycles et puis identifier les différentes phases du mouvement. Les contributions majeures de ce travail ont été le développement d'un nouvel algorithme de rehaussement des signaux capable d'identifier clairement les moments de transition de phase et l'application de la méthode de l'analyse des similitudes pour faire une détection adéquate sur 100% des pics de transition. Ces travaux ont aussi montré qu'à partir du signal nerveux seul, on peut avoir jusqu'à 80% de performance de segmentation du signal nerveux en phase du mouvement, en temps réel

Association between anticholinergic drug use and health-related quality of life in community-dwelling older adults.

Background The use of drugs with anticholinergic properties (AC drugs) has been associated with decreased functioning and impaired cognition in older adults. Studies assessing the association between AC-drug use and healthrelated quality of life (HRQoL) show conflicting results. Objective The aim was to evaluate the association between AC-drug use and HRQoL in community-dwelling older adults. Methods The NuAge cohort study enrolled 1793 men and women aged 68–82 years. The participants were free of disabilities in activities of daily living, not cognitively impaired at recruitment and followed annually for 3 years (December 2003–May 2005). AC-drug exposure was assessed using the Anticholinergic Cognitive Burden Scale (ACBS). HRQoL was assessed using the physical (PCS) and mental (MCS) component summaries of the 36-item Short Form Survey (SF-36) questionnaire. The association between AC drug and HRQoL was determined by a mixed model analysis using four annual time points. Results At recruitment the mean age was 74.4 ± 4.2 years, 52% were female and 33% of participants were prescribed at least one AC drug. The mean PCS and MCS (/100) scores were 49.0 ± 8.2 and 54.9 ± 8.1, respectively. In the mixed model analysis, an increase of 1 on the ACBS was associated with a decrease of -0.50 (95% CI -0.68 to -0.31) in the PCS and an increase of 0.19 (95% CI 0.01–0.37) in the MCS. Conclusions In a cohort of generally healthy communitydwelling older adults, AC-drug exposure was associated with a statistically significant decrease in the PCS and increase in the MCS throughout the entire follow-up period. However, the effects on the PCS and MCS were small and likely not clinically relevant