Interaction entre processus centraux et périphériques lors de l'exécution, la simulation et l'observation du mouvement
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Abstract EN:
Imagining a movement or observing someone executing an action requires the participation of mental representations. Although imagining or observing an action doesn’t involve apparent motion, participation of cerebral motor areas is essential in these activities. While at the cortical level, it has been clearly shown that there is a participation of a motor component, we do not know if there is a participation of a sensory component. (1) In the fist study, the presence of kinaesthetic illusions (induced by muscle vibration) significantly influenced the executed, imagined and observed movements (2) Alterations in the mental simulations were also reported after the end of the muscle vibration stimulation (study 2). Induced post-effects were greater and the adaptation was longer during the imagined movement (3) In the third study, a prolonged voluntary contraction also influenced the mental simulation of a movement. An erroneous prediction was shown in the presence of muscular fatigue (4) The fourth study revealed a decrease of mental simulation capacity in patients with vestibular strokes. (5) Finally we showed that in addition to anticipating sensory consequences the brain can also anticipates, non specifically, physiological changes mediated by the autonomous nervous system. In short, our results reveal the contribution of the sensori-motor system during mental simulation and observation of movement. We discuss these results in light of studies that have been conducted in the field of computational neuroscience.
Abstract FR:
Imaginer réaliser un mouvement ou observer une personne exécutant une action nécessite la participation de représentations mentales. Bien que simuler ou observer une action n’implique pas de mouvement apparent, la participation des aires cérébrales motrices est essentielle à ces mécanismes. Si la participation d’une composante motrice aux mécanismes de simulation mentale et d’observation motrice n’est plus à démontrer, la contribution d’une composante sensorielle dans ces processus théoriquement centraux reste à éclaircir. (1) Dans la première étude, la présence d’illusions sensorielles induites par la vibration musculaire influençaient les mouvements exécuté, simulé et inféré; (2) l’altération de la simulation motrice a également été rapportée après l’arrêt de cette stimulation (étude 2). Les post-effets induits étaient plus importants et l’adaptation plus longue lors du mouvement imaginé, de part l’absence de réafférences; (3) Dans la troisième étude, une contraction volontaire prolongée influençait également la simulation du mouvement. Une prédiction erronée en présence de fatigue musculaire a été montrée; (4) La quatrième étude a révélé une diminution de la capacité de patients vestibulo-lésés, à simuler des mouvements; (5) pour finir, nous avons montré que le cerveau peut, en plus des conséquences sensorielles, anticiper de manière non spécifique les changements physiologiques d’un mouvement en activant le système nerveux autonome. En résumé, nos résultats révèlent la contribution du système sensori-moteur durant la simulation mentale et l’observation du mouvement. Nous discutons ces résultats par l’intermédiaire des données issues des neurosciences computationnelles.