Action internal representations adaptation to microgravity : functional continuun from perception to execution
Adaptation des représentations internes de l’action à la microgravité : continuum fonctionnel de la perception à l’exécution
Résumé
Quel rôle joue la gravité dans les représentations internes de l’action ? Au-delà des contraintes d’équilibre, le vecteur gravitaire influence-t-il l’action de façon globale, jusqu’à la perception des mouvements de nos semblables ? Ces questions ont été celles qui ont guidé mes travaux de thèse. L’originalité de notre approche a été de placer l’exécution et la perception de l’action dans un « continuum fonctionnel » s’articulant autour des représentations internes de l’action. Pour ce faire, l’outil de choix qui est commun aux trois expériences qui sont présentées ici est la microgravité (0G).
Au cours de cette thèse les adaptations des représentations internes de l’action à la microgravité ont été étudiées à travers trois expériences aux paradigmes bien différents : contrôle postural en microgravité, imagerie mentale en microgravité, imagerie cérébrale fonctionnelle lors de la perception de mouvements humains exécutés avec ou sans la gravité.
Les expériences de cette thèse montrent que les représentations internes de l’action se nourrissent des informations graviceptives pour se construire et s’adapter constamment, que ce soit en terme de perception ou d’exécution motrice. Cependant, dans certaines conditions telle que la microgravité à court terme, apparaît un ordre de priorité. En effet, le SNC est capable de mettre en place des solutions immédiates et efficaces pour l’exécution, alors qu’une latence plus longue est observée dans la recalibration des modèles internes sur la base des afférences sensorielles fortement perturbées. Enfin, nous avons mis en évidence en imagerie cérébrale fonctionnelle, chez des sujets sans expérience aucune de microgravité, que la perception du mouvement humain est efficace même lorsque ce dernier est exécuté en apesanteur, bien que des réseaux cérébraux différents soient mis en jeux.
What is the role of gravity in the internal representations of action? Beyond the constraints of balance, does the gravity vector influence the action globally, up to the perception of our peers' movement? These issues have guided my thesis work. The originality of our approach was to place the execution and the perception of action in a "functional continuum" built around the internal representations of the action. To do this, the tool of choice, that is common to all three experiments presented here, is microgravity (0G). The experiments of this thesis showed that the internal representations of action are fed with graviceptive information to build and adapt constantly. However, under certain conditions such as short-term 0G, an order of priority appears. Indeed, the CNS is able to implement immediate and effective solutions, as we demonstrate it with the fast sensorial reweighting observed during a postural orientation task. However, a lag is observed in the recalibration of internal models based on sensory inputs severely disrupted. This is what we have shown through a protocol of motor imagery, showing a loss of isochrony between executed and imagined movements under 0G. Finally, we have demonstrated in subjects without any experience of microgravity, that the perception of human movement is effective even when it is performed in weightlessness, although different cerebral networks are involved.