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Contribution des signaux vestibulaires à la sélection des trajectoires lors de mouvements d’atteinteHaché, Simon 01 1900 (has links)
Les actions volontaires comme les mouvements d’atteinte sont souvent exécutées alors que notre corps se déplace dans l’espace. Il est donc nécessaire de maintenir une représentation spatiale des objets avec lesquels nous interagissons ainsi que des obstacles à éviter, tout en prédisant les conséquences du mouvement du corps sur le bras. Le système vestibulaire est une source majeure d’information à propos de nos mouvements et il participe au contrôle des mouvements d’atteinte à la fois spatialement et dynamiquement. Or, sa contribution à la sélection d’une action reste méconnue. Le but de cette étude était d’explorer la manière dont les signaux vestibulaires influencent la sélection de trajectoires de mouvements d’atteinte lorsqu’il y a un déplacement par rapport aux objets présents dans l’environnement. Nous avons testé l’hypothèse que le choix d’une trajectoire évitant un obstacle est influencé par les signaux vestibulaires selon des mécanismes distincts lors de la planification et de l’exécution de l’action. Pour tester cette hypothèse, des stimulations galvaniques vestibulaires (SGV) ont été utilisées afin de simuler des rotations du corps pendant que des participants humains devaient effectuer des mouvements d’atteintes dans la noirceur vers une position mémorisée tout en évitant un obstacle intermédiaire. La position latérale de l’obstacle variait entre les essais et les participants pouvaient choisir de l’éviter par la droite ou par la gauche. Dans différentes expériences, la SGV était appliquée avant ou pendant le mouvement d’atteinte. Nos prédictions étaient que la SGV appliquée avant le début du mouvement devrait biaiser le choix de trajectoire autour de l’obstacle dans le même sens que la rotation simulée, de manière compatible avec l’impact d’une mise à jour spatiale causée par les signaux vestibulaires. En revanche, la SGV appliquée pendant le mouvement devrait biaiser le choix dans la direction opposée à la rotation simulée, suivant l’hypothèse que les signaux vestibulaires influencent la sélection de la trajectoire grâce à un mécanisme de compensation en ligne qui stabilise la trajectoire dans l’espace. Nos résultats suggèrent que les signaux vestibulaires influencent bel et bien la sélection des trajectoires de mouvements d’atteinte par des mécanismes distincts lors de la planification et de l’exécution. / Voluntary actions such as reaching are often executed as our body moves through space. This
makes it necessary to maintain a spatial representation of the objects we want to interact with
and the obstacles we want to avoid, as well as to predict the dynamic consequences of the body’s
motion on the arm. The vestibular system is a major source of information about our body motion
and has been shown to play an important role in both the spatial and dynamics aspects of reach
control. However, less is known about its contribution to action selection. The goal of this study
was to explore how vestibular signals influence the selection of reach trajectories as we move
among objects in the environment. We tested the hypothesis that choices of reach trajectory
around an obstacle are influenced by vestibular signals and that this influence is mediated by
distinct mechanisms during reach planning vs. execution. To test this hypothesis, we used galvanic
vestibular stimulation (GVS) to simulate body rotation as human subjects made reaching
movements in darkness to a remembered target while avoiding collision with a remembered
obstacle. The obstacle’s position varied across trials and subjects could choose to reach around it
either to the left or to the right. In different experiments, GVS was applied either prior to reach
onset or during reach execution. We predicted that GVS applied before reach onset should bias
trajectory choices around the obstacle in the same direction as the simulated motion, consistent
with the hypothesis that during planning, vestibular signals influence trajectory selection through
“spatial updating” mechanisms. In contrast, GVS applied during reaching was predicted to bias
the choice of reach trajectories in the opposite direction to the simulated motion, consistent with
the hypothesis that during execution vestibular signals influence trajectory selection through
“online compensation” mechanisms that help to stabilize trajectories in space. Our results were
generally consistent with these predictions. They suggest that vestibular signals indeed influence
reach trajectory selection and that they do so through interactions with distinct mechanisms
during planning versus execution.
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