L'accident vasculaire cérébral (AVC) est la principale cause de handicap de l'adule dont la quantification est indispensable à l'évaluation de la qualité des soins. Le score de Rankin est un " best-seller " qui a contribué à démontrer l'efficacité de la thrombolyse. Ce score global du handicap est simple et le plus " patient-orienté " des scores actuels. Il nous a semblé intéressant d'adapter cette approche globale du handicap post-AVC au problème spécifique des aphasies. L'objectif était de disposer d'un outil simple, unique et reproductible du retentissement de l'aphasie sur la vie du patient, quelque soit le type d'aphasie. L'Aphasie Handicap Score (AHS) a ainsi été conçu aux Urgences Cérébro-Vasculaires de la Salpêtrière. Il classe les patients en 5 catégories selon quelques critères dont les plus importants sont : persistance d'un langage vecteur de communication, handicap résultant de l'aphasie. Nous avons testé sa reproductibilité inter-observateur chez 71 patients à la phase initiale de l'AVC. Nous avons ensuite corrélé les résultats de l'AHS à ceux de l'Echelle de Communication Verbale de Bordeaux (ECVB) et de la fluence verbale au cours de 182 consultations chez 84 aphasiques chroniques. A la phase initiale de l'AVC, la reproductibilité de l'AHS est bonne (k pondéré = 0,71). Lors du suivi en consultation, l'AHS est fortement corrélée à l'ECVB (R = -0,89) et à la fluence (R = -0,67). L'analyse discriminante montre qu'il existe des valeurs seuils significatives de score ECVB et de fluence correspondant aux principales catégories d'AHS. CONCLUSION : l'AHS est un outil " patient-orienté " d'évaluation du handicap résultant d'une aphasie. Il est aussi rapide et accessible au neurologue que le score de Rankin. Sa reproductibilité est satisfaisante dès la phase initiale de l'AVC, et il est corrélé à la fluence sémantique et à l'ECVB. Ces résultats suggèrent que l'AHS peut être considéré comme un équivalent du Rankin dans le domaine de l'aphasie et pourrait donc devenir un outil d'évaluation et de recherche thérapeutique intéressant.

La coactivation est un phénomène musculaire fondamental pour la stabilisation et la protection des articulations lors de contractions volontaires et joue un rôle essentiel dans le contrôle du mouvement. De nombreuses études ont montré que des mécanismes supraspinaux et spinaux contribuent à la régulation de la coactivation musculaire, mais l'implication du cortex moteur primaire (M1) est encore mal connue. Les modulations des oscillations corticales et des interactions cortico-musculaires ont été étudiées lors de contractions isométriques à différents niveaux de forces chez des participants présentant différents niveaux de coactivation musculaire en raison de leur spécialité sportive (entraînement en force (ST) vs. en endurance (ED)). Chez les ST, une moindre coactivation musculaire est associée à une plus grande activation du M1, ce qui pourrait s'expliquer par le contrôle d'un plus grand nombre de muscles, notamment des muscles antagonistes. Grâce à une méthode novatrice pour analyser les interactions cortico-musculaires, nous montrons qu'il existe un couplage entre le M1 est les muscles antagonistes chez l'ensemble des participants et dans toutes les directions de contraction. Cependant, la magnitude des interactions cortico-musculaires avec les muscles antagonistes est plus faible qu'avec les muscles agonistes, ce qui pourrait s'expliquer par une plus grande implication des mécanismes spinaux dans la régulation de la coactivation musculaire. L'estimation des moments musculaires agoniste et antagoniste à l'aide d'un modèle biomécanique EMG-assisté ouvre la perspective d'étudier directement les corrélats cérébraux des moments musculaires. Dans leur ensemble, nos résultats, obtenus à l'aide d'une approche combinant biomécanique et neurosciences, ont mis en évidence l'implication directe du M1 dans la régulation de la coactivation musculaire lors de contractions isométriques volontaires.

Le feedback auditif se définit comme un signal auditif qui contient de l'information sur un mouvement. Il a été montré que le feedback auditif peut guider le mouvement en temps réel, mais son influence sur l'apprentissage moteur est moins clair. Cette thèse a pour but d'examiner l'influence du feedback auditif sur l'apprentissage moteur, en se focalisant sur le contrôle temporel des mouvements. Premièrement, nous étudions l'apprentissage moteur chez les non-musiciens sains et montrons qu'ils bénéficient de l'information temporelle contenue dans le feedback auditif et qu'ils sont sensibles aux distortions de cette information temporelle. Deuxièmement, nous appliquons ces connaissances à la rehabilitation de patients cérébro-lésés. Nous trouvons que ces patients améliorent leurs capacités de mouvement mais ne dépendent pas de la correspondance temporelle entre le mouvement et le son. Paradoxalement, ces patients ont même benéficié des distortions temporelles dans le feedback. Troisièmement, nous étudions les experts musicaux, car ils ont établi des liens particulièrement forts entre leur mouvement et le son. Nous développons de nouveaux outils d'analyse qui nous permettent de séparer les déviations temporelles en variation systématique et non-systématique. Le résultat principal est que ces experts sont devenu largement indépendents du feedback auditif. La proposition centrale de cette thèse est que le feedback auditif joue un rôle dans l'apprentissage moteur de la regularité, mais la façon dont le cerveau l'utilise dépend de la population étudiée. Ces résultats donnent une nouvelle perspective sur l'intégration audio-motrice et contribuent au développement de nouvelles approches pour l'apprentissage de la musique et la réhabilitation.

Les interfaces cerveau-machine (ICM) permettent de contrôler une machine directement à partir de l'activité cérébrale. Le P300-Speller, en particulier, pourrait offrir à des patients complètement paralysés, la possibilité de communiquer sans l'aide de la parole ou du geste. Nous avons cherché à améliorer cette communication en étudiant la coadaptation entre cerveau et machine. Nous avons d'abord montré que l'adaptation d'un utilisateur peut être partiellement perçue, en temps-réel, à travers les modulations de sa réponse électrophysiologique aux feedbacks de la machine. Nous avons ensuite proposé, testé et évalué les effets sur l'utilisateur de plusieurs approches permettant d'améliorer l'interaction, notamment : - la correction automatique des erreurs, grâce à la reconnaissance en temps-réel des réponses aux feedbacks ; - une stimulation dynamique permettant de diminuer le risque d'erreur tout en réduisant l'inconfort lié aux stimulations ; - un processus automatique de décision adaptative, en fonction de l'état de vigilance du sujet. Nos résultats montrent la présence de réponses aux feedbacks spécifiques des erreurs et modulées par l'attention ainsi que par la surprise du sujet face au résultat de l'interaction. Par ailleurs, si l'efficacité de la correction automatique est variable d'un sujet à l'autre, le nouveau mode de stimulation comme la décision adaptative apparaissent comme très avantageux et leur utilisation a un effet positif sur la motivation. Dans la perspective d'études cliniques pour évaluer l'utilité des ICM pour la communication, ces travaux soulignent et quantifient l'intérêt de développer des interfaces capables de s'adapter à chaque utilisateur.

L'objectif de la thèse est d'améliorer l'enseignement de la compréhension de l'oral en français, langue étrangère. Le rôle de " celui qui écoute " a beaucoup évolué au cours des dernières décennies, et il est de plus en plus envisagé comme un participant actif dans la gestion de l'interaction (Rost 2002). Partant de ce constat, nous avons souhaité étudier la façon dont il peut participer à la gestion de l'intercompréhension (la zone d'accord sur le sens donné à un élément interprété, zone intersubjective co-construite par les interactants). L'analyse des moyens utilisés par l'interprétant pour gérer l'intercompréhension peut mener à un enseignement différent de la compréhension de l'oral, où l'apprenant n'est pas conduit à restituer ce qu'il a entendu, mais à évaluer la satisfaction qu'il ressent vis-à-vis de son interprétation et à agir en fonction de cela. Notre posture est externaliste (dans la suite des travaux de Maturana et Varela 1980 et 1987, repris dans les sciences humaines par Lakoff 1987 ou Scollon 2001 aux États-Unis, Lave et Wenger 1991 ou Brassac 2000 en Europe) et constructiviste (Jacques 1985 en philosophie du langage, Piaget et Vygotsky en didactique). Les analyses ont été menées sur un corpus de plus de 16h d'enregistrements audio de rencontres administratives entre des agents francophones natifs et des usagers non natifs. Ce corpus a été sélectionné parmi plus de 100h d'enregistrements, recueillis ou empruntés. Les terrains de recherche sont entre autres les bureaux d'une écrivain public, d'une préfecture de police, d'un office de l'immigration et d'un service des relations internationales universitaire. La réflexion théorique nous a conduite à proposer plusieurs notions nécessaires à l'analyse de la gestion de l'intercompréhension : acte signifiant, hypothèse interprétative, disposition de l'interprétant, sphère de compréhension et valeur interactantielle. Les analyses ont abouti à une typologie des stratégies de gestion de l'intercompréhension et des réactions employées en fonction des problèmes repérés, à la mise au jour de phases dans les services administratifs, avec différentes tâches caractéristiques, et à une mise en correspondance des tâches effectuées pendant un service, des difficultés dans l'intercompréhension typiques de chaque tâche, et des réactions et stratégies utilisées pour les gérer. Elles ont permis de revenir sur la définition de l'intercompréhension et de l'intersubjectivité, sur ce qui peut être " contenu " dans le " sens " accordé à un énoncé ou à un acte, et sur les différents degrés de satisfaction des interactants vis-à-vis de leur interprétation et vis-à-vis de l'intercompréhension. Cela a également ouvert des perspectives didactiques : propositions de déplacement de l'objectif des cours de " compréhension de l'oral " et de prise en considération de l'intérêt d'enseigner les stratégies de communication et la gestion de l'intercompréhension, suggestions de techniques d'enseignement (contextualisation des documents, situ-ation des activités), de types d'activités (activités incarnées), de matériaux utiles (conception d'un concordancier adapté à l'apprentissage de la gestion de l'intercompréhension avec balisage des types de réactions et des stratégies dans les extraits étiquetés, passage en revue de plusieurs corpus existants et de leurs caractéristiques), et d'ensembles de contenus d'enseignement pertinents en fonction des objectifs d'apprentissage (pour l'enseignement du français comme langue étrangère, comme langue professionnelle, ou pour la formation continue des agents administratifs).

Comme l'indiquent les divergences observées dans la littérature, la question de l'existence d'une modification du contrôle proprioceptif du mouvement au cours du vieillissement physiologique de l'adulte fait encore débat. Pour mieux comprendre ces divergences, 3 études ont été menées afin de tester les effets de contraintes d'origines musculaire, attentionnelle et temporelle sur le contrôle proprioceptif du mouvement. La tâche commune à ces 3 études était une tâche d'estimation active directe controlatérale de la cheville. Les effets de contraintes musculaire, cognitive et temporelle sur les performances de contrôle proprioceptif ont été respectivement testés dans les conditions de fatigue et non fatigue, de simple et double tâche, et de vitesses libre et rapide. Pour évaluer la performance de contrôle proprioceptif, les erreurs totales, variables et constantes ainsi que des variables temporelles et cinématiques ont été analysées. Chez les participants jeunes, les résultats de la première étude montrent que la fatigue musculaire altère la performance d'estimation de position lorsque la cheville de référence est maintenue activement en position mais pas lorsqu'elle est maintenue passivement. Afin d'éviter de confondre un effet de la fatigue musculaire éventuellement induite par la répétition de la tâche d'estimation de position, les deuxième et troisième études ont été réalisées avec la référence maintenue passivement en position. Les résultats de ces deux études montrent qu'en l'absence de contrainte cognitive et temporelle la position finale dans la tâche proprioceptive est comparable entre les adultes jeunes et âgés. Cependant, la stratégie utilisée pour atteindre cette position est différente selon l'âge. L'adjonction d'une contrainte cognitive ou temporelle produit une dégradation de la performance de contrôle proprioceptif des adultes âgés par rapport aux adultes jeunes. Dans l'ensemble, ces résultats montrent que les adultes âgés ont une capacité de résistance aux contraintes inférieure à celle des adultes jeunes. Cette thèse met donc en évidence la modification de contrôle proprioceptif du mouvement qui s'opère au cours du vieillissement physiologique.

Dans un contexte fortement concurrentiel, l'un des principaux enjeux pour les acteurs de l'offre de services audiovisuels (AV) est de garantir au spectateur une qualité d'expérience (QoE) optimale. Aujourd'hui, la QoE est souvent restreinte à la perception de la qualité audiovisuelle restituée (QAV) par le système. Elle est principalement mesurée à travers la collecte de notes données par des participants sur des échelles de qualité, après visualisation et écoute de séquences AV traitées par le ou les technologies à évaluer. Ces tests subjectifs suivent des procédures recommandées par l'Union Internationale des Télécommunications. Cependant, la qualité restituée peut affecter la QoE (fatigue, effort, etc.) sans être reflétée par les notes de qualité. Une méthode considérant l'évaluation non plus de la QAV perçue seule mais de la qualité d'expérience, plus largement considérée, pourrait permettre de mieux rendre compte de l'influence de la qualité du son et de l'image sur le spectateur. Le présent travail est centré sur la recherche d'une méthode alternative aux méthodes actuelles de l'évaluation de qualité pour applications multimédias dans un contexte de visualisation et d'écoute de contenus AV 2D ou 3D. L'approche proposée aborde la QoE sous l'angle de l'analyse conjointe d'indicateurs subjectifs et d'indicateurs toniques physiologiques (activité électrodermale, rythme cardiaque, température cutanée périphérique, volume sanguin périphérique) et oculaires (PERCLOS, durée et fréquence de clignement de loeil, nombre de saccades, diamètre pupillaire). Les mesures physiologiques et oculaires ont pour avantage de ne pas être assujetties aux biais des mesures subjectives (représentativité, échelles, etc.) et de traduire des phénomènes comme la fatigue ou l'effort mental, potentiellement induits par la présence de dégradations sur les signaux audio et/ou vidéo et pouvant être critiques du point de vue de la QoE. Deux protocoles ont été testés. Les résultats ont montré que la QAV module l'expérience subjective et que les notes de qualité ne sont pas suffisantes pour refléter fidèlement cet effet. L'influence de la QAV sur les mesures physiologiques et oculaires est moins évidente. Un ensemble de facteurs, notamment lié à certains attributs du contenu de test comme la dynamique ou la luminosité, aurait pu masquer ou atténuer l'observation d'un effet de la qualité restituée. Néanmoins, deux des indicateurs physiologiques ont réagi à la présence de dégradations audio et/ou vidéo lorsque celles-ci étaient cumulées à l'effet préjudiciable d'autres facteurs (vidéo 3D ou effet de passation).

L'interaction sociale en univers virtuel ouvre de nouveaux horizons dans le domaine des technologies de l'information et en particulier de l'usage des jeux vidéo à des fins professionnelles (" serious game "). En introduisant la possibilité de gérer avec un certain niveau de réalisme des interactions sociales et émotionnelles entre les agents conversationnels animés (ACA) représentant des acteurs humains, cette approche permet d'envisager de nombreuses applications professionnelles qui jusqu'alors ne pouvaient être envisagées que dans le cadre domaine de l'interaction homme-homme. La difficulté principale de cette approche est de produire une dynamique des interactions humaines qui ait un sens dans le cadre des taches et des actions qui doivent être accomplies par les acteurs. Afin d'ancrer théoriquement cette question, nous avons fait référence aux approches de la cognition située (afin de prendre en compte le rôle médiateur des objets de l'environnement) et aux approches représentationnelles pour la production des actes de langage. Le contexte applicatif de ce travail de recherche concerne la rééducation de patients cérébro-lésés. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la description de la dynamique des interactions visuelles, gestuelles, verbales entre un patient et un véritable thérapeute. Cette étude nous a permis de catégoriser les différentes phases de dialogue et d'élaborer un modèle de la dynamique de l'interaction prenant en compte la personnalité des acteurs, leurs intentions, leurs comportements gestuels et verbal. A partir de ce modèle, nous avons élaboré une architecture informatique générique qui s'articule autour d'un modèle comportemental et d'un modèle kinésique. Le modèle comportemental sélectionne les actes de langage et l'attitude du personnage (empathique, neutre, etc.). Le modèle kinésique gère les expressions faciales, corporelles et gestuelles résultant du modèle comportemental. D'un point de vue théorique, nous nous sommes intéressés à la notion de présence afin d'identifier quelle était la nature des couplages pertinents permettant de produire un sentiment de présence sociale (sentiment pour les acteurs humains qui animent leurs avatars de vivre une interaction sociale non médiatisée par les éléments du dispositif technique). Enfin, le dispositif a été utilisé dans le cadre d'un programme de recherche sur le concept de neurone miroir. L'hypothèse étant que la présentation au patient d'une image virtuelle de son membre handicapé lui permettrait de mieux récupérer. Des tests IRMf associés à chaque expérience devrait permettait de confirmer ou d'infirmer le rôle de ces neurones miroir dans le processus de récupération.

Les accidents vasculaires cérébraux (AVC) sont la première cause de handicap de l'adulte. Favoriser la plasticité cérébrale post-lésionnelle représente un objectif thérapeutique majeur. Dans ce contexte, la thérapie cellulaire a récemment émergé. Son action, fondée sur la " réparation " du tissu cérébral, a montré un bénéfice sur la récupération fonctionnelle dans des modèles d'ischémie cérébrale. La transposition de ce traitement à l'homme reste à ce jour limitée à des études pilotes. Dans nos travaux précliniques, nous avons montré, après un infarctus cérébral chez le rat, une bonne tolérance et un bénéfice fonctionnel de l'administration intracérébrale (à la phase aiguë) et intraveineuse (à la phase subaiguë) de cellules souches mésenchymateuses humaines (CSMh) de grade clinique. La survie des CSMh greffées (possible durant plusieurs semaines) et leur différenciation en cellules d'intérêt (neurones, astrocytes) sont très faibles et ne peuvent expliquer à elles seules le bénéfice observé. Parmi les mécanismes d'action possibles des CSM (effet neurotrophique, pro-angiogénique, immunomodulation...), nous avons mis en évidence par IRM un effet microvasculaire précoce. Nous avons également montré l'innocuité du marquage des CSMh par microparticules ferriques pour l'IRM cellulaire et la microscopie. Ce marquage cellulaire est utile pour détecter et suivre par IRM des cellules greffées au sein du cerveau (durant au moins 15 jours), mais nous a paru insuffisant dans le cadre d'une injection IV. Pour évaluer la biodistribution des CSMh injectées par voie IV à la phase subaiguë, nous avons effectué une étude par imagerie nucléaire qui a permis d'identifier l'attraction rapide de CSMh vers l'infarctus cérébral. En parallèle, la mise en place d'un essai clinique de phase 2 a été effectuée. Le délai, la voie optimale d'administration ainsi que la source cellulaire à utiliser restent encore controversés. L'optimisation de la thérapie cellulaire nécessite encore le développement de projets de recherche translationnelle associant les études expérimentales et les essais cliniques. C'est dans ces conditions que la thérapie cellulaire pourrait devenir un traitement efficace après un AVC.

Les accidents vasculaires cérébraux (AVC) représentent la première cause de handicap acquis de l'adulte. En dehors de la prise en charge dans une structure de soins spécialisée, l'Unité Neuro-Vasculaire (UNV), le seul traitement efficace est la thrombolyse qui doit être administrée dans les premières heures suivant un AVC ischémique (ou infarctus cérébral). Favoriser la plasticité post-lésionnelle du cerveau représente une alternative thérapeutique majeure. C'est dans ce contexte que la thérapie cellulaire basée sur l'administration de cellules souches a émergé. Son action, fondée sur la " réparation " du tissu cérébral lésé, a montré un bénéfice sur la récupération dans des modèles d'ischémie cérébrale expérimentale. Cependant, de nombreuses questions restent en suspens concernant les mécanismes d'action de ce type de traitement. Par ailleurs, la transposition à l'homme reste à ce jour limitée à des études pilotes encourageantes mais avec de faibles effectifs. L'objectif de nos travaux au Grenoble Institut des Neurosciences (GIN U 836) a été d'évaluer les effets fonctionnels de l'administration de cellules souches mésenchymateuses (CSM) après ischémie cérébrale chez le rat, de préciser les modes d'action possibles. En parallèle de ces travaux expérimentaux, un essai clinique pilote de tolérance chez l'homme (ISIS - HERMES) a été mis en place.