Malgré des traitements spécialisés et multidisciplinaires, les personnes souffrant du syndrome douloureux régional complexe (SDRC) peuvent conserver de la douleur et des limitations fonctionnelles qui s'expliqueraient par des changements cérébraux persistants, entre autres dans le cortex moteur primaire (M1). Étudier les changements de fonctionnement du M1 permettrait de mieux comprendre comment utiliser la neurostimulation non invasive, comme les stimulations magnétiques répétées en périphérie (rPMS des muscles, connues pour influencer la plasticité cérébrale), pour normaliser la fonction motrice corticale, réduire la douleur et augmenter les gains cliniques. Les objectifs de ce projet de maîtrise étaient donc de mieux comprendre la place dans la littérature de la neurostimulation non invasive en SDRC, de tester le fonctionnement de M1 en parallèle à la fonction sensorimotrice d'adultes avec SDRC au membre supérieur, ainsi que de mesurer l'effet d'une séance rPMS sur ces mesures et les symptômes de douleur de cette même population. Il a été observé que, indépendamment du côté atteint, l'excitabilité du M1 était asymétrique en SDRC avec une association avec la douleur et les troubles du mouvement. Les participants avec SDRC présentaient également une diminution et une latéralisation altérée des mesures de fonction sensorimotrice. Les rPMS ont permis de moduler bilatéralement l'excitabilité des M1 (diminution du débalancement) et, chez les personnes présentant avant la séance rPMS une hyperexcitabilité du M1 controlatéral au membre atteint, de diminuer leur douleur. Les rPMS ont également permis une amélioration de la fonction sensorimotrice et des changements centraux reliés à la plasticité cérébrale ont été mesurés dans l'hémisphère ipsilatéral au membre avec SDRC. Les rPMS seules ou comme adjuvant aux thérapies conventionnelles de réadaptation représentent donc une approche prometteuse pour dépasser les gains cliniques en SDRC. / Despite specialized and multidisciplinary treatments, people suffering from complex regional pain syndrome (CRPS) can present with persistent pain and functional limitations likely due to brain changes such as in the primary motor cortex (M1). Studying the changes of M1 functioning would permit to better understand how to use noninvasive neurostimulation, as repetitive peripheral magnetic stimulation (rPMS of muscles, known to influence brain plasticity) in CRPS to enable the normalization of cortical motor function, the reduction of pain and to go beyond gains already reached. The objectives of this master's project were thus to better understand the place in the literature of the noninvasive neurostimulation in SDRC, to test the functioning of M1 concurrent with the sensorimotor function of adults with CRPS of the upper limb, and to measure the effect of one rPMS session on these measures and pain symptoms of this same population. It has been measured that M1 excitability was asymmetrical in CRPS, regardless of the impaired side, with an association to pain and movement disorders. Participants with CRPS also exhibited a decreased and an altered lateralization of the measures of sensorimotor function. rPMS influenced bilateral M1 excitability (decrease of the imbalance) and, with people presenting before the rPMS session hyperactivity of M1 contralateral to the impaired limb, reduced pain. rPMS also improved sensorimotor function and central changes related to brain plasticity were measured in the hemisphere ipsilateral to the CRPS limb. rPMS alone or as adjuvant to conventional rehabilitation therapies thus represent a promising approach to overcome clinical gains in CRPS.

INTRODUCTION : La douleur lombaire (Low Back Pain - LBP) est la principale cause d'invalidité mondiale, et ce, majoritairement en raison de son taux de récurrence et de chronicité élevé. Les facteurs psychologiques (dramatisation de la douleur, kinésiophobie, dépression) ainsi qu'une altération de la fonction sensorimotrice ont été associé au développement de douleur chronique. Il est suggéré qu'une diminution de la capacité du système nerveux centrale (SNC) à moduler la douleur pourrait contribuer à la chronicisation de la douleur. L'objectif de cette étude longitudinale prospective est d'évaluer la capacité de la modulation de la douleur conditionnée (MDC), des symptômes et des limitations fonctionnelles, de la kinésiophobie et de la dramatisation de la douleur à prédire le développement de douleur lombaire chronique (CLBP) chez des personnes souffrant de LBP en phase aiguë. MÉTHODOLOGIE : Cinquante participants présentant une lombalgie aiguë (< 6 semaines) ont participé à trois sessions d'évaluation (initiale, 3 et 6 mois). Au cours de l'évaluation initiale et à 3 mois, tous les participants ont rempli des questionnaires auto-administrés (indice d'invalidité d'Oswestry [ODI], Brief Pain Inventory [BPI], échelle de kinésiophobie de Tampa [TSK] et échelle de dramatisation face à la douleur [PCS]) et la MDC a été évalué. À 6 mois, les questionnaires ont été réadministrés et les participants ont été dichotomisés en fonction de leur niveau de chronicité (LBP non chronique ou CLBP). Ensuite, des tests univariés ont été utilisés pour comparer les variables initiales entre les participants qui étaient chroniques à 6 mois et les participants qui ne l'étaient pas. Les variables qui étaient significativement différentes ont été entrées dans une régression logistique afin de déterminer l'ensemble de variables le plus efficace pour prédire la chronicité. RÉSULTAT : Aucune différence significative n'a été trouvée entre ceux qui ont développé une CLBP à 6 mois et ceux qui ne l'ont pas fait, que ce soit sur les scores initiaux du TSK (p = 0,48), du PCS (p = 0,78) ou de la MDC (p = 0,82). En ce qui concerne les symptômes et les limitations fonctionnelles, il n'y avait pas non plus de différence significative entre les sous-groupes au départ pour l'ODI (p = 0,78) et le BPI (sévérité : p = 0,500 ; interférence (p = 0,54)). CONCLUSION : Cette étude exploratoire ne soutient pas l'hypothèse selon laquelle des mécanismes de MDC inefficaces et la présence de facteurs psychologiques prédisent la chronicité chez les personnes souffrant de lombalgie aiguë. / BACKGROUND: Low back pain (LBP) is a leading cause of disability mainly due to the significant activity limitations associated with it during its chronic phase. Psychosocial factors (pain catastrophizing, kinesiophobia, depression) and alteration of the somatosensory functions have both been associated with the persistence of LBP. It has been suggested that a decreased capacity of the central nervous system (CNS) to modulate pain could contribute to pain chronicisation. The aim of this exploratory prospective study was to investigate whether conditioned pain modulation (CPM), initial symptoms/functional disability, kinesiophobia and pain catastrophizing can predict the development of chronic pain in individuals with acute LBP. METHODS: Fifty participants presenting with acute LBP (< 6 weeks) took part in three evaluation sessions (baseline, 3- and 6-month). During the baseline session and at 3-month, all participants completed self-administered questionnaires (Oswestry disability index [ODI], Short form of Brief Pain Inventory [BPI], Tampa Scale for Kinesiophobia [TSK] and Pain Catastrophizing Scale [PCS]) and the CPM. CPM was assessed using immersion of the hand in cold water (10 °C; 120 s) as the conditioning stimulus and tonic heat pain applied to the contralateral forearm as the test stimulus (60 s). At 6-month, the questionnaires were re-administered and participants were dichotomized according to their level of chronicity (Non-chronic LBP or CLBP). Thereafter, univariate tests were used to compare baseline variables between participants who were chronic at 6-month and participants who were not. Variables that were significantly different were entered in a logistic regression to determine the most accurate set of variables for predicting chronicity. RESULTS: No significant difference was found between those who developed CLBP at 6 months and those who did not, on either the baseline scores for TSK (p = 0.48), PCS (p = 0.78) or CPM (p = 0.82). Concerning symptoms/functional disability, there was also no significant difference between the subgroups at baseline for ODI (p = 0.78), BPI severity (p = 0.500) and BPI interference (p = 0.54). CONCLUSION: This exploratory study does not support the hypothesis that inefficient CPM mechanisms and the presence of psychological factors predict chronicity in individuals with acute LBP.

Introduction : Le contrôle moteur est un phénomène grandement étudié en recherche et fréquemment évalué en réadaptation physique à la suite d'une blessure musculosquelettique, car cela permet de comprendre les relations entre l'individu, la tâche et l'environnement dans le but de produire un mouvement précis et bien contrôlé. Son évaluation permet de mettre en évidence l'intégration des informations somatosensorielles pertinentes (comme la proprioception), la planification et l'exécution d'un mouvement précis dans un environnement en particulier. Cependant, l'intégration d'une grande variété d'informations sensorielles à plusieurs niveaux du système nerveux a le potentiel d'être altérée par la présence de perturbateurs, comme la douleur. Il est d'ailleurs connu qu'en présence de douleurs chroniques, le contrôle moteur et la proprioception sont altérés. En contrepartie, très peu de littérature est disponible pour démontrer cette interaction en présence d'une douleur aigüe, comme lors d'une blessure musculosquelettique récente. Il semble réaliste de supposer qu'il en est de même avec la douleur aigüe. Pour évaluer cette possible interaction contrôle moteur-douleur, l'entorse de cheville a été choisie comme modèle de blessure musculosquelettique dans la présente thèse. L'entorse de cheville est une blessure très fréquente, présentant un haut taux de chronicisation et pouvant mener à de la douleur chronique à la cheville. D'ailleurs, lors de la réadaptation, des tests de contrôle sensorimoteur et/ou de proprioception sont utilisés pour assurer le suivi de l'entorse. Cependant, les tests utilisés en physiothérapie ont principalement été développés avec des populations sans entorse ou ayant des instabilités chroniques à la cheville. Il n'y a donc pas d'évidence scientifique supportant l'utilisation de ces tests en présence d'une douleur aigüe. De plus, l'effet de ce type de douleur sur le contrôle moteur et la proprioception de la cheville n'est pas connu. Le but général de cette thèse doctorale est donc de déterminer l'impact d'une douleur expérimentale aigüe sur le contrôle moteur et la proprioception à la cheville. Pour ce faire, quatre études ont été réalisées dans l'optique de tester les hypothèses selon lesquelles la présence d'une douleur aigüe augmente le seuil proprioceptif (altération négative de la proprioception) et diminue la performance lors de gestes fonctionnels (la marche) et lors de tests cliniques évaluant le contrôle moteur (le Y-Balance Test). Méthodologie : Un modèle de douleur expérimentale de type musculosquelettique a été développé (étude 1) en utilisant une stimulation électrique nociceptive. Seize participants sains ont été recrutés pour marcher en présence de ce modèle pour déterminer s'il permet de générer des adaptations locomotrices similaires à ce qui est observé chez des patients ayant une douleur musculosquelettique. Puis, une revue de littérature incluant 79 articles a été effectuée (étude 2) pour déterminer quels tests présentent les meilleures qualités métrologiques pour évaluer le contrôle moteur et la proprioception à la suite d'une entorse de cheville. Pour ce qui est de l'étude 3, 36 participants ont été recrutés pour effectuer, à deux reprises, un test de proprioception effectué durant la marche. Les participants ont été divisés en trois groupes : (1) Contrôle, qui a complété les deux évaluations sans douleur, (2) Groupe stimulation électrique non douloureuse et (3) Groupe stimulation électrique nociceptive. Le seuil proprioceptif des deux évaluations a été comparé pour chaque participant, soit le seuil dans la condition de base et celui dans la condition spécifique au groupe. Finalement, lors de l'étude 4, 48 participants ont complété à deux reprises le Y-Balance Test, un test clinique de contrôle moteur, pour comparer leur performance en fonction de leur groupe (Contrôle, Stimulation non douloureuse ou Douleur). La performance au test, évaluant le contrôle moteur, a été comparée entre la première exécution en condition contrôle et la deuxième exécution spécifique au groupe. Conclusion : Les résultats de cette thèse ont permis de démontrer qu'une stimulation électrique nociceptive à la cheville peut causer une douleur aigüe partageant des similarités avec une blessure musculosquelettique. De plus, il a été possible de démontrer que cette stimulation peut altérer la proprioception lors d'un geste fonctionnel, ainsi que le contrôle moteur à la cheville durant un test identifié comme étant le meilleur test clinique pour les entorses de cheville. Cliniquement, ceci suggère qu'une interprétation adéquate des résultats des tests doit tenir compte de l'effet perturbateur que peut avoir une douleur aigüe sur le résultat obtenu. / Introduction: Motor control is a concept that is widely studied in research and frequently evaluated in rehabilitation following musculoskeletal injury, as it highlights the relationship between the individual, the task and the environment to produce a precise and controlled movement. Its evaluation requires a timely integration of relevant somatosensory information (such as proprioception), the planning and execution of a precise movement in a particular environment. However, the integration of a wide variety of information at multiple levels of the nervous system for optimal motor control has the potential to be altered by the presence of a disruptive information such as pain. It is known that in the presence of chronic pain, motor control and proprioception are altered. However, very little literature is available to demonstrate this interaction in the presence of acute pain following musculoskeletal injury. However, it seems realistic to assume that the interaction is still present with acute pain. To evaluate this possible motor control-pain interaction, ankle sprain was chosen as a model of musculoskeletal injury. Indeed, ankle sprains are very frequent injuries, with a high rate of chronicization andcan lead to chronic ankle pain. Several motor control and proprioception tests have been developed to monitor the sprain during rehabilitation. However, the tests used in physiotherapy were mainly developed with populations without actual sprains or with chronic ankle instability. Therefore, no evidence supports the use of these tests in the presence of acute pain, especially since the effect of this type of pain on motor control and proprioception at the ankle is not known. The main goal of this Ph.D. thesis is therefore to determine the impact of acute experimental pain on ankle motor control and proprioception. Four studies were conducted to test the hypotheses that the presence of acute pain increases proprioceptive threshold (negative alteration of proprioception) and decreases performance on a motor control test frequently used in clinics. Methods: To test these hypotheses, an experimental musculoskeletal-like pain model was developed (Study 1) using a nociceptive electrical stimulation. Sixteen healthy participants were recruited to walk in the presence of the pain model to assess potential locomotor adaptations similar to those observed in patients with musculoskeletal pain. Then, a systematic review including 79 articles was performed (Study 2) to determine which tests have the best psychometric properties to assess motor control and proprioception following ankle sprains. Regarding Study 3, 36 participants were recruited to perform a proprioception test twice while walking. Participants were divided into three groups: (1) Control group, which completed both assessments without pain, (2) Group with non-painful electrical stimulation and (3) Nociceptive electrical stimulation group. Proprioceptive threshold was compared for each participant between the two assessments, i.e. threshold during baseline condition and during "group-specific" condition. Finally, in Study 4, 48 participants completed the Y-Balance Test, a clinical motor control test, twice. Test performance, assessing motor control, was compared between the first performance during baseline condition and the second "group-specific" performance (Control, Non-painful stimulation or Pain). Conclusion: The results of this thesis demonstrate that nociceptive electrical stimulation at the ankle can generate an acute pain that shares similarities with musculoskeletal injury. Furthermore, it was possible to demonstrate that acute nociceptive electrical stimulation can alter proprioception during a functional movement and alter motor control at the ankle during a test identified as the best clinical test for ankle sprains. Clinically, this suggests that accurate interpretation of test results must take into account the disruptive effect that acute pain can have on proprioception and on motor control.

Introduction: Environ 20% des adultes canadiens souffrent de douleur chronique en dépit des approches pharmacologiques disponibles. Il est donc important de développer des approches thérapeutiques complémentaires en réadaptation et de comprendre les mécanismes sous-jacents au maintien de la douleur chronique. Une des hypothèses mises en avant pour expliquer le maintien de la douleur chronique stipule que la douleur serait la conséquence d’une discordance entre les efférences motrices et la rétroaction sensorielle du mouvement (définie comme un conflit sensorimoteur), tout comme la sensation de nausée dans le mal des transports est la conséquence d’une discordance entre les informations visuelles, proprioceptives et vestibulaires. Ce conflit sensorimoteur en présence de douleur pourrait s’expliquer par une altération des représentations du corps et du contrôle moteur. Des études utilisant des conflits sensorimoteurs créés expérimentalement suggèrent que les personnes souffrant de douleur chronique sont plus sensibles à la présence de conflits (qui se traduit par une augmentation de douleur et d’autres perturbations sensorielles), ce qui pourrait contribuer à un cercle vicieux d’aggravation et de maintien de la douleur. Toutefois, la raison de cette sensibilité accrue reste encore inconnue. Ainsi, l’objectif principal de cette thèse était d’évaluer les caractéristiques cliniques et sensorimotrices expliquant une plus grande vulnérabilité au conflit sensorimoteur en présence de douleur aiguë et chronique. L’hypothèse générale était qu’une plus grande malléabilité des représentations du corps en présence de douleur explique une plus grande vulnérabilité au conflit sensorimoteur. Méthode: Les conflits sensorimoteurs ont été créés grâce à un miroir (Chapitre III, N=140 participants sains ou souffrant de fibromyalgie, syndrome de douleur régionale complexe (SDRC) ou arthrite) ou à un système robotisé de type exosquelette couplé à une interface virtuelle 2D (KINARM) (Chapitre IV, N=30 participants en santé avec ou sans douleur expérimentale; Chapitre V, N=20 participants en santé). Deux types de perturbations induites par le conflit ont été mesurées: 1) les perturbations sensorielles (mesurées par questionnaire) et 2) les perturbations motrices (déviation médio-latérale et variation d’amplitude). Le KINARM a également permis d’évaluer diverses représentations du corps chez des individus avec ou sans douleur chronique (Chapitre VI : N=26 participants en santé ou ayant un SDRC). Les variables cliniques ont été mesurées par questionnaires. Résultats: Seulement certaines perturbations sensorielles induites par le conflit sensorimoteur étaient accentuées en présence de douleur chronique (Chapitre III) et aiguë (Chapitre IV), et étaient principalement associées à l’intensité de la douleur (Chapitre III). Les autres variables cliniques (origine de la pathologie, durée de la douleur, symptômes anxieux et dépressifs) expliquaient peu la plus grande vulnérabilité au conflit sensorimoteur en présence de douleur (Chapitre III). Contrairement aux perturbations sensorielles, les perturbations motrices induites par le conflit n’étaient pas influencées par la présence de douleur aiguë (Chapitre IV). De plus, un conflit entre la vision et les efférences motrices (lors de mouvements actifs) induisait des perturbations sensorielles qui étaient plus importantes qu’un conflit entre la vision et la proprioception (mouvements passifs, Chapitre V). Enfin, la kinesthésie (sens du mouvement et de la position) était altérée chez des individus ayant un SDRC comparativement à des individus en santé, mais n’était pas reliée à la perception subjective du membre douloureux (Chapitre VI). Conclusions: La présence de douleur (aiguë ou chronique) diminue le seuil de détection du conflit sensorimoteur et contribue à maintenir une situation de conflit. Ce cercle vicieux d’aggravation de la douleur s’explique davantage par une altération de la perception du corps plutôt que par un défaut d’intégration sensorimotrice, bien que la commande motrice joue un rôle dans les perturbations sensorielles induites par le conflit. Ces résultats soutiennent la théorie des multiples représentations du corps qui suggère une dissociation entre l’image du corps et le schéma corporel. Contrairement à l’image du corps qui est altérée en présence de douleur aiguë et chronique, le schéma corporel serait perturbé seulement en présence de douleur chronique. En clinique, il serait pertinent d’évaluer et d’intervenir de manière indépendante sur l’image du corps et le schéma corporel. En recherche, il sera important d’explorer quels sont les mécanismes sous-jacents expliquant une telle dissociation. / Introduction: Approximately 20% of the Canadian adults suffer from chronic pain in spite of the available pharmacological approaches. Thus, it is important to develop complementary therapeutic approaches in rehabilitation and to understand the underlying mechanisms involved in the maintenance of pain. One hypothesis that has been put forward to explain the persistence of pain postulates that pain is the consequence of a discordance between the motor efferences and the sensory feedback arising from one’s actions (defined as a sensorimotor conflict), just as the sensation of nausea in motion sickness arises from a conflict between visual, proprioceptive and vestibular information. Such sensorimotor conflicts in the presence of pain could be caused by alterations in body representations and motor control. Studies using experimental sensorimotor conflicts show that people with pain are more sensitive to the presence of conflicts (as demonstrated by an increase in painful sensations and other sensory disturbances), what could contribute to a vicious circle maintaining and aggravating pain. However, the reason why people with pain are more sensitive to sensorimotor conflicts remains unclear. Therefore, the main objective of the study was to assess the clinical and sensorimotor characteristics explaining higher sensitivity to sensorimotor conflicts in the presence of pain. The main hypothesis was that increased malleability of body representations in the presence of pain explains increased sensitivity to sensorimotor conflicts. Methods: Sensorimotor conflicts have been created using a mirror (Chapter III, N=140 participants, either healthy or with fibromyalgia, or complex regional pain syndrome (CRPS) or arthritis) or a robotic device combined with a 2D virtual reality interface (KINARM) (Chapter IV, N=30 healthy participants with or without experimental pain; Chapter V, N=20 healthy participants). Two types of disturbances were assessed: 1) sensory disturbances (measured with a questionnaire) and 2) motor disturbances (mediolateral drift and amplitude variation). The KINARM was also used to assess various body representations in participants with or without chronic pain (Chapter VI: N=26 participants, healthy or with a CRPS). Clinical outcomes were assessed with questionnaires. Results: Only some sensory disturbances induced by sensorimotor conflicts were increased in the presence of chronic (Chapter III) and acute (Chapter IV) pain, and were mainly related to pain intensity (Chapter III). The other clinical characteristics (pathology origin, duration of pain, anxious and depressive symptoms) contributed very little to the increase in sensitivity to sensorimotor conflicts in the presence of pain (Chapter III). Contrary to sensory disturbances, motor disturbances induced by sensorimotor conflicts were not influenced by the presence of acute pain (Chapter IV). Moreover, a conflict between vision and motor efferences (during active movements) induces higher sensory disturbances than a conflict between vision and proprioception (passive movements, Chapter V). Finally, kinesthesia (senses of limb position and movement) was altered in people with CRPS compared to healthy participants, but was not related to the subjective perception of the painful limb (Chapter VI). Conclusions: The presence of pain (acute or chronic) decreases the detection threshold of sensorimotor conflicts and contributes to maintain a conflict situation. This vicious circle of pain worsening is explained more by an alteration of body perception than by a perturbation in sensorimotor integration. These results support the multiple body representations theory suggesting a dissociation between the body image and the body schema. Contrary to the body image which is altered in the presence of acute and chronic pain, the body schema is altered only in the presence of chronic pain. In clinical practice, it would be relevant to assess and treat the alterations of body image and body schema separately. In research, it would be necessary to explore the underlying mechanisms of this dissociation.

Introduction : En réadaptation, un nombre important de patients devront réapprendre certains mouvements ou ont subi des lésions entrainant des déficits sensorimoteurs. Ces évènements impliquent la mise en place de mécanismes mettant en jeu la neuroplasticité. Cette neuroplasticité est définie comme la capacité du système nerveux central à se modifier pour s’adapter aux changements internes ou externes. De plus, une majorité des patients en réadaptation souffrent de douleur dont la présence est associée à une moins bonne récupération. De récentes études ont révélé que la douleur est capable d’influencer l’état d’excitabilité du cortex moteur. Étant donné que la neuroplasticité est influencée par l’état du système, l’objectif de cette thèse a été de tester, à l’aide de deux protocoles connus pour induire une plasticité, l’influence d’une douleur expérimentale sur la plasticité corticospinale. Méthodologie : Deux expérimentations ont été réalisées. Un devis intra-sujet nécessitant que les participants prennent part à deux sessions expérimentales (Douleur, NonDouleur) a été utilisé lors de la première expérimentation. La seconde étude a quant à elle utilisé un devis inter-sujets afin que le modèle de plasticité employé (entraînement moteur) ne puisse influer sur les comparaisons entre les deux conditions expérimentales (présence (groupe Douleur) ou absence de douleur (groupe NonDouleur)). Dans chacune des expérimentations, le niveau d’excitabilité corticospinale de base de chaque participant a été mesuré via l’enregistrement des potentiels moteurs évoqués (MEP) par stimulation magnétique transcrânienne (TMS). Ensuite, selon le groupe ou la séance, la douleur expérimentale était induite via l’application topique de crème de capsaïcine au niveau de la main. Après cette application, une seconde mesure de base était effectuée afin de s’assurer que les mesures neurophysiologiques entre groupes ou sessions demeuraient comparables avant l’exposition au protocole de plasticité. Dans la première expérimentation, le protocole permettant d’induire une plasticité corticospinale consistait à appliquer une déafférentation ischémique transitoire en présence ou absence de douleur selon la session expérimentale. L’influence de la douleur sur l’inhibition interhémisphérique a également été évaluée en mesurant la période de silence ipsilatérale. Lors de la seconde expérimentation, la plasticité était induite via la réalisation, en présence ou absence de douleur, d’un entraînement moteur. Des mesures de l’excitabilité corticospinale et de l’inhibition intracorticale à courte latence ont été effectuées afin de caractériser l’influence de l’entraînement et de la douleur sur ces variables. Des analyses de variance (ANOVAs) comparant les mesures neurophysiologiques effectuées avant et après l’application des protocoles de plasticité et entre les conditions ont été réalisées pour caractériser l’effet de la douleur. Résultats : Les deux expérimentations ont démontré un effet modulateur de la douleur sur la plasticité induite par un évènement subséquent. Cette modulation s’est traduite, dans la première expérimentation, par une augmentation de l’excitabilité corticospinale des muscles proximaux plus importante lorsque la déafférentation est appliquée en présence de douleur. Dans la seconde expérimentation, la réalisation de l’entraînement moteur a induit chez le groupe contrôle une augmentation de l’excitabilité corticospinale du muscle utilisé dans la tâche au milieu de l’entraînement, avant que cette excitabilité ne revienne à son niveau de base dans la seconde moitié de l’entraînement. Les participants ayant réalisé l’entraînement en présence de douleur n’ont, en revanche, pas montré de variation de leur excitabilité corticospinale. Pourtant, ces derniers ont présenté de meilleures performances comportementales, notamment une plus grande précision lors de la réalisation de la tâche. Dans l’ensemble des expérimentations, la douleur n’a pas influencé les mesures interhémisphériques ou intracorticales. Conclusion : Les résultats présentés dans cette thèse confirment l’hypothèse formulée selon laquelle la douleur possède la capacité de moduler la plasticité se développant en réponse à un évènement tel qu’une déafférentation ou un entraînement moteur. Ces résultats supportent les observations rapportées chez les patients souffrant de douleur chronique (e.g. amputés) présentant une organisation corticale altérée. La seconde expérimentation suggère également que si la présence de douleur n’a pas d’effet délétère sur les performances motrices lors d’un entraînement, elle peut tout de même influencer les modifications de l’excitabilité corticospinale qui lui sont associées. Les résultats obtenus au terme de ce projet permettent d’éclaircir les liens qui relient douleur, système moteur et plasticité et ouvrent la voie à de nouvelles recherches qui pourront à terme amener à proposer des soins optimaux aux patients présentant de la douleur. / Introduction: In rehabilitation, a large number of patients have to relearn certain movements or have suffered injuries leading to sensorimotor deficits. These events trigger or rely on neuroplasticity mechanisms. Neuroplasticity can be defined as the ability of the central nervous system to change itself in order to adapt to internal or external changes. Moreover, a majority of rehabilitation patients suffer from pain, and the presence of pain is associated with poorer recovery. Recent studies have shown that pain can influence the state of excitability of the motor cortex. Since neuroplasticity is influenced by the state of the system, the objective of this thesis was to test the influence of experimental pain on corticospinal plasticity using two protocols known to induce plasticity. Methodology: Two experiments were realized. An intra-subject design requiring participants to take part in two experimental sessions (Pain, NoPain) was used during the first study. The second study used an inter-subject design (Pain group or NoPain group)), as the model of plasticity used (motor training) could have involve carry-over effects. In each of the studies, transcranial magnetic stimulation (TMS) was used to assess the corticospinal excitability by recording motor evoked potentials (MEP). Subsequently, depending on the group or session, experimental pain was induced via the topical application of capsaicin cream on the hand. Afterward, a second baseline measurement was performed to ensure that neurophysiological measurements between groups or sessions remained comparable prior to exposure to the plasticity protocol. In the first study, corticospinal plasticity was induced by applying transient ischemic deafferentation in the presence or absence of pain. The influence of pain on interhemispheric inhibition was also assessed by measuring the ipsilateral silent period. In the second study, corticospinal plasticity was induced by performing a motor training, in the presence or absence of pain. Measurements of corticospinal excitability and short-latency intracortical inhibition were performed to characterize the influence of training and pain on these variables. Analyzes of variance (ANOVAs) were performed on the neurophysiological variables to assess the effect of the plasticity protocols (before vs. after) and the effect of pain (inter-condition or inter-group comparison). Results: Both experiments demonstrated a modulating effect of pain on the plasticity induced by a subsequent event. In the first study, a greater increase in the corticospinal excitability of the proximal muscles was observed when the deafferentation was applied in the presence of pain. In the second study, the motor training induced an increase in the corticospinal excitability of the muscle used in the task at mid-training in the NoPain group, but excitability returned to baseline level before the end of the training. However participants who performed training in the presence of pain did not show any significant change in their corticospinal excitability throughout the motor task. Importantly, participants performing the task in the presence of pain presented a better behavioral performance, including a greater accuracy when performing the task. In all experiments, pain did not influence interhemispheric or intracortical measures. Conclusion: The results presented in this thesis confirm the hypothesis that pain has the ability to modulate plasticity occurring in response to an event such as deafferentation or motor training. These results support findings obtained in patients with chronic pain (e.g. amputees) who show altered cortical organization. Results from the second study also suggest that if the presence of pain has no deleterious effect on motor performance during training, it may still influence the changes in corticospinal excitability associated with it. Overall the results presented in this thesis provide new insights into the links between pain, motor system and plasticity.

Des études démontrent que la stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS) appliquée au cortex moteur diminue les douleurs neuropathiques. L'objectif de ce mémoire était d'évaluer l'effet d'une session de rTMS appliquée au niveau de différentes représentations motrices corticales (membres inférieurs (MI) / membres supérieurs (MS)), comparé à un placebo, sur les douleurs neuropathiques de personnes ayant une blessure médullaire, ainsi que de documenter les changements neurophysiologiques. Une diminution de douleur à court terme fut observée pour les conditions MS et ML Les changements neurophysiologiques, observés via la représentation de la main, démontraient une excitabilité augmentée uniquement pour la condition MS, tandis que la représentation spatiale se déplaçait dans des directions opposées pour les conditions MS et ML. L'application de rTMS au cortex moteur diminue la douleur neuropathique indépendamment de la région motrice stimulée, suggérant que cet effet analgésique n'est pas associé à l'effet local induit, mais serait plutôt attribuable à des mécanismes distants.

Dans les dernières décennies, beaucoup d'études ont porté sur les nouvelles pratiques pour les patients réfractaires aux traitements médicaux conservateurs. La neurostimulation est une option relativement nouvelle pour ces patients qui répondent peu ou pas aux traitements conventionnels. La neurostimulation se définit par des dispositifs implantables ou non-implantables qui, par une stimulation électrique, modifient l'activité du système nerveux central ou périphérique. L'emplacement des électrodes de stimulation se fait en fonction de la pathologie. Dans le cadre de douleurs chroniques, elles peuvent être insérées en périphérie, dans l'espace epidural de la moelle épinière à la hauteur couvrant le territoire douloureux ou central en regard du cortex moteur. Dans la maladie de Parkinson, les électrodes peuvent être implantées dans le noyau sous-thalamique, le globus pallidus interne ou le thalamus. L'objectif de ce mémoire est de démontrer quelques-uns des effets apportés par la neurostimulation dans la douleur chronique et la maladie de Parkinson et certaines influences qui peuvent faire varier l'efficacité de ces systèmes.

The abstract and lay abstract are equally written in English in the preliminary pages of this thesis. / Notre travail se propose d’interroger la notion du manque telle qu’inscrite dans le roman francophone d’Afrique subsaharienne. Un parcours exhaustif du discours critique sur cette problématique a révélé des lacunes importantes que notre travail se donne pour tâche de combler. La problématique du manque est liée à la situation perturbante des enfants abandonnés des sociétés de l’Afrique subsaharienne. L’objectif principal de cette étude est de proposer une catégorie de lecture du roman francophone africain mettant en relief le manque comme une conséquence de la violence envers l’enfant. Cette violence dont les origines résident dans le social, le familial, le culturel et même le politique, exerce un effet « déracinant » sur l’enfant qui se retrouve sans plus de repère. Ce travail s’attachera à montrer que ce manque de repère génère un vide qui va définir l’enfant. Mais l’analyse montrera aussi que le manque qui structure le personnage structure en même temps l’écriture. Revendiquant de la considération pour ces enfants, une minorité qui devrait être inconditionnellement protégée, les ouvrages de notre corpus s’inscrivent dans une quête de justice sociale en face des traumatismes causés par le manque. Ce travail montrera comment chaque texte délimite le manque par un ensemble de thèmes et de valeurs qui deviennent des motifs de questionnement de la société référentielle. Les textes sur le manque deviennent ainsi à la fois « subversifs », car ils dénoncent vivement la violation des droits humains de l’enfant, et « cathartiques », car dépeindre la souffrance de l’enfant est pour l’écrivain une manière de le libérer de ses peines. / Thesis / Doctor of Philosophy (PhD) / Cette étude vise à montrer que l’univers de l’enfance tel que dépeint par les romanciers du champ littéraire africain de la période postindépendance est un univers qui s’est subverti pour devenir un univers de douleur, contrairement à l’imaginaire de l’enfance joyeuse d’antan. Les personnages enfants qui figurent dans ces romans sont perpétuellement en quête de repères psycho-socio-affectifs, identitaires et moraux, du fait du manque qui les définit; un manque dont l’expérience est semblable à une expérience de violence avec ses effets déstabilisants sur l’enfant. Ce travail a donc pour but de montrer la souffrance de l’enfant afin d’éveiller une forme de conscience sociale en ce qui concerne la prise en charge adéquate de celui-ci.

Introduction : Le contrôle moteur est un phénomène grandement étudié en recherche et fréquemment évalué en réadaptation physique à la suite d'une blessure musculosquelettique, car cela permet de comprendre les relations entre l'individu, la tâche et l'environnement dans le but de produire un mouvement précis et bien contrôlé. Son évaluation permet de mettre en évidence l'intégration des informations somatosensorielles pertinentes (comme la proprioception), la planification et l'exécution d'un mouvement précis dans un environnement en particulier. Cependant, l'intégration d'une grande variété d'informations sensorielles à plusieurs niveaux du système nerveux a le potentiel d'être altérée par la présence de perturbateurs, comme la douleur. Il est d'ailleurs connu qu'en présence de douleurs chroniques, le contrôle moteur et la proprioception sont altérés. En contrepartie, très peu de littérature est disponible pour démontrer cette interaction en présence d'une douleur aigüe, comme lors d'une blessure musculosquelettique récente. Il semble réaliste de supposer qu'il en est de même avec la douleur aigüe. Pour évaluer cette possible interaction contrôle moteur-douleur, l'entorse de cheville a été choisie comme modèle de blessure musculosquelettique dans la présente thèse. L'entorse de cheville est une blessure très fréquente, présentant un haut taux de chronicisation et pouvant mener à de la douleur chronique à la cheville. D'ailleurs, lors de la réadaptation, des tests de contrôle sensorimoteur et/ou de proprioception sont utilisés pour assurer le suivi de l'entorse. Cependant, les tests utilisés en physiothérapie ont principalement été développés avec des populations sans entorse ou ayant des instabilités chroniques à la cheville. Il n'y a donc pas d'évidence scientifique supportant l'utilisation de ces tests en présence d'une douleur aigüe. De plus, l'effet de ce type de douleur sur le contrôle moteur et la proprioception de la cheville n'est pas connu. Le but général de cette thèse doctorale est donc de déterminer l'impact d'une douleur expérimentale aigüe sur le contrôle moteur et la proprioception à la cheville. Pour ce faire, quatre études ont été réalisées dans l'optique de tester les hypothèses selon lesquelles la présence d'une douleur aigüe augmente le seuil proprioceptif (altération négative de la proprioception) et diminue la performance lors de gestes fonctionnels (la marche) et lors de tests cliniques évaluant le contrôle moteur (le Y-Balance Test). Méthodologie : Un modèle de douleur expérimentale de type musculosquelettique a été développé (étude 1) en utilisant une stimulation électrique nociceptive. Seize participants sains ont été recrutés pour marcher en présence de ce modèle pour déterminer s'il permet de générer des adaptations locomotrices similaires à ce qui est observé chez des patients ayant une douleur musculosquelettique. Puis, une revue de littérature incluant 79 articles a été effectuée (étude 2) pour déterminer quels tests présentent les meilleures qualités métrologiques pour évaluer le contrôle moteur et la proprioception à la suite d'une entorse de cheville. Pour ce qui est de l'étude 3, 36 participants ont été recrutés pour effectuer, à deux reprises, un test de proprioception effectué durant la marche. Les participants ont été divisés en trois groupes : (1) Contrôle, qui a complété les deux évaluations sans douleur, (2) Groupe stimulation électrique non douloureuse et (3) Groupe stimulation électrique nociceptive. Le seuil proprioceptif des deux évaluations a été comparé pour chaque participant, soit le seuil dans la condition de base et celui dans la condition spécifique au groupe. Finalement, lors de l'étude 4, 48 participants ont complété à deux reprises le Y-Balance Test, un test clinique de contrôle moteur, pour comparer leur performance en fonction de leur groupe (Contrôle, Stimulation non douloureuse ou Douleur). La performance au test, évaluant le contrôle moteur, a été comparée entre la première exécution en condition contrôle et la deuxième exécution spécifique au groupe. Conclusion : Les résultats de cette thèse ont permis de démontrer qu'une stimulation électrique nociceptive à la cheville peut causer une douleur aigüe partageant des similarités avec une blessure musculosquelettique. De plus, il a été possible de démontrer que cette stimulation peut altérer la proprioception lors d'un geste fonctionnel, ainsi que le contrôle moteur à la cheville durant un test identifié comme étant le meilleur test clinique pour les entorses de cheville. Cliniquement, ceci suggère qu'une interprétation adéquate des résultats des tests doit tenir compte de l'effet perturbateur que peut avoir une douleur aigüe sur le résultat obtenu. / Introduction: Motor control is a concept that is widely studied in research and frequently evaluated in rehabilitation following musculoskeletal injury, as it highlights the relationship between the individual, the task and the environment to produce a precise and controlled movement. Its evaluation requires a timely integration of relevant somatosensory information (such as proprioception), the planning and execution of a precise movement in a particular environment. However, the integration of a wide variety of information at multiple levels of the nervous system for optimal motor control has the potential to be altered by the presence of a disruptive information such as pain. It is known that in the presence of chronic pain, motor control and proprioception are altered. However, very little literature is available to demonstrate this interaction in the presence of acute pain following musculoskeletal injury. However, it seems realistic to assume that the interaction is still present with acute pain. To evaluate this possible motor control-pain interaction, ankle sprain was chosen as a model of musculoskeletal injury. Indeed, ankle sprains are very frequent injuries, with a high rate of chronicization andcan lead to chronic ankle pain. Several motor control and proprioception tests have been developed to monitor the sprain during rehabilitation. However, the tests used in physiotherapy were mainly developed with populations without actual sprains or with chronic ankle instability. Therefore, no evidence supports the use of these tests in the presence of acute pain, especially since the effect of this type of pain on motor control and proprioception at the ankle is not known. The main goal of this Ph.D. thesis is therefore to determine the impact of acute experimental pain on ankle motor control and proprioception. Four studies were conducted to test the hypotheses that the presence of acute pain increases proprioceptive threshold (negative alteration of proprioception) and decreases performance on a motor control test frequently used in clinics. Methods: To test these hypotheses, an experimental musculoskeletal-like pain model was developed (Study 1) using a nociceptive electrical stimulation. Sixteen healthy participants were recruited to walk in the presence of the pain model to assess potential locomotor adaptations similar to those observed in patients with musculoskeletal pain. Then, a systematic review including 79 articles was performed (Study 2) to determine which tests have the best psychometric properties to assess motor control and proprioception following ankle sprains. Regarding Study 3, 36 participants were recruited to perform a proprioception test twice while walking. Participants were divided into three groups: (1) Control group, which completed both assessments without pain, (2) Group with non-painful electrical stimulation and (3) Nociceptive electrical stimulation group. Proprioceptive threshold was compared for each participant between the two assessments, i.e. threshold during baseline condition and during "group-specific" condition. Finally, in Study 4, 48 participants completed the Y-Balance Test, a clinical motor control test, twice. Test performance, assessing motor control, was compared between the first performance during baseline condition and the second "group-specific" performance (Control, Non-painful stimulation or Pain). Conclusion: The results of this thesis demonstrate that nociceptive electrical stimulation at the ankle can generate an acute pain that shares similarities with musculoskeletal injury. Furthermore, it was possible to demonstrate that acute nociceptive electrical stimulation can alter proprioception during a functional movement and alter motor control at the ankle during a test identified as the best clinical test for ankle sprains. Clinically, this suggests that accurate interpretation of test results must take into account the disruptive effect that acute pain can have on proprioception and on motor control.

La douleur neuropathique affecte jusqu’à 10 % de la population dans les pays développés. Lorsque les traitements conventionnels ne parviennent pas à soulager les patients qui souffrent de ce type de douleur, l’une des alternatives reconnues par les lignes directrices internationales est la stimulation spinale médullaire (SSM). La SSM est une technique de neuromodulation réversible et peu invasive qui peut être employée pour le traitement de diverses pathologies, notamment le syndrome douloureux régional complexe (SDRC) et la lombosciatalgie chronique post-chirurgicale (LCPC). La SSM utilise les impulsions électriques afin de générer des potentiels d’action sur les cellules nerveuses. Les impulsions électriques sont provoquées au moyen d’une ou plusieurs électrodes implantées chirurgicalement dans l’espace épidural. Ces électrodes sont connectées à un neurostimulateur implanté sous-cutané. Les mécanismes d’action de la SSM sont encore mal connus et reposent principalement sur la théorie du portillon, selon laquelle, il est possible de bloquer la transmission du message nociceptif au niveau de la corne dorsale de la moelle épinière par une stimulation électrique en surface de la dure-mère. Cette stimulation en mode tonique (ou conventionnel) induit des paresthésies (sensations de picotement, fourmillement) dans le membre affecté qui altèrent la perception de la douleur et soulagent le patient. L’objectif principal de cette thèse était d’identifier les modifications de perception sensorielle entraînées par la stimulation spinale médullaire chez des patients atteints de douleur chronique en utilisant une batterie de tests sensoriels quantitatifs (TSQ). Selon la théorie du portillon, la SSM devrait modifier la perception des signaux nociceptifs. De plus, la présence de paresthésies devrait également contribuer à l’altération des perceptions sensorielles. Une revue de littérature systématique a été effectuée en suivant les lignes directrices Cochrane. La recherche d’articles et de résumés pertinents a été réalisée dans toutes les langues à partir des bases de données Cochrane, CINAHL, Embase, MEDLINE et Web of Knowledge. En tout, 15 articles furent inclus dans les analyses, mais en raison de la grande hétérogénéité entre les procédures utilisées, les individus examinés et les mesures évaluées, nous n’avons pas été en mesure d'identifier de manière probante l’impact de la SSM tonique sur la perception sensorielle de patients souffrant de douleur chronique. Toutefois, les données disponibles suggèrent que la SSM conventionnelle n'interfère pas avec la perception sensorielle. Cette revue nous a permis d’identifier les lacunes des écrits scientifiques et nous a inspiré la conception d’une étude transversale à deux temps de mesure qui fut réalisée chez 48 patients SDRC et LCPC, présentant des douleurs d’origine neuropathique aux jambes, recrutés dans trois établissements. Deux visites furent réalisées (neurostimulateur activé vs désactivé) dans un ordre randomisé. Les TSQ comprenaient 9 tests ayant pour but l’évaluation de seuils de détection (froid, chaleur, toucher, vibration), de seuils douloureux (froid, chaleur, pression), ainsi que l’évaluation de l'allodynie mécanique et de la sommation temporelle. Les TSQ ont été répétés à chacune des visites en suivant un protocole standardisé. Trois sites ont été testés : le membre le plus douloureux couvert par les paresthésies induites par la SSM (cible), le membre contralatéral et le membre ipsilatéral au membre cible. Nos données montrent que la SSM tonique, bien qu’efficace pour soulager la douleur chronique neuropathique, ne semble pas interférer avec la perception de stimuli thermiques et mécaniques, de même qu’avec la perception de la douleur aiguë. Ces résultats suggèrent que la théorie du portillon n'est pas suffisante pour expliquer le mécanisme d'action de la SSM qui modulerait plutôt une voie neuronale différente de celle de la douleur aiguë. En plus des données quantitatives collectées lors de cette étude, 630 observations qualitatives de phénomènes sensoriels évoqués positifs et négatifs ont été recueillies de façon anecdotique (c.-à-d. qu'aucune procédure normalisée n'a été utilisée pour recueillir ces données). Nous avons classé ces observations à l'aide des définitions reconnues par l'International Association for the Study of Pain et de l'Encyclopedia of Pain. Nous avons également donné des exemples de questions qui pourraient servir à la standardisation de collecte de données qualitatives pendant les TSQ. Ces résultats sont présentés au Chapitre 4 sous forme de lettre à l’éditeur, en tant que document compagnon à l’étude TSQ présenté au Chapitre 3. En conclusion, les mécanismes d’action de la SSM tonique ne semblent pas influencer les perceptions sensorielles contrairement à ce que propose la théorie du portillon, et ce malgré la présence de paresthésies. La mise au point d’une approche de recherche mixte, comprenant des volets quantitatif et qualitatif, pourrait faciliter le suivi des anormalités sensorielles causé par la douleur chronique en fonction des différents paramètres de la SSM, tels que l’état du neurostimulateur (activé vs désactivé) et le mode de stimulation (tonique, burst, haute-fréquence, haute-densité).