Les méthodes de Monte Carlo par chaînes de Markov (MCMC) utilisent généralement des chaînes de Markov réversibles. Jusqu’à récemment, une grande partie de la recherche théorique sur les chaînes de Markov concernait ce type de chaînes, notamment les théorèmes de Peskun (1973) et de Tierney (1998) qui permettent d’ordonner les variances asymptotiques de deux estimateurs issus de chaînes réversibles différentes. Dans ce mémoire nous analysons des algorithmes simulants des chaînes qui ne respectent pas cette condition. Nous parlons alors de chaînes non réversibles. Expérimentalement, ces chaînes produisent souvent des estimateurs avec une variance asymptotique plus faible et/ou une convergence plus rapide. Nous présentons deux algorithmes, soit l’algorithme de marche aléatoire guidée (GRW) par Gustafson (1998) et l’algorithme de discrete bouncy particle sampler (DBPS) par Sherlock et Thiery (2017). Pour ces deux algorithmes, nous comparons expérimentalement la variance asymptotique d’un estimateur avec la variance asymptotique en utilisant l’algorithme de Metropolis-Hastings. Récemment, un cadre théorique a été introduit par Andrieu et Livingstone (2019) pour ordonner les variances asymptotiques d’une certaine classe de chaînes non réversibles. Nous présentons leur analyse de GRW. De plus, nous montrons que le DBPS est inclus dans ce cadre théorique. Nous démontrons que la variance asymptotique d’un estimateur peut théoriquement diminuer en ajoutant des propositions à cet algorithme. Finalement, nous proposons deux modifications au DBPS. Tout au long du mémoire, nous serons intéressés par des chaînes issues de propositions déterministes. Nous montrons comment construire l’algorithme du delayed rejection avec des fonctions déterministes et son équivalent dans le cadre de Andrieu et Livingstone (2019). / Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods commonly use chains that respect the detailed balance condition. These chains are called reversible. Most of the theory developed for MCMC evolves around those particular chains. Peskun (1973) and Tierney (1998) provided useful theorems on the ordering of the asymptotic variances for two estimators produced by two different reversible chains. In this thesis, we are interested in non-reversible chains, which are chains that don’t respect the detailed balance condition. We present algorithms that simulate non-reversible chains, mainly the Guided Random Walk (GRW) by Gustafson (1998) and the Discrete Bouncy Particle Sampler (DBPS) by Sherlock and Thiery (2017). For both algorithms, we compare the asymptotic variance of estimators with the ones produced by the Metropolis- Hastings algorithm. We present a recent theoretical framework introduced by Andrieu and Livingstone (2019) and their analysis of the GRW. We then show that the DBPS is part of this framework and present an analysis on the asymptotic variance of estimators. Their main theorem can provide an ordering of the asymptotic variances of two estimators resulting from nonreversible chains. We show that an estimator could have a lower asymptotic variance by adding propositions to the DBPS. We then present empirical results of a modified DBPS. Through the thesis we will mostly be interested in chains that are produced by deterministic proposals. We show a general construction of the delayed rejection algorithm using deterministic proposals and one possible equivalent for non-reversible chains.

Cette thèse a été réalisée au sein de l’entreprise Invivoo. L’objectif principal était de trouver des stratégies d’investissement : avoir un gain important et un risque faible. Les travaux de recherche ont été principalement portés par ce dernier point. Dans ce sens, nous avons voulu généraliser un modèle fidèle à la réalité des marchés financiers, que ce soit pour des données à basse comme à haute fréquence et, à très haute fréquence, variation par variation. / No English summary available.

Introduction : Une majorité de Canadiens adopte un mode de vie sédentaire qui est un facteur de risque important pour différents problèmes de santé. Dernièrement, des interventions en santé publique ciblent le transport actif pour augmenter la pratique d’activité physique. Objectif : L’objectif de cette étude est de quantifier la direction et la taille de l’association entre l’état de santé rapporté par des adultes montréalais et leur utilisation de la marche et du vélo utilitaires. Méthode : L’échantillon comprend 4503 résidents de l’Île de Montréal, âgés de 18 ans et plus, ayant répondu à un sondage téléphonique sur la pratique de l’activité physique et du transport actif. Des analyses de régression logistique multiples ont été appliquées pour examiner l’association entre l’état de santé auto-rapporté et la pratique du vélo (N=4386) et entre l’état de santé auto-rapporté et la pratique de la marche utilitaire (N=4350). Résultats : Les gens ayant une santé perçue comme bonne et moyenne/mauvaise ont une probabilité plus faible de pratiquer la marche utilitaire (OR = 0,740; p < 0,05 et OR = 0,552; p < 0,01) que ceux rapportant une excellente santé, alors que cette association n’est pas significative pour la pratique du vélo utilitaire dans notre étude. Conclusion : Bien que les résultats obtenus ne soient pas tous statistiquement significatifs, la probabilité d’utiliser le transport actif semble plus faible chez les adultes indiquant un moins bon état de santé par rapport aux adultes indiquant que leur état de santé est excellent. / Background: A majority of Canadians are physically inactive and have a sedentary lifestyle, which is an important risk factor for a variety of diseases. Recently, public health interventions have focused on active transport as means of increasing the level of activity in the population. Objective: This study’s aim is to quantify the direction and size of the association between self-rated health and active transport practices, i.e. utilitarian cycling and walking, among adult Montrealers. Methods: Data on physical activity and utilitarian practices were collected from 4503 adult residents of the Island of Montreal (≥ 18 years old), from one of two telephone surveys conducted in the spring and in the fall of 2009. Multiple logistic regression analysis was used to examine associations between self-rated health and utilitarian cycling (N=4386) and walking (N=4350). Results: Reporting a good and a fair/bad self-rated health was associated with a lower likelihood of practicing utilitarian walking (OR = 0,740; p < 0,05 and OR = 0,552; p < 0,01) than reporting an excellent health, but no significant association was found between self-rated health and utilitarian cycling in our study. Conclusions: Even though all results were not statistically significant, active transport practices appear to be less likely among persons reporting a poorer health in comparison to those reporting excellent health.

La maladie de Parkinson (MP) est la deuxième maladie neurodégénérative la plus répandue au Canada et dans d’autres pays industrialisés. Cette pathologie se caractérise par des symptômes moteurs tels que les tremblements de repos, la rigidité musculaire, la difficulté à initier les gestes volontaires et la lenteur dans l’exécution des mouvements (i.e., akinésie et bradykinésie). Des symptômes non moteurs, tels que des troubles cognitifs, de sommeil et autres sont également couramment rencontrés. L’activité physique s’est montrée jusqu’à ce jour un complément intéressant aux traitements pharmacologiques et neurochirurgicaux existants pour soulager les symptômes de la MP. Cependant, malgré les connaissances acquises jusqu’à présent concernant l’impact de l’exercice physique chez les personnes atteintes de cette maladie, il est possible de constater que plusieurs questions demeurent encore sans réponse ou peu élucidées. Le présent travail s’insère donc dans un immense projet de recherche qui a pour but de combler certaines de ces lacunes. Plus précisément, l’objectif principal de cette thèse est d’évaluer les effets d’un entrainement de type aérobie chez une population atteinte de la MP sur les paramètres de marche, la mobilité du membre supérieur et les structures anatomiques cérébrales. Un second objectif est d’observer les relations existantes entre ces trois composantes, et d’autres paramètres tels que l’amélioration des capacités aérobies, les fonctions exécutives et les capacités d’apprentissage d’une nouvelle séquence motrice. Vingt adultes en bonne santé et 19 personnes atteintes de la MP ont participé à un programme d’entraînement de 3 mois sur vélo stationnaire, à raison de 3 séances par semaine durant lesquelles la durée (20 à 40 minutes) et l’intensité (60% à 80% de la fréquence cardiaque maximale) étaient augmentées de façon progressive. Plusieurs mesures telles que le patron de la I marche, la mobilité du membre supérieur, les fonctions exécutives, l’apprentissage d’une tâche motrice, les capacités aérobies (VO2 pic), les symptômes moteurs de la MP et quelques métriques provenant de données d’imagerie par résonance magnétique ont été acquises avant et après le programme d’exercice. Les résultats ont permis de démontrer qu’un entraînement de 3 mois sur vélo stationnaire est bénéfique pour les gens atteints de la MP. En effet, ce type d’exercice permet d’augmenter la cadence et la vitesse marche. Il est également possible de réduire la force antagoniste, en plus d’améliorer la propagation du signal neuromusculaire antagoniste, améliorant globalement la mobilité du membre supérieur. Finalement, un exercice aérobie de 3 mois permettre également d’augmenter le volume de certaines structures cérébrales, tel que le globus pallidus. Ce projet de recherche est parmi les premiers à démontrer l’efficacité d’un programme d’entraînement aérobie sur vélo stationnaire pour améliorer les paramètres de la marche et la mobilité du membre supérieur. Cette étude est également la première à investiguer les effets de l’exercice sur les structures cérébrales de personnes atteintes de la MP et ainsi essayer de comprendre les mécanismes qui sont sous-jacents aux améliorations des symptômes moteurs et non-moteurs suite à un programme d’activité physique d’intensité modérée à élevée. Nous croyons que les résultats obtenus aideront les spécialistes de l’activité physique à offrir une prescription d’exercice adaptée et variée pour la population de gens atteints de la maladie de Parkinson. / Parkinson’s disease (PD) is the second most common neurodegenerative disease in Canada and other industrialized countries. The pathology is characterized by motor symptoms such as resting tremor, muscle rigidity, difficulty in initiating voluntary gestures and slowness in the execution of movements (i.e. bradykinesia). Non-motor symptoms, such as cognitive impairment, sleep disorders and others are commonly encountered. To date, physical activity has been an interesting complement to existing pharmacological and neurosurgical treatments to relieve the symptoms of PD. However, despite the knowledge gained so far about the impact of physical exercise in patients with the disease, it is possible to note that many questions remain unanswered or unclear. This work is part of a larger research project that aims to fill some of theses gaps. More specifically, the main objective of this thesis is to evaluate the effects of an aerobic training in a population with PD on walking parameters, upper limb mobility and anatomical brain structures. A second objective is to observe the relationships existing between these three components, and with other parameters such as the improvement of aerobic capacities, the executive functions and the learning capacities of a new motor skill. 20 healthy adults and 19 persons with PD participated in a 3-month stationary recumbent bicycle training program, with 3 sessions per week during which the duration (20 to 40 minutes) and intensity (60 to 80%) were increased gradually. Several measures such as walking pattern, upper limb function, executive functions, learning of a new motor skill, aerobic capacities (VO2 peak), motor symptoms of PD and magnetic resonance imaging were acquired before and after the exercise program. The results showed that a 3-month training on stationary bike is beneficial for people with PD. Indeed, this type of exercise can increase the cadence and walking speed. It is also possible III to reduce the antagonist force, in addition to improve the propagation of this neuromuscular signal, generally improving the mobility of the upper limb. Finally, an aerobic exercise of 3 months can also increase the volume of certain brain structures, such as globus pallidus. This research project is among the first to demonstrate the effectiveness of a stationary bicycle aerobic exercise program to improve gait parameters and upper limb function in persons with PD. This study is also the first to investigate the effects of exercise on the brain structures of these patients and to try to understand the mechanisms that underlie improvements in motor and non-motor symptoms following a moderate to high intensity exercise program. We believe that the results obtained will help physical activity specialists to provide a more tailored and varied exercise prescription for people living with Parkinson’s disease.

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Objectifs : La prévalence de chute chez les femmes âgées incontinentes est plus élevée que celle des femmes continentes. Une des hypothèses est qu'une envie pressante (EP) d’uriner pourrait altérer la marche. Les objectifs ont été d’étudier l’effet de l’EP sur la marche chez les femmes âgées continentes/incontinentes et de déterminer la relation entre la sévérité de l’incontinence et les paramètres de marche chez les participantes incontinentes. Méthode : Une étude pilote quasi-expérimentale a été menée auprès de deux groupes de femmes âgées en bonne santé vivant dans la communauté : continentes (n=17; âge: 74,1 ± 4,3) et incontinentes (incontinence urinaire (IU) d’urgence/IU mixte) (n=15; âge : 73,5 ± 5,9), ayant fait au minimum une chute au cours de la dernière année. Nous avons comparé et analysé les paramètres de marche pour chaque groupe et condition (EP/sans l’envie d’uriner). Résultats : Nous avons observé chez les deux groupes lors de l’EP une diminution de vitesse (p=0,05) et de largeur de pas (p=0,02). Lors de l’EP, l’incontinence plus sévère a été corrélée avec une diminution de vitesse (rs=-0,56, p=0,03) et une augmentation de la variabilité de la longueur de cycle de marche (rs=0,54, p=0,04). Sans l’envie d’uriner, l’incontinence plus sévère a été corrélée avec une diminution de vitesse (rs=-0,63, p=0,01), une augmentation du temps d’appui unipodal (rs=0,65, p=0.01) et de sa variabilité (rs=0,65, p=0,01). Conclusions : L’EP affecte la marche peu importe la présence ou non d’incontinence. La sévérité de l’IU est corrélée à des paramètres de marche qui constituent des risques de chute. / Aims: The fall rate in urinary incontinent (UI) older women is higher when compared that with continent women. One hypothesis is that a strong desire to void (SDV) could alter gait parameters and therefore increase the risk of falls. The aim of this study was to investigate and compare the effect of SDV on gait parameters in incontinent and continent older women who experienced falls. The secondary aim was to determine the relationship between UI severity and gait parameters in incontinent women. Methods: A quasi-experimental pilot study was conducted with two groups of healthy community-dwelling women who experienced at least one fall in the last year: continent (n=17; age: 74.1 ± 4.3) and urgency UI and mixed UI women (n=15; age: 73.5 ± 5.9). We recorded, analyzed and compared spatiotemporal gait parameters for participants in each group with both SDV and no desire to void condition. Results: Reduced velocity (p=0.05) and stride width (p=0.02) were observed in both groups with SDV. An increased incontinence severity was correlated with reduced velocity (rs=-0.56, p=0.03) and increased stride length variability (rs=0.54, p=0.04) in SDV condition. An increased incontinence severity was correlated with reduced velocity (rs=-0.63, p=0.01), increased stance time (rs=0.65, p=0.01) and stance time variability (rs=0.65, p=0.01) in no desire to void condition. Conclusions: SDV alter gait parameters regardless of continence status. Further, UI severity was correlated to gait parameters that constitute a risk of falling.

Introduction : Le Test de Marche de 6 Minutes (6MWT) est le test le plus utilisé chez les patients atteints de cancer, évaluant la capacité fonctionnelle, tout en demeurant simple, sécuritaire et standardisé. Toutefois, aucune équation actuelle ne peut prédire la consommation maximale d’oxygène ("V" ̇O2 max) chez les survivants de cancer. Ainsi, l’objectif principal est de valider une équation spécifique pour prédire le "V" ̇O2 max à partir du 6MWT, alors que le second est de valider une équation spécifique pour prédire la distance de marche (6MWD) à partir du 6MWT. Méthodes : Au total, 250 survivants d’au moins cinq ans de la leucémie lymphoblastique aigüe (LLA) (n=80 femmes (48%); n=88 hommes (52%)) avec un âge moyen de 22 ans (22.2 ± 6.3) ont été recrutés. Parmi ceux-ci, 168 survivants ont réalisé un 6MWT ainsi qu’un test d’effort maximal sur ergocycle pour évaluer respectivement leur capacité fonctionnelle et leur fonction cardiorespiratoire. Une évaluation de leur pratique d’activités physiques a été réalisée par questionnaire. Les survivants ont ensuite été randomisés en deux groupes : le premier (n=118 (70%)) pour créer les équations et le deuxième groupe (n=50 (30%)) pour valider les équations créées. Des régressions linéaires multiples ont été réalisées pour prédire chacune des équations ("V" ̇O2 max et 6MWD) à partir du 6MWT. Les variables incluses dans les équations comprenaient l’âge, le poids, la taille, la fréquence cardiaque à la fin du test (FCfin), la distance de marche effectuée (6MWD), le niveau de la pratique d’activités physiques (MVLPA), la perception d’effort (EPE) ainsi que la durée des traitements (DT). La méthode de Bland et Altman a été utilisée pour valider chacune des équations en déterminant les différences moyennes et en comparant nos équations avec des équations de références. Résultats : Équation spécifique "V" ̇O2 max (différence moyenne = 2.51mL.kg-1.min-1) = (-0,236 * âge(années)) - (0,094 * poids(kg)) - (0,120 * FCfin(bpm)) + (0,067 * 6MWD(mètres)) + (0,065 * MVLPA(min/jour)) - (0,204 * DT(années)) + 25,145 ; R2=0.61. Équation spécifique 6MWD (différence moyenne = 10.86 mètres) = (3,948 * taille(cm)) - (1,223 * poids(kg)) + (1,913 * FCfin(bpm)) - (6,863 * EPE(/10)) + (0,556 * MVLPA(min/jour)) - 242,241 ; R2=0.36. Conclusion : Il s’agit de la première étude qui prédit le "V" ̇O2 max et la 6MWD en utilisant des variables cliniques et spécifiques des survivants de LLA. Nos résultats permettent d’évaluer la capacité cardiorespiratoire des survivants de LLA et facilitera leur suivi. / Introduction: In cancer patients, the 6-Minute Walking Test (6MWT) is the most widely used test because it can assess the functional capacity in patients, while remaining simple, safe and standardized. However, it is reported that the actual equations cannot accurately predict a valid "V" ̇O2 peak value or a 6-minute walk distance (6MWD) in cancer survivors. Thus, the first aim is to validate a specific equation using the 6MWT to predict "V" ̇O2peak, while the second is to validate a specific equation to predict walk distance during 6MWT. Methods: A total of 250 childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL) survivors were enrolled in this study, among which 168 participants aged 22 years on average (22.2 ± 6.3) (n=80 females (48%); n=88 males (52%)) underwent a cardiopulmonary exercise test (CPET) and a 6MWT to assess their functional capacity and their cardiorespiratory fitness. Additionally, participants completed a physical activity questionnaire. Participants were randomly divided in two groups to create (n=118 (70%)) and to validate (n=50 (30%)) the equations. Multiple linear regression analyses were used to determine a new prediction equation for "V" ̇O2 peak and 6MWD from 6MWT. The validity in between the measured and predicted "V" ̇O2 peak and between the measured and predicted 6MWD was assessed using the Bland and Altman method. Results: Specific "V" ̇O2 peak equation (mean of bias=2.51mL.kg-1.min-1) = (-0.236*age(years)) - (0.094*weight(kg)) - (0.120*HR end(bpm)) + (0.067*6MWD(meters)) + (0.065*MVLPA(min/day)) - (0.204*DT(years)) + 25.145. Specific 6MWD equation (mean of bias=10.86meters) = (3.948*height(cm)) - (1.223*weight(kg)) + (1.913*HR end(bpm)) - (6.863*RPE) + (0.556*MVLPA(min/day)) - 242.241 Conclusion: This is the first study that predicted "V" ̇O2 peak and 6MWD using clinical and specific variables related to the disease from a 6MWT in childhood ALL survivors. It refines an already available tool that will strengthen an objective evaluation of the patient.

L’objectif général de cette thèse était d’analyser les effets d’une modification expérimentale de la capacité-posturo-cinétique (CPC) sur l’organisation biomécanique de l’initiation de la marche (IM) chez le jeune adulte. L’hypothèse générale était qu’une altération de la CPC a un effet négatif sur la stabilité et/ou la performance motrice et, qu’à l’inverse, une amélioration de la CPC a un effet positif. Pour tester cette hypothèse, trois expérimentations ont été réalisées, chacune ayant pour objet de modifier une composante spécifique de la CPC en lien avec le contexte clinique. Dans une première expérimentation, les effets d’une fatigue bilatérale aigue des Tibialis Anterior, muscles impliqués dans les ajustements posturaux anticipateurs (APA) de l’IM, étaient analysés. Les résultats ont montré que lorsque l’IM était réalisée en condition de fatigue, le recul anticipateur du centre des pressions et la vitesse du centre de gravité lors du décollement du pied étaient réduits, malgré une augmentation de la durée des APA. En conséquence, la performance motrice (vitesse maximale du centre de gravité/longueur du pas) était réduite. Les résultats d’une étude complémentaire ont montré que les sujets restaient cependant capables d’atteindre le même niveau de performance qu’en condition « sans fatigue » lorsque la consigne expérimentale l’exigeait. Dans une deuxième expérimentation, les effets d’une hypomobilité unilatérale du genou induite par un port d’attelle ont été investigués. En condition de port d’attelle, l'amplitude des APA médio-latéraux, ainsi que la stabilité étaient augmentées comparativement à la condition contrôle (IM sans port d’attelle). En revanche, la performance motrice était réduite. Là encore, lorsque la consigne expérimentale l’exigeait, les sujets étaient capables d’atteindre le même niveau de performance motrice qu’en condition contrôle, mais au détriment de la stabilité. Enfin, dans une troisième expérimentation, les effets d’une augmentation de la mobilité de la chaîne posturale, induite par une manipulation vertébrale de type HVLA étaient analysés. Les participants étaient répartis dans groupe expérimental (subissant la manipulation HVLA) et un groupe témoin (subissant une manipulation neutre). Les résultats ont mis en évidence un gain de mobilité du rachis de 20% suite à ce type de manipulation, suggérant une amélioration de la CPC. De façon surprenante, l’amplitude des APA et la performance motrices étaient réduites dans le groupe expérimental uniquement. En conclusion, l’ensemble de ces résultats suggère que lorsque la CPC est modifiée expérimentalement, le SNC priorise la protection corporelle, le maintien de la stabilité posturale ou le maintien de la performance motrice, en fonction de la consigne expérimentale et de la contrainte appliquée au niveau du système musculo-squelettique. / The main objective of this thesis was to assess the effects of an experimental modification of the posturo-kinetic capacity (PKC) on the biomechanical organization of gait initiation (GI) in young adults. The general hypothesis was that an alteration of PKC has a negative effect on stability and / or motor performance and that conversely, an improvement in PKC has a positive effect. To test this hypothesis, three experimentations were conducted. Each of them aimed at modifying a specific component of the PKC related to the clinical context. In a first experimentation, the effects of acute bilateral fatigue of Tibialis Anterior, muscles involved in the anticipatory postural adjustments (APA) of GI, were analyzed. Results showed that when the GI was performed in fatigue condition, the anticipatory backward of the center of pressure as well as the speed of the center of gravity during the detachment of the foot were reduced, despite an increase in the duration of APA. As a consequence, the driving performance (maximum center of gravity speed / step length) was reduced. Results of a complementary study showed that the subjects were nevertheless able to reach the same level of performance as in "no fatigue" condition when the experimental set point required it. In a second experimentation, the effects of unilateral hypomobility of the knee induced by orthosis were investigated. In orthosis condition, both mediolateral APA amplitude and stability were increased, compared to control condition (GI without orthosis). However, motor performance was reduced. Again, when the experimental set point required it, the subjects were able to achieve the same level of motor performance as under control conditions, but to the detriment of stability. Finally, in a third experimentation, the effects of an increase of postural chain mobility induced by HVLA-type (High-Velocity, Low-Amplidude) vertebral manipulation were assessed. The participants were divided into experimental group (with HVLA manipulation) and a sham group (with neutral manipulation). The results showed a spinal mobility gain of 20% following this type of manipulation, suggesting an improvement of the PKC. Surprisingly, APA amplitude and motor performance were reduced in the experimental group only. To conclude, all these results suggest that when PKC is experimentally modified, the CNS prioritizes body protection, maintenance of the postural stability or maintenance of the motor performance, depending on experimental conditions and constraints applied on musculoskeletal system.

L’objectif général de cette thèse était d’investiguer l’organisation posturale de l’initiation de la marche (IM) lors de l’application cumulée de contraintes temporelles et spatiales. L’hypothèse générale était que le système postural, chez le jeune adulte sain, est capable de s’adapter à une variation du degré de contrainte imposé expérimentalement, pour maintenir un niveau de performance motrice et de stabilité invariant. Trois études ont été réalisées pour tester cette hypothèse générale, auxquelles s’est ajoutée une étude de validation de mesure des dimensions de la base de support (BS). L’objectif de la première étude était d’analyser l’effet de la pression temporelle (PT) et de la présence d’un obstacle à franchir sur l’organisation posturale de l’IM. Les résultats ont montré que la durée des ajustements posturaux anticipateurs (APA) était réduite en condition de PT forte comparativement à la condition de PT faible. Cette contrainte n’entrainait cependant pas d’altération de la stabilité et de la performance motrice, vraisemblablement grâce à l’augmentation concomitante de l’amplitude des APA. Par ailleurs, il a été montré que l’enjambement de l’obstacle induisait une augmentation de la durée de la phase oscillante provoquant, de fait, une augmentation potentielle de l’instabilité posturale. Cet effet négatif était cependant contrebalancé par un développement d’APA plus important qu’en condition sans obstacle. Dans cette première étude, la hauteur et la distance à l’obstacle étaient fixes. L’objectif de la deuxième étude était d’analyser l’effet d’une modification des caractéristiques de l’obstacle, combinée à une variation de la contrainte temporelle sur l’organisation posturale de l’IM. Trois hauteurs et distances d’obstacle, et deux niveaux de PT étaient combinés. Pour mettre en évidence le caractère adaptatif de la modulation des caractéristiques des APA en fonction des contraintes spatiotemporelles imposées, un modèle mécanique original du corps humain permettant de formaliser la trajectoire du centre des masses a été élaboré. En accord avec la première étude, les résultats ont montré que la stabilité posturale et la performance motrice demeuraient équivalentes dans les différentes conditions, malgré les larges variations des contraintes imposées. Le modèle mécanique nous a permis de démontrer que cette invariance était liée à la modulation de l’amplitude des APA, témoignant ainsi de l’adaptabilité du système postural aux contraintes imposées. Cette expérimentation a également permis de mettre en évidence de façon fortuite que plus la distance à l’obstacle était importante, plus le pourcentage de pose avant-pied augmentait. L’objectif de la troisième étude était d’analyser l’effet de la pose de pied (avant ou arrière-pied) sur l’organisation posturale de l’IM avec franchissement d’obstacle. Les résultats ont montré que cette organisation posturale dépendait étroitement de la stratégie de pose du pied. Ceux-ci suggéraient l’existence d’une relation d'interdépendance entre les mécanismes de contrôle de l'équilibre de l’IM et la stratégie de pose du pied permettant ainsi, un contrôle optimal de la stabilité. L’objectif de la quatrième étude était de valider la mesure des dimensions de la BS au cours de l’IM à l’aide d’une plateforme de force (méthode dynamique), en prenant pour « gold standard » le système VICON. Les résultats ont montré que la méthode dynamique était suffisamment précise pour pouvoir être comparée au gold standard. En conclusion, l’ensemble de ces résultats suggère que chez le jeune adulte sain, le SNC est capable de moduler de façon adaptative et optimale les mécanismes de contrôle de l’équilibre en fonction des contraintes spatiotemporelles imposées. En termes d’implications cliniques, l’IM avec franchissement d’obstacle serait une méthode de rééducation intéressante aussi bien en évaluation (test-retest) qu’en rééducation où l’obstacle permettrait de proposer une contrainte dosable et reproductible / The main objective of this thesis was to investigate the postural organization of gait initiation (GI) during the application of temporal and spatial constraints. The main hypothesis was that the postural system, in the healthy young adult, is able to adapt to the degree of constraint imposed experimentally, in order to maintain an invariant level of motor performance and stability. Three studies were conducted to test this main hypothesis, with the addition of a validation study measuring the dimensions of the base of support (BOS). The objective of the first study was to analyze the effect of temporal pressure (TP) and the presence (or not) of an obstacle to be cleared on the postural organization of GI. The results showed that the duration of anticipatory postural adjustments (APA) was drastically reduced under the condition of high TP (GI in reaction time) compared to the condition of low TP (GI in self-initiated). This constraint didn’t result in a decrease of stability and motor performance, probably due to the increase in APA amplitude. In addition, it has been shown that clearing an obstacle induces an increase in the duration of the swing phase causing, a potential increase of the postural instability. This negative effect was, however, counterbalanced by the development of more significant APA than without obstacle. In this first study, the height and the distance of the obstacle were fixed. The objective of the second study was to analyze the effect of a modification in the characteristics of the obstacle to be cleared, combined with a variation of temporal constraint on the postural organization of GI. Three heights and three obstacle distances, and two TP levels were combined. To insist on the adaptive character of the characteristics of APA modulation according to the spatiotemporal constraints imposed, an original mechanical model of the human body formalizing the centre of mass trajectory has been elaborated. In agreement with the first study, the results showed that postural stability and motor performance remained equivalent under the different experimental conditions, despite wide variations in the imposed stress level. The mechanical model allowed us to demonstrate that this invariance was related to the amplitude modulation of APA, thereby demonstrating the adaptability of the postural system to imposed constraints. This experiment also highlights "fortuitously" that as the obstacle distance increase, the higher percentage of forefoot strike increase. Also, the objective of the third study was to analyze the effect of the foot strike strategy (front or rear foot) on the postural organization of the GI with an obstacle to be cleared. The results showed that this postural organization was dependent on the swing foot-off strategy. These results suggested the existence of an interdependent relationship between GI's balance control mechanisms and the foot strike strategy, allowing an optimal control of stability. Finally, the objective of the fourth study was to validate the measurement of the BOS dimensions during GI using a force platform (dynamic method), taking the VICON system as gold standard. The results showed that the dynamic method was sufficiently precise to be compared to the gold standard. In conclusion, all of these results suggest that in the healthy young adult, the CNS is able to adaptively and optimally modulate the balance control mechanisms according to the spatiotemporal constraints imposed experimentally. For clinical implications, GI with obstacle to be cleared would be an interesting method of rehabilitation in both test-retest and rehabilitation where the obstacle would provide a measurable and reproducible constraint.

Une lésion médullaire traumatique (LMT) a des conséquences neurologiques importantes, dont l’altération de la capacité à marcher. Prédire précocement cette capacité suite au traumatisme a inspiré le développement de multiples règles de prédiction. Simples et précises, elles prédisent la marche intérieure sur de courtes distances, sans considérer la qualité de la marche. L’utilité et la valeur ajoutée de ces règles n’ont jamais été évaluées comparativement au jugement non structuré des cliniciens à qui elles sont dédiées. L’objectif était d’identifier des éléments de l’évaluation aiguë standardisée ISNCSCI (International Standards for Neurological Classification of Spinal Cord Injury) permettant de développer une règle de prédiction clinique pour la marche communautaire extérieure indépendante un an après une LMT, tout en assurant une bonne validité externe et une utilité clinique lorsque comparée au jugement des cliniciens. La force segmentaire du membre inférieur le plus fort et la préservation de la sensibilité au toucher léger sont de meilleurs prédicteurs d’une marche indépendante. Une règle de prédiction clinique a également pu être développée : elle est pertinente; généralisable; simple; tient compte de la qualité de la marche; et est axée sur la vie communautaire, la participation sociale et la qualité de vie. La performance d’une règle de prédiction de la marche intérieure est statistiquement similaire à celle de cliniciens utilisant leur jugement non structuré, mais peut varier. Cette recherche recommande l’utilisation de règles de prédiction clinique comme aide à la décision chez les patients après une LMT, dont celle développée pour la marche communautaire indépendante. / Traumatic spinal cord injury (TSCI) has important neurological consequences including impaired walking ability. Predicting early the ability to walk again after the trauma has inspired the development of multiple clinical prediction rules. Simple and accurate, they do predict walking on short indoor distances but do not consider the quality of walking. Moreover, the usefulness and added value of these rules have never been evaluated and compared to the unstructured clinical judgment of the physicians for whom they are intended. The objective of this thesis was to identify elements of the acute INSCSCI (International Standards for Neurological Classification of Spinal Cord Injury) standardized evaluation that would allow the development of a clinical prediction rule for outdoor independent community walking one year after a TSCI, ensuring good internal and external validity as well as clinical usefulness when compared to clinical judgment. The strength of the strongest lower limb and preserved light touch sensation are the best predictors of independent walking. A clinical prediction rule was developed to meet the objective: this rule is relevant; generalizable; simple; takes into consideration the quality of walking; and is focused on community living, social participation and quality of life. The performance of a clinical prediction rule for indoor walking is statistically similar to that of clinicians using their unstructured judgment, but can vary depending on different factors. This research recommends the use of clinical prediction rules as a decision aid in patients who have undergone a TSCI, including the one developed for independent functional community walking.