Submitted by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-09-05T19:45:54Z No. of bitstreams: 1 DissNTSS.pdf: 3402830 bytes, checksum: 00ff2b842c3bea94aa14e85bf96cd5fd (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-09-05T19:46:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissNTSS.pdf: 3402830 bytes, checksum: 00ff2b842c3bea94aa14e85bf96cd5fd (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-09-05T19:46:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissNTSS.pdf: 3402830 bytes, checksum: 00ff2b842c3bea94aa14e85bf96cd5fd (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-05T19:46:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissNTSS.pdf: 3402830 bytes, checksum: 00ff2b842c3bea94aa14e85bf96cd5fd (MD5) Previous issue date: 2017-02-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Aims: To identify the level of trunk control and to analyse the influence of sitting posture in a ring and seated with flexion at 90º in infants born late preterm infants with corrected age, and at term between 6 and 8 months with the support manual exact of trunk during reaching. Methods: A longitudinal study was performed with 36 full- term infants and 20 infants born preterm infants at 6-8 months of corrected age. The infants were submitted to three evaluations monthly: 1) Segmental Assessment of Trunk Control (SATCo), to identify the exact level of trunk control of infants; 2) assesssment of reaching movement, using kinematics; And 3) Alberta Infant Motor Scale (AIMS) to assess motor control of infants and to ensure the minimum 25th percentile for full-term infants. For the kinematic analysis, the infants were placed on a table in the sitting posture in a ring and seated with flexion at 90º of hip, knee and ankle. All infants during the reaching analysis received the exact and necessary manual support in the trunk according to the control level of each infant evaluated through the SATCo. To elicit reaching, an attractive, malleable or rigid object was presented on the midline, 45 ° to the right and 45 ° to the left of the infant's body. The total time of evaluation in each sitting posture was 2 minutes. It was considered variable full reaching frequency on the right, left and midline, and spatio-temporal variables to the right, left and midline (movement unit, straightness index, deceleration index, duration of movement, mean velocity, velocity peak, and trunk displacement. Results: Late preterm infants with corrected age were found to have lower trunk control compared to full-term infants at all ages evaluated. The level of trunk control presented a progressive and descending (cephalo-caudal) order with increasing age in both groups. The reaching frequency was greater at 6 months in the seated ring posture and at 7 and 8 months in the seated posture with 90 ° flexion in both groups. The sitting posture in a ring and with 90 ° flexion did not influence the kinematic variables, except for the right and midline velocity peak, and the trunk displacement to the right. On the other hand, significant differences between group and time were observed. The preterm group presented a higher number of movement units, lower, straightness index, higher average velocity and peak velocity, and lower trunk displacement in comparison to infants full term. In both groups, the spatio-temporal reaching variables improved over time, that is, older infants (8 months) presented lower number of movement units and higher straightness índex compared to younger infants (6 months). Conclusion: Late preterm infants had lower levels of trunk control compared to full-term infants. The postures seated in a ring and seated with 90 ° flexion did not influence the reaching behavior in the late term and preterm infants, since, the exact and necessary manual support was provided in the trunk of the infants, according to the level of control, evaluated through of SATCo. Thus, when the infant received the necessary manual trunk support, the different sitting postures did not influence the reaching behavior. Finally, preterm infants with corrected age, had less rectilinear, non-fluid and immature reaches compared to full-term infants at all ages evaluated. Reaches have become more mature over time, especially in full- erm infants. / Objetivo: Identificar o nível de controle de tronco e analisar a influência da postura sentada em anel e sentada em flexão a 90° em lactentes nascidos pré-termo tardios com idade corrigida, e a termo entre 6 e 8 meses de idade com o suporte manual exato de tronco durante o alcance. Métodos: Foi realizado um estudo longitudinal, com 36 lactentes nascidos a termo e 20 lactentes nascidos pré-termo tardios com idade corrigida aos 6-8 meses de idade. Os lactentes foram submetidos a três avaliações mensalmente: 1) Segmental Assessment of Trunk Control (SATCo), para identificar o nível exato de controle de tronco dos lactentes; 2) avaliação do movimento de alcance, por meio da análise cinemática; e 3) Alberta Infant Motor Scale (AIMS) para avaliar o controle motor dos lactentes e assegurar o percentil mínimo de 25 para os lactentes nascidos a termo. Para a análise cinemática, os lactentes foram posicionados em um tablado na postura sentada em anel e sentada com flexão a 90º de quadris, joelhos e tornozelos. Todos os lactentes durante a análise do alcance receberam o suporte manual exato e necessário no tronco de acordo com o nível de controle de cada lactente avaliado por meio da SATCo. Para eliciar o alcance um objeto atrativo, maleável ou rígido foi apresentado na linha média, 45º à direita e 45° à esquerda do corpo do lactente. O tempo total da avaliação em cada postura sentada foi de 2 minutos. Foi considerada variável frequência total de alcance à direita, esquerda e linha média, e as variáveis espaço-temporais à direita, esquerda e linha média (unidade de movimento, índice de retidão, índice de desaceleração, duração do movimento, velocidade média, pico de velocidade, e deslocamento do tronco. Resultados: constatou-se que lactentes pré-termo tardios, com a idade corrigida, apresentaram menor nível de controle de tronco em comparação aos lactentes a termo em todas as idades avaliadas. O nível de controle de tronco apresentou uma ordem progressiva e descendente (céfalo-caudal) com o aumento da idade em ambos os grupos. A frequência de alcance foi maior aos 6 meses na postura sentada em anel e aos 7 e 8 meses na postura sentada com flexão a 90° em ambos os grupos. A postura sentada em anel e flexão a 90° não influenciou as variáveis cinemáticas do alcance, exceto o pico de velocidade à direita e linha média, e o deslocamento do tronco à direita. Por outro lado, observou-se diferenças significativas entre os grupos e tempo. O grupo pré-termo tardio apresentou maior número de unidades de movimento, menor índice de retidão, maior velocidade média e pico de velocidade, e menor deslocamento de tronco em comparação aos lactentes a termo. Em ambos os grupos, as variáveis espaço-temporais do alcance melhoraram com o tempo, ou seja, lactentes mais velhos (8 meses de idade) apresentaram menor número de unidades de movimento e maior índice de retidão em comparação a lactentes mais novos (6 meses de idade). Conclusão: lactentes pré-termo tardios apresentaram menor nível de controle de tronco em comparação aos lactentes a termo. As posturas sentada em anel e sentada com flexão a 90° não influenciaram no comportamento do alcance nos lactentes a termo e pré-termo tardios, uma vez que, foi fornecido o suporte manual exato e necessário no tronco dos lactentes, de acordo com o nível de controle, avaliado por meio SATCo. Desta forma, quando o lactente recebeu o suporte manual de tronco necessário, as diferentes posturas sentadas não influenciaram no comportamento do alcance. Por fim, lactentes pré-termo tardios, com a idade corrigida, apresentaram alcances menos retilíneos, não fluentes e imaturos em comparação aos lactentes a termo em todas as idades avaliadas. Os alcances se tornaram mais maduros ao longo do tempo, principalmente nos lactentes a termo.

L’objectif principal de la présente thèse était de déterminer les facteurs susceptibles d’influencer l’efficacité des processus de contrôle en ligne des mouvements d’atteinte manuelle. De nos jours, les mouvements d’atteinte manuelle réalisés dans un environnement virtuel (déplacer une souris d’ordinateur pour contrôler un curseur à l’écran, par exemple) sont devenus chose commune. Par comparaison aux mouvements réalisés en contexte naturel (appuyer sur le bouton de mise en marche de l’ordinateur), ceux réalisés en contexte virtuel imposent au système nerveux central des contraintes importantes parce que l’information visuelle et proprioceptive définissant la position de l’effecteur n’est pas parfaitement congruente. Par conséquent, la présente thèse s’articule autour des effets d’un contexte virtuel sur le contrôle des mouvements d’atteinte manuelle. Dans notre premier article, nous avons tenté de déterminer si des facteurs tels que (a) la quantité de pratique, (b) l’orientation du montage virtuel (aligné vs. non-aligné) ou encore (c) l’alternance d’un essai réalisé avec et sans la vision de l’effecteur pouvaient augmenter l’efficacité des processus de contrôle en ligne de mouvement réalisés en contexte virtuel. Ces facteurs n’ont pas influencé l’efficacité des processus de contrôle de mouvements réalisés en contexte virtuel, suggérant qu’il est difficile d’optimiser le contrôle des mouvements d’atteinte manuelle lorsque ceux-ci sont réalisés dans un contexte virtuel. L’un des résultats les plus surprenants de cette étude est que nous n’avons pas rapporté d’effet concernant l’orientation de l’écran sur la performance des participants, ce qui était en contradiction avec la littérature existante sur ce sujet. L’article 2 avait pour but de pousser plus en avant notre compréhension du contrôle du mouvement réalisé en contexte virtuel et naturel. Dans le deuxième article, nous avons mis en évidence les effets néfastes d’un contexte virtuel sur le contrôle en ligne des mouvements d’atteinte manuelle. Plus précisément, nous avons observé que l’utilisation d’un montage non-aligné (écran vertical/mouvement sur un plan horizontal) pour présenter l’information visuelle résultait en une importante diminution de la performance comparativement à un montage virtuel aligné et un montage naturel. Nous avons aussi observé une diminution de la performance lorsque les mouvements étaient réalisés dans un contexte virtuel aligné comparativement à un contexte naturel. La diminution de la performance notée dans les deux conditions virtuelles s’expliquait largement par une réduction de l’efficacité des processus de contrôle en ligne. Nous avons donc suggéré que l’utilisation d’une représentation virtuelle de la main introduisait de l’incertitude relative à sa position dans l’espace. Dans l’article 3, nous avons donc voulu déterminer l’origine de cette incertitude. Dans ce troisième article, deux hypothèses étaient à l’étude. La première suggérait que l’augmentation de l’incertitude rapportée dans le contexte virtuel de la précédente étude était due à une perte d’information visuelle relative à la configuration du bras. La seconde suggérait plutôt que l’incertitude provenait de l’information visuelle et proprioceptive qui n’est pas parfaitement congruente dans un contexte virtuel comparativement à un contexte naturel (le curseur n’est pas directement aligné avec le bout du doigt, par exemple). Les données n’ont pas supporté notre première hypothèse. Plutôt, il semble que l’incertitude soit causée par la dissociation de l’information visuelle et proprioceptive. Nous avons aussi démontré que l’information relative à la position de la main disponible sur la base de départ influence largement les processus de contrôle en ligne, même lorsque la vision de l’effecteur est disponible durant le mouvement. Ce résultat suggère que des boucles de feedback interne utilisent cette information afin de moduler le mouvement en cours d’exécution. / The main objective of this thesis was to identify factors that may influence the effectiveness of the online control processes of manual reaching movements. Nowadays, producing manual movements made in a virtual environment (moving a computer mouse to control a cursor on the screen, for example) have become commonplace. As compared to movements made in natural settings (pushing the start button on the computer), those made in virtual context pose serious challenges to the central nervous system because the proprioceptive and visual information defining the position of the effector is not perfectly congruent. This thesis focuses on the effects of a virtual environment on the control of manual reaching movements. In our first article, we examined whether such factors as (a) the amount of practice, (b) the orientation of the virtual display (aligned vs. non-aligned) or (c) the availability of the visual feedback on alternated trials could increase the efficiency of online control processes of movements made under virtual context. These factors did not influence the effectiveness of process control movements made in virtual context, suggesting that it is difficult to optimize the control of manual reaching movements when they are made under a virtual context. One of the most surprising results of this study is that we have not reported detrimental effects of screen orientation on the performance of participants, which was inconsistent with the existing literature on this subject. Section 2 was intended to push forward our understanding of online control processes of movements made in virtual and natural contexts. In the second article, we highlighted the adverse effects of a virtual environment on the online control of manual reaching movements. More specifically, we observed that the use of a non-aligned display to present visual information resulted in a significant decrease in performance as compared to an aligned or natural display. We also observed a decrease in performance when the movements were performed in a virtual aligned display as compared to a natural context. The decrease in performance observed in the two virtual conditions was largely due to a decrease of the effectiveness of online control processes. We therefore suggest that the use of a virtual representation of the hand introduced uncertainty as to its position in space, which in turn led to less efficient online control. In our third article, we wanted to determine the origin of this uncertainty and how it impacted on movement control. In the third article, two hypotheses were considered. The first suggested that the increase in uncertainty reported in the virtual context of the previous study was due to loss of visual information relative to the configuration of the arm. The second suggested instead that the uncertainty came from the proprioceptive and visual information that is not perfectly congruent in a virtual context as compared to a natural one (the cursor is not directly aligned with the finger for example). The data have not supported our first hypothesis. It rather appears that the uncertainty is caused by the dissociation of visual and proprioceptive information. We also demonstrated that the information on the starting base on the position of the hand greatly influences the control process online, even when vision is available during the effector movement. This result suggests that internal feedback loops use this information to modulate the ongoing movement.

L’objectif principal de la présente thèse était de déterminer les facteurs susceptibles d’influencer l’efficacité des processus de contrôle en ligne des mouvements d’atteinte manuelle. De nos jours, les mouvements d’atteinte manuelle réalisés dans un environnement virtuel (déplacer une souris d’ordinateur pour contrôler un curseur à l’écran, par exemple) sont devenus chose commune. Par comparaison aux mouvements réalisés en contexte naturel (appuyer sur le bouton de mise en marche de l’ordinateur), ceux réalisés en contexte virtuel imposent au système nerveux central des contraintes importantes parce que l’information visuelle et proprioceptive définissant la position de l’effecteur n’est pas parfaitement congruente. Par conséquent, la présente thèse s’articule autour des effets d’un contexte virtuel sur le contrôle des mouvements d’atteinte manuelle. Dans notre premier article, nous avons tenté de déterminer si des facteurs tels que (a) la quantité de pratique, (b) l’orientation du montage virtuel (aligné vs. non-aligné) ou encore (c) l’alternance d’un essai réalisé avec et sans la vision de l’effecteur pouvaient augmenter l’efficacité des processus de contrôle en ligne de mouvement réalisés en contexte virtuel. Ces facteurs n’ont pas influencé l’efficacité des processus de contrôle de mouvements réalisés en contexte virtuel, suggérant qu’il est difficile d’optimiser le contrôle des mouvements d’atteinte manuelle lorsque ceux-ci sont réalisés dans un contexte virtuel. L’un des résultats les plus surprenants de cette étude est que nous n’avons pas rapporté d’effet concernant l’orientation de l’écran sur la performance des participants, ce qui était en contradiction avec la littérature existante sur ce sujet. L’article 2 avait pour but de pousser plus en avant notre compréhension du contrôle du mouvement réalisé en contexte virtuel et naturel. Dans le deuxième article, nous avons mis en évidence les effets néfastes d’un contexte virtuel sur le contrôle en ligne des mouvements d’atteinte manuelle. Plus précisément, nous avons observé que l’utilisation d’un montage non-aligné (écran vertical/mouvement sur un plan horizontal) pour présenter l’information visuelle résultait en une importante diminution de la performance comparativement à un montage virtuel aligné et un montage naturel. Nous avons aussi observé une diminution de la performance lorsque les mouvements étaient réalisés dans un contexte virtuel aligné comparativement à un contexte naturel. La diminution de la performance notée dans les deux conditions virtuelles s’expliquait largement par une réduction de l’efficacité des processus de contrôle en ligne. Nous avons donc suggéré que l’utilisation d’une représentation virtuelle de la main introduisait de l’incertitude relative à sa position dans l’espace. Dans l’article 3, nous avons donc voulu déterminer l’origine de cette incertitude. Dans ce troisième article, deux hypothèses étaient à l’étude. La première suggérait que l’augmentation de l’incertitude rapportée dans le contexte virtuel de la précédente étude était due à une perte d’information visuelle relative à la configuration du bras. La seconde suggérait plutôt que l’incertitude provenait de l’information visuelle et proprioceptive qui n’est pas parfaitement congruente dans un contexte virtuel comparativement à un contexte naturel (le curseur n’est pas directement aligné avec le bout du doigt, par exemple). Les données n’ont pas supporté notre première hypothèse. Plutôt, il semble que l’incertitude soit causée par la dissociation de l’information visuelle et proprioceptive. Nous avons aussi démontré que l’information relative à la position de la main disponible sur la base de départ influence largement les processus de contrôle en ligne, même lorsque la vision de l’effecteur est disponible durant le mouvement. Ce résultat suggère que des boucles de feedback interne utilisent cette information afin de moduler le mouvement en cours d’exécution. / The main objective of this thesis was to identify factors that may influence the effectiveness of the online control processes of manual reaching movements. Nowadays, producing manual movements made in a virtual environment (moving a computer mouse to control a cursor on the screen, for example) have become commonplace. As compared to movements made in natural settings (pushing the start button on the computer), those made in virtual context pose serious challenges to the central nervous system because the proprioceptive and visual information defining the position of the effector is not perfectly congruent. This thesis focuses on the effects of a virtual environment on the control of manual reaching movements. In our first article, we examined whether such factors as (a) the amount of practice, (b) the orientation of the virtual display (aligned vs. non-aligned) or (c) the availability of the visual feedback on alternated trials could increase the efficiency of online control processes of movements made under virtual context. These factors did not influence the effectiveness of process control movements made in virtual context, suggesting that it is difficult to optimize the control of manual reaching movements when they are made under a virtual context. One of the most surprising results of this study is that we have not reported detrimental effects of screen orientation on the performance of participants, which was inconsistent with the existing literature on this subject. Section 2 was intended to push forward our understanding of online control processes of movements made in virtual and natural contexts. In the second article, we highlighted the adverse effects of a virtual environment on the online control of manual reaching movements. More specifically, we observed that the use of a non-aligned display to present visual information resulted in a significant decrease in performance as compared to an aligned or natural display. We also observed a decrease in performance when the movements were performed in a virtual aligned display as compared to a natural context. The decrease in performance observed in the two virtual conditions was largely due to a decrease of the effectiveness of online control processes. We therefore suggest that the use of a virtual representation of the hand introduced uncertainty as to its position in space, which in turn led to less efficient online control. In our third article, we wanted to determine the origin of this uncertainty and how it impacted on movement control. In the third article, two hypotheses were considered. The first suggested that the increase in uncertainty reported in the virtual context of the previous study was due to loss of visual information relative to the configuration of the arm. The second suggested instead that the uncertainty came from the proprioceptive and visual information that is not perfectly congruent in a virtual context as compared to a natural one (the cursor is not directly aligned with the finger for example). The data have not supported our first hypothesis. It rather appears that the uncertainty is caused by the dissociation of visual and proprioceptive information. We also demonstrated that the information on the starting base on the position of the hand greatly influences the control process online, even when vision is available during the effector movement. This result suggests that internal feedback loops use this information to modulate the ongoing movement.