Les personnes amputées de membre inférieur (PAMI) sont très diversifiées. Ils’agit d’une population hétérogène, tant par ses origines que par ses niveaux d’amputation, ses capacités et ses projets de vie. A ces profils variés s’ajoutent une multitude de composants prothétiques ainsi que les différentes combinaisons possibles entre ces composants. Il est également important de prendre en compte les différents environnements auxquels la PAMI est confrontée quotidiennement. La Classification Internationale du Fonctionnement (CIF 2001) a été créée par l’Organisation Mondiale de la Santé et repose sur un modèle multidimensionnel. Elle est constituée de deux grandes parties : le fonctionnement d’une part et les facteurs contextuels d’autre part. Ce modèle est capable de décrire de manière globale les modifications de fonctionnement (handicap) à partir d’un problème de santé quelconque. Ainsi, une grande quantité d’informations peut être obtenues à partir du modèle de la CIF. Néanmoins, il demeure nécessaire de développer de nouveaux outils pour mieux exploiter ce modèle afin de le rendre plus intelligible et utilisable en pratique clinique courante. Pour cela, nous nous proposons d’utiliser l’Extraction de Connaissances à partir des Données (ECD). L’ECD est un processus non trivial d'identification des structures inconnues, valide et potentiellement exploitable dans les bases de données, qui permet de transformer un maximum d’informations en connaissances facilement exploitables. A partir du modèle de la CIF et conjointement avec des méthodes d’ECD, l’objectif de cette thèse est de caractériser un groupe de PAMI expertes en termes de capacités locomotrices. Ce groupe et sa liste d’indicateurs pertinents reposant sur le modèle de la CIF ont été déterminés. Ils servent de référence pour la comparaison d’autres PAMI et peuvent guider la prise en charge de cette population particulière. / The subjects with a lower-limb amputation (LLA) compose a heterogeneouspopulation, by their amputation origins, by their amputation levels, by their abilities and by their life projects. To these various LLA’s profiles we could add a multitude of prosthetic components and the combination of these components. It is also important to take into account the different environments, which the LAA are confronted daily. The International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF 2001) was created by the Word Heath Organization and is based on a multidimensional model. The ICF is constituted by two domains: the functioning on one hand and the contextual factors on the other hand. This comprehensive-global model is able to describe the functioning (disability) from any health problem. However it remains necessary to develop new tools to better use the ICF model making it more intelligible and useful in clinical practice. For this, we proposed to use the Knowledge Discovery in Database (KDD). KDD is a non-trivial process of identification of unknown, valid and potentially-exploitable structures in database. KDD permits to transform a maximum of information in easy-exploitable knowledge. From the ICF model conjoint with KDD methods, the aim of this thesis was to characterize an expert group of LLA in terms of locomotion capacity. This group and its list of relevant indicators, based on the ICF model, were determined. They can be used as a reference to compare with others LLA improving making decision of this particular population.

Ce mémoire s’inscrit dans une lignée de recherches ayant pour thème les gangs de rue. L’objectif de cette recherche est de préciser comment les jeunes contrevenants perçoivent l’univers des gangs de rue et ses composantes, à savoir le gang lui-même, un membre de gang, les activités de gang, qu’elles soient délinquantes ou autres, que veut dire être un ancien membre de gang et comment se dessine la vie après le gang. Pour se démarquer des autres recherches, réalisées le plus souvent à partir d’entrevues individuelles, nous avons réalisé des groupes de discussion impliquant 13 jeunes contrevenants hébergés dans les unités de réadaptation du Centre jeunesse de Montréal-Institut universitaire. Ces participants, appartenant ou non à un gang de rue, ont partagé leurs représentations et leurs perceptions de l’univers des gangs et de ses composantes. À la lumière de l’analyse du contenu des entrevues de groupe, une communauté d’idées s’en dégage. Les jeunes partagent des représentations et perceptions semblables quant aux gangs de rue et ses composantes. Les gangs de rue sont, selon eux, un groupe de jeunes qui commettent des délits, avec violence ou non, et qui s’identifient à leur gang par l’entremise d’un chiffre, d’une couleur, d’un quartier... Pour repérer un membre de gang de rue, il faut faire partie de ce milieu. De l’avis des répondants, ils sont, bien souvent, sur-identifiés par les instances policières et les autres intervenants en raison des critères utilisés. Bien que les activités criminelles fassent partie intégrante de leur mode de vie, il ne faut pas négliger les activités positives et agréables qui font partie de leur quotidien. Pour quitter cet univers, il suffit d’en informer son gang. Aucune démarche spécifique ne doit être faite et les menaces de représailles s’actualisent rarement. Toutefois, les membres de gangs ennemis et les policiers continuent souvent à identifier comme membre actif ces jeunes qui tentent de s’en sortir et de se refaire une vie, compromettant ainsi leur réinsertion sociale, qui ne se fait par ailleurs pas sans embûches et obstacles. Les jeunes ont mentionné avoir besoin de ressources qui peuvent les supporter et les épauler à travers ce processus de changement. D’où l’importance de mettre à jour nos connaissances et faire un portrait plus actuel sur le sujet avec la possibilité de les partager avec les différents intervenants, concernés par la problématique, pour qu’ils puissent en tenir compte dans leurs interventions auprès de cette clientèle, ceci notamment dans les centres de réadaptation où le besoin de s’exprimer librement sur le sujet et d’être écouté a été nommé haut et fort par les jeunes interviewés. / This report joins in a lineage of researches having for theme street gangs. The objectives of this research is to define and to specify how the young offenders perceive the universe of the street gangs and its constituents, these last ones being the perceptions that have the participants of a street gang of street, a member, activities (delinquent or other), ex-member and the life after the gang. To distance itself from the other researches, we realized focus group with 13 young offenders currently doing time in the units of rehabilitation of the Centre jeunesse de Montréal-Institut universitaire. These participants, belonging or not to a street gang, shared their representations and their perceptions on the universe of gangs and his constituents. In the light of the analysis of the contents of the focus group, a community of ideas gets free of it. The young people share representations and similar perceptions as for the street gangs and its constituents. The street gangs are, as for them, a group of young people who commit offences, with violence or not and who becomes identified with something. To identify a member it is necessary to be a part of this middle. They are very often to be over identified by the police authorities and other participants because of the used criteria. Although criminal activities made integral part of their lifestyle, we should not neglect the positive and pleasant activities which are a part of their everyday life. To leave this universe, it is enough to inform its gang about it. No specific things must be made. However, the enemies and the police continue to identify as member these young people who try to take out and continue their life. This stage is not made without trap and obstacles. With updating our knowledge and making a more current portrait on the subject gives the possibility of sharing them with the various participants, the police and other, so that they can take into account in their interventions with this youths. In particular in the centres de réhabilitation, where the need to express himself freely on the subject and to be listened to was named loud and clear.

La paralysie cérébrale, cause la plus fréquente des déficiences motrices de l’enfant, affecte entre 2,08 et 3,60 enfants/1000 naissances en Europe et aux Etats Unis. La lésion initiale du cerveau immature sur un squelette en croissance est responsable, selon la CIF, d’altération des structures anatomiques et fonctionnelles avec une limitation des activités et de la participation. La toxine botulinique est aujourd’hui le traitement de référence de la spasticité focale chez l’enfant PC car elle est sélective, réversible, sûre et dose dépendante. Toutefois s’il est clair que les injections de TB diminuent les troubles du tonus, la question des indications et des bénéfices fonctionnels mérite encore d’être investiguée. La mise en œuvre de ce traitement se heurte à la difficulté de l’évaluation pour déterminer les indications et les bénéfices, du fait des présentations cliniques très hétérogènes et du contexte de maturation neurologique et de croissance osseuse, et à la dynamique environnementale particulière entre l’enfant et ses parents. Avec pour objectif d’aborder l’évaluation du traitement par TB de manière multidimensionnelle, nous apportons dans ce travail diverses études permettant d’appréhender une approche globale. Cela prend en compte la déficience du MS, du MI, du complexe spino-pelvien, des capacités et de la performance fonctionnelle, et du comportement. Ceci permet d’appréhender in fine la participation et de proposer par des outils standardisés une analyse personnalisée , des conséquences à moyen et long terme des traitements chez un sujet en croissance et en développement. / Cerebral palsy is the most common cause of motor impairment in children, affecting 2.08 to 3.60 children/1000 births in Europe and the United States. Initial injury on an immature brain and a growing skeleton is responsible of altering body functions and structures with a limitation of activities and an impact on participation, according to the ICF. Botulinum toxin has become the standard treatment for focal spasticity in children with CP, as it is selective, reversible, safe and dose dependent. However, while it is clear that BT injections decrease tone disorders, the question of indications and benefits in terms of functional improvement still needs to be investigated. Indeed, the implementation of this treatment meets different issues, including the difficulty of the evaluation to determine the indications and benefits, because of very heterogeneous clinical presentations and the context of neurological maturation and bone growth, but also the difficulty to take into account the particular environmental dynamics between the child and his parents.In order to approach the evaluation of BT treatment in a multidimensional way, we bring with this thesis several studies contributing to a global approach to understand the different aspects of disability in UL, LL or spine, but also to understand the field of activity for the UL in terms of capacities and functional performance, and finally on the level of behavior to better understand ultimately participation. In this context, the main aim of this work is to propose a personalized analysis, using standardized tools, of the medium- and long-term consequences of treatment for a subject in growth and development.

L’utilisation à long terme d’un fauteuil roulant après une lésion de la moelle épinière (LMÉ) est associée à une augmentation de la sédentarité et une diminution du niveau d’activité physique. Malheureusement, ces changements mènent à un cycle de déconditionnement qui contribue à l’augmentation de risques, au développement ou à l’aggravation de problèmes secondaires de santé touchant les membres supérieurs et inférieurs. En ce sens, 60 % de la population avec LMÉ présentent des douleurs et déficiences aux membres supérieurs. Aux membres inférieurs, l’ostéoporose est fréquente et chaque année, 10 % de la population avec LMÉ subit des fractures. Conséquemment, des répercussions sur la fonction et la qualité de vie en résultent. Pour contrer ce cycle vicieux, l’activité physique est recommandée. La marche au sol assistée par un exosquelette robotisé est une intervention prometteuse puisqu’elle nécessite des efforts musculaires aux membres supérieurs et augmente la mise en charge aux membres inférieurs. Toutefois, des cas de fractures aux membres inférieurs ont été rapportés. Ainsi, cette thèse visait à élaborer un algorithme d’entraînement préliminaire pour minimiser les risques de fractures pendant l’intervention, et à explorer les effets sur la force musculaire aux membres supérieurs, la performance et les habilités auto-rapportées en fauteuil roulant, et des marqueurs de force et de remodelage osseux aux membres inférieurs. L’algorithme d’entraînement a été développé par un consensus d’experts en suivant les critères de densité minérale osseuse de l’Organisation mondiale de la Santé. Dix individus (4 femmes, 46±11 ans) avec une LMÉ chronique (≥18 mois), qui utilisent un fauteuil roulant comme principale mode de locomotion, ont été recrutés pour suivre un programme de marche (16 semaines, 1 à 3 séances/sem). Les mesures suivantes ont été effectuées pré et post intervention : la force musculaire fonctionnelle (poussées/tirées sur une roue de fauteuil roulant, force de préhension), la masse musculaire (absorptiométrie), et la force relative (force/masse) aux membres supérieurs ; des tests de performance (vitesse de propulsion naturelle et maximale, slalom) et un questionnaire d’habilités en fauteuil roulant (Wheelchair Skills Test Questionnaire) ; l’ostéodensitométrie et la géométrie osseuse (CT-scan) aux membres inférieurs, ainsi que des marqueurs sanguins de remodelage osseux (ostéocalcine, télopeptide-C). La taille d’échantillon étant limitée (tests non paramétriques), un changement était significatif si : p<0,1 ; taille d’effet ≥0,5 ; et variation relative >5 %. D’une part, l’algorithme préliminaire a permis de moduler le volume d’entraînement en fonction du profil osseux (ostéoporose, ostéopénie et préservé) et aucun cas de fracture n’a été rapporté pendant le programme d’entrainement. D’autre part, suivant l’intervention, la force et la masse musculaire aux membres supérieurs sont demeurées stables. Néanmoins, la vitesse de propulsion naturelle a augmenté. Par ailleurs, une réponse osseuse prometteuse a été observée aux membres inférieurs (fémur : augmentation du contenu minéral osseux, et des indexes de résistance à la compression et à la flexion, mais réduction de l’épaisseur de l’os cortical ; tibia : augmentation de la section transversale corticale, et de l’index de résistance à la torsion). Ainsi, à la lumière des résultats, des interventions multimodales (ex. : combinées à des exercices plus ciblés aux membres supérieurs ou la pharmacothérapie pour l’ostéoporose aux membres inférieures) pourraient s’avérer nécessaires pour optimiser les effets potentiellement bénéfiques d’un tel programme, tant aux niveaux des membres supérieurs et inférieurs que sur la fonction quotidienne. / Long-term wheelchair use following a spinal cord injury (SCI) is associated with increased sedentary behaviour and decreased levels of physical activity. Unfortunately, these changes lead to a cycle of deconditioning that increases the risk, development, and/or aggravation of one or more secondary health conditions affecting the upper and lower limbs. In the upper limbs, pain and impairments are present in up to 60% of the SCI population. In the lower limbs, osteoporosis is commonly experienced. Further, each year up to 10% of this population experience fractures. Consequently, negative repercussions on function and quality of life are experienced. To counter this vicious cycle, physical activity is recommended. Overground exoskeleton-assisted walking is a promising intervention to help counter the cycle, since it requires muscular efforts in the upper limbs and increases weight bearing on the lower limbs. However, such an intervention is not without risk: cases of fractures in the lower limbs have been reported. Thus, this thesis aimed to develop a preliminary training algorithm to minimize the risk of fractures during the intervention, and to explore the effects of exoskeleton-assisted walking on upper limb muscle strength, performance and self-reported wheelchair skills, and strength and bone remodeling markers in the lower limbs. First, the training algorithm was developed by expert consensus following bone mineral density criteria from the World Health Organization. Thereafter, 10 individuals (4 women, 46±11 years) with chronic SCI (≥18 months), who use a wheelchair as their primary mode of locomotion, were recruited into the walking program (16 weeks, 1 to 3 sessions/week). The following measurements were taken pre and post intervention: functional muscle strength (pushing/pulling on a wheelchair wheel, grip strength), muscle mass (absorptiometry), and relative strength (strength/mass) of the upper limbs; wheelchair performance tests (natural and maximal propulsion speed, slalom) and skills (Wheelchair Skills Test Questionnaire); bone densitometry and bone geometry (CT-scan) in the lower limbs, as well as blood markers of bone remodeling (osteocalcin, telopeptide-C). Since the sample size was limited (non-parametric tests), a significant change was observed if three criteria were met: p<0.1; effect size ≥0.5; and relative change >5%. The preliminary algorithm modulated the training volume according to bone profile (osteoporosis, osteopenia and preserved) and no cases of fracture occurred. Following the intervention, strength and muscle mass in the upper limbs remained stable whereas only natural propulsion speed increased. Overall, a promising bone response was measured in the lower limbs (femur: increased bone mineral content, bone strength index, and stress-strain index, but decreased cortical bone thickness; tibia: increased cortical cross-sectional area, and polar moment of inertia). Ultimately, multimodal interventions (e.g., combining with specific upper limb exercises or pharmacotherapy for osteoporosis in the lower limbs) may be necessary to optimize the potential beneficial effects of such a program, both on the upper and lower limbs, and on function.

L'objectif de ce travail a été d'acquérir une meilleure connaissance de la motricité humaine tant au niveau clinique que fondamentale à travers deux études bien précises. La première portait sur une étude clinique à savoir, l'influence d'injection ciblée de toxine botulique au niveau du couple musculaire rectus fémoris – semitendinosus sur la vélocité mise en jeu au cours de la marche globale d'enfants infirmes moteurs cérébraux (IMC). La deuxième portait quant à elle sur une question plus fondamentale, à savoir, la modélisation biomécanique avancée du système musculo-squelettique au cours de la phase d'appui de la marche. En ce qui concerne l'étude clinique, le but a donc été à la fois biomécanique et clinique. D'un point de vue expérimental, plusieurs étapes ont été nécessaires avant la mise en place du protocole final utilisé à l'heure actuelle. De plus, un long travail d'analyse a été réalisé avec le clinicien responsable de ce projet, le docteur Dohin, afin d'établir et de sélectionner les critères cinématiques et cinétiques qui nous ont semblés pertinents. Ainsi, cette étude a été l'occasion de valider les critères discriminatifs d'évaluation en analyse quantifiée de la marche (AQM) pour des résultats visant à améliorer ou à restaurer la marche chez les enfants infirmes moteurs cérébraux. Au niveau fondamental, le but de notre étude a été la mise en place d'un protocole expérimental et des méthodes de calculs permettant d'évaluer quantitativement le fonctionnement du système ostéo-articulaire et musculaire non pathologique. Pour cela, une modélisation avancée a été développée afin d'appréhender le rôle des différentes structures : géométrie articulaires, ligaments, muscles, dans le fonctionnement des articulations humaines à travers des mouvements tel que la marche. D'un point de vue expérimental, l'acquisition de via points directement sur le sujet, permettant ainsi la personnalisation des bras de levier selon la morphologie de notre sujet, a été une étape importante et originale de notre travail. Afin de vérifier la pertinence de nos bras de levier « personnalisés », nous avons dans un premier temps, utilisé une technique d'optimisation statique « classique » visant à minimiser le critère : sommes des contraintes musculaires au carré. Les résultats obtenus sont tout à fait cohérents avec ceux présentés dans la littérature et avec le mouvement étudié. D'un point de vue modélisation, nous avons décidé d'affiner la représentation numérique du comportement du muscle pour rendre le modèle plus proche de la réalité. Ainsi, le comportement mécanique du complexe musculo-tendineux c'est-à-dire les relations forces longueurs, forces vitesses d'élongations et forces activations ont été prises en compte grâce au modèle rhéologique de Hill. Pour cela une étude bibliographique poussée a été nécessaire afin de cerner les nombreuses contraintes liées aux comportements mécaniques du complexe musculo-tendineux. Suite à cette étude bibliographique, nous avons sélectionné la modélisation mathématique la mieux adaptée à nos besoins. Les équations mathématiques mises en place dans notre travail contiennent donc de nombreux paramètres physiques tel que : la force isométrique maximale, la section physiologique, la longueur optimale de la fibre musculaire, l'angle de pennation, la longueur du tendon à partir de laquelle une force est développé... Une fois les forces musculaires calculées à partir du modèle rhéologiques de type Hill, ces dernières ont été implémentées dans la fonction d'optimisation classique. Plusieurs critères ont été alors testés. Le but étant d'essayer de comprendre l'influence du critère sur nos résultats et lequel serait à utiliser afin de prédire au mieux les forces musculaires mises en jeu au de la phase d'appui de la marche. Puis pour finaliser notre étude, les réactions articulaires au niveau de la cheville et du genou ont été calculées à partir des différentes configurations. Dans un premier temps, à partir des forces musculaires prédites par l'optimisation statique classique puis à partir de l'optimisation statique avec le critère modifié. Ceci nous a permis de voir au niveau de la réaction articulaire l'influence de la prise en compte des paramètres physiologiques des muscles. Cette donnée est très importante dans le domaine de la rééducation fonctionnelle et pour les concepteurs de prothèse.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Plusieurs champs de recherche ont été combinés - mettant en évidence l'utilité de l'analyse cinématique, non seulement afin d'évaluer le comportement moteur, mais aussi afin de contribuer à la compréhension de la récupération motrice post-AVC. Au travers d'analyses cinématiques, les mouvements du membre supérieur hémiplégique ont été décomposés dans le temps et l'espace, afin d'en extraire l'échelle et les composantes structurelles. Cette décomposition systématique, d'abord connue pour son bien-fondé clinique, nous a permis d'identifier les marqueurs les plus pertinents du contrôle du membre supérieur parétique : i.e., la fluidité, la rectitude et la vitesse. Subséquemment, il a été démontré que i) les changements cinématiques se stabilisent au cours de la phase de rééducation, indiquant potentiellement la nécessité de modifier la stratégie thérapeutique; ii) les patient post-AVC sont capables de percevoir la fluidité du mouvement en réalité virtuelle, cette perception étant meilleure lorsque le feedback visuel ne concerne que le point du travail du membre; iii) l'espace de travail post-AVC n'est pas isotrope pour un patient hémiplégique; iv) chez les patients post-AVC, le niveau de ‘bruit neuromoteur' est augmenté; et v) la cinématique reflète la conséquence des stratégies d'adaptation à l'augmentation du bruit, ces stratégies étant basées sur un compromis entre des modes de contrôle d'erreur en feedforward et en feedback des actions motrices. Ainsi, il peut être conclut que la décomposition du mouvement dans le temps et l'espace est un moyen simple et efficace d'appréhender contrôle moteur chez l'Homme en situation normale et âpres AVC. L'enjeu est maintenant d'implémenter ces méthodes d'analyse cinématique dans les protocoles de rééducation post-AVC quotidienne afin de développer de larges bases de données permettant, à l'aide de méthodes de modélisation, de définir des profils de récupération et ainsi personnaliser de façon optimale la rééducation à chaque patient particulier. / Multiple research fields were combined – highlighting the value of kinematic analysis, not only to evaluate motor behaviour, but also to contribute to the understanding of motor recovery post-stroke. By means of kinematics, hemiplegic upper-limb movements were unfolded in time and space, to extract the scaling and structural components of the movement. This systematic decomposition, first proven to have clinical relevance, allowed us to identify the most pertinent markers of paretic upper-limb control: i.e. smoothness, directness and velocity. Subsequently it was shown that i) change in kinematics levels off over rehabilitation, possibly indicating that treatment may profit from change; ii) people post-stroke are able to perceive movement fluency in virtual realities, whereby simple end-point displays facilitate perception; iii) the workspace post-stroke is heterogeneous; iv) stroke patients have increased levels of neuromotor noise; and v) kinematics reflect the outcome of adaptation strategies to the increased noise in relation to the automaticity of error-corrections on the trade-off between feedforward and feedback based motor control. It may thus be concluded that unfolding the movement in space and time, is a simple and powerful way to define human motor control. The challenge is to implement kinematic analysis in daily post-stroke practice to develop a large database enabling the definition of recovery profiles contributing to provide each individual patient with the right therapy at the right time.

Le membre fantôme correspond à la persistance de perceptions sensitives et motrices attribuées au membre amputé. Des douleurs chroniques parfois invalidantes ainsi que des capacités d’évocation de mouvements dans le membre absent sont fréquemment rapportées. Très peu connue, cette motricité résiduelle est souvent considérée comme de l’imagerie motrice. Le premier objectif de cette thèse est de réinterroger le statut psychologique des mouvements de membre fantôme. Le second objectif est d’étudier le lien entre le contrôle moteur dans le membre fantôme et les réorganisations corticales dans le cortex moteur du sujet amputé. Au moyen de tests comportementaux et d’examens en Imagerie par Résonnance Magnétique fonctionnelle (IRMf), ces travaux de thèse ont permis de dissocier expérimentalement une forme de perceptions kinesthésiques associée à de l’imagerie motrice et une autre forme associée à de l’exécution motrice dans le membre fantôme. Cette distinction repose à la fois sur des différences de performances et sur le recrutement de régions cérébrales partiellement distinctes. Au-delà de cette distinction physiologique, les résultats obtenus suggèrent que les mouvements de membre fantôme s’apparentent à une forme d’exécution motrice plutôt qu’à de l’imagerie motrice. A travers le modèle du membre fantôme, ce travail aborde donc la question de la nature des informations menant à la perception d’un mouvement comme étant « exécuté ». Les altérations du fonctionnement cortical mises en évidence chez l’amputé peuvent représenter un modèle d’étude intéressant des différents mécanismes physiopathologiques relevés dans des situations de déficiences liées à une forme de plasticité « maladaptative ». Les observations cliniques et les examens en neuroimagerie menés au cours de cette thèse dressent en effet, un modèle relativement cohérent de l’organisation fonctionnelle du cortex après amputation. En particulier, l’existence d’un lien entre les réorganisations fonctionnelles au sein du cortex moteur et la qualité du contrôle moteur résiduel dans le membre fantôme permet de mieux comprendre les mécanismes sur lesquels reposent certaines thérapies antalgiques, comme les thérapies visuomotrices / The phantom limb is a sensory experience that is perceived to originate from the missing part. Amputees report that the phantom limb had certain sensory properties like touch and pain, as well as kinesthetic properties like being able to be moved voluntarily. Phantom limb movements are little-known and generally considered to reflect motor imagery rather than motor execution. The first aim of this thesis is to investigate whether amputees distinguish between executing a movement of the phantom limb and imagining moving the missing limb. The second aim is to examine the link between the quality of the motor control in the phantom limb and cortical reorganizations in the motor cortex of amputees. Behavioral tests and functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) results reveal the ability of amputees to make the distinction between execution and motor imagery in the phantom limb. This distinction is based both on differences in performances associated with the two tasks and the recruitment of partially distinct brain regions. Beyond this physiological distinction, this result suggests that phantom limb movements are similar to executed movements and differ from imagined movements. This raises important questions about the very nature of the processes underlying the awareness of a movement as being executed or imagined. The functional alterations in the motor cortex of amputees are somewhat similar to the pathophysiological mechanisms of maladaptative plasticity. Amputation could be a great model for its study. Indeed, the clinical and neuroimaging examinations conducted during this thesis led to a relatively coherent model of the functional reorganizations in the motor cortex after a limb-amputation and their relationships with behavioral variables. In particular, the relationship between functional reorganizations in the motor cortex and the quality of residual motor control in the phantom limb helps to understand the mechanisms underlying some analgesic therapies, such as the “visuomotor therapy”

À ce jour, le rôle des oscillations bêta n’a pas encore été clairement établi. Des travaux récents ont montré que l’activité bêta pendant la préparation du mouvement et celle suivant son exécution sont différemment modulées par les erreurs de mouvements. L’objectif du présent travail a été double : premièrement, déterminer si les modulations de puissance bêta pré- et post-mouvement recrutent des substrats cérébraux différents, deuxièmement, mieux cerner la nature des processus neuronaux reflétés. Grâce à une approche par analyse en composantes indépendantes, nous suggérons fortement que les réponses oscillatoires, aux erreurs cinématiques, observées avant et après le mouvement sont sous-tendues par des structures distinctes, respectivement clairement latéralisées et médiales. De plus, en contrastant différentes tâches motrices, nous montrons que ni l’une ni l’autre des deux activités bêta ne reflètent des mécanismes en lien direct avec les sorties motrices. / The role of beta oscillations has not been clearly established yet. Recent work has shown that the beta activities observed during the preparation phase and after the movement are differently affected by movement errors. The aim of this thesis was twofold: first, to determine whether or not the pre- and post-movement beta power modulations recruit common neural substrates; second, to better understand the nature of the reflected neural processes. Using an independent component analysis approach, we strongly suggest that oscillatory responses to kinematic errors, observed before and after movement, are underpinned by distinct neural structures, respectively clearly lateralized and medial. Moreover, by contrasting different motor tasks, we show that neither of the two beta activities reflects mechanisms directly related to the output of the motor command.

La paralysie obstétricale du plexus brachial (POPB) est une parésie d’un ou des membres supérieurs causée le plus souvent par un étirement excessif des racines nerveuses à la naissance. Les enfants sans récupération complète garderont des séquelles à vie, comprenant une diminution de force et des mouvements, des déformations osseuses, impactant leurs activités quotidiennes. L'atteinte de l’épaule est la principale cause de morbidité. Les muscles gléno-huméraux sont au coeur de la pathologie de l’épaule. L’IRM permet l’évaluation de l’atteinte des muscles de l’épaule. Les volumes musculaires, intéressants du fait de leur corrélation avec la force, peuvent être obtenus par différentes techniques de segmentation dont les propriétés métrologiques sont inégales. Chez l’enfant avec POPB, l’utilisation d’une technique de segmentation sur un grand nombre de coupes a montré une atrophie variable des muscles glénohuméraux menant à des déséquilibres musculaires dans les trois plans de l’espace. Des corrélations entre les volumes musculaires et la force, significatives mais plus faibles que chez les enfants à développement typique étaient retrouvées. Du fait de l’atteinte osseuse et musculaire, la mobilité de l’articulation gléno-humérale est limitée. Dans une étude utilisant l’analyse quantifiée du mouvement, cette limitation, majeure en rotation externe d’épaule ainsi que des compensations au niveau de l’ensemble du membre supérieur ont été objectivées. La performance du mouvement était bonne. A partir des résultats obtenus différents objectifs et cibles thérapeutiques sont discutés. La lutte contre le déséquilibre musculaire rotateurs internes-externes apparaît comme une priorité. / Obstetric Brachial Plexus Palsy (OBPP) is the paralysis of one or both upper limbs. It is most often caused by excessive traction on cervical nerve roots during a difficult birth. The children without incomplete recovery will have long-term impairment, including loss of active and passive mobility, loss of strength, bony deformities, activity limitation and participation restriction. The loss of shoulder function is the main cause of morbidity in this population.Glenohumeral muscles involvement is a key element of the pathology of the shoulder. MRI allows evaluation of the shoulder muscle involvement. Muscle volumes in particular, well correlated with muscle strength, can be modified by different segmentation techniques whose metrological properties are unequal.In children with OBPP, the use of a segmentation technique on a large number of slices has shown a variable atrophy of the gleno-humeral muscles leading to three-dimensional muscular imbalances.Correlations between muscle volumes and strength were significant but lower than in children with typical development.Because of the bone deformity and muscle involvement, the mobility of the glenohumeral joint is limited. In a study using 3D motion analysis of the movement, this limitation, which is large in external shoulder rotation, as well as compensations on the whole upper limb, were shown. The performance of the movement was good.From these results, different objectives and therapeutic targets are discussed. Internal-external rotator muscular imbalance correction appears as a priority.