Nos travaux portent sur les mécanismes nerveux qui sous-tendent la perception de notre corps en mouvement. Chacune de nos actions est caractérisée par l'intention motrice qui en est à l'origine et par le feedback multi-modalitaire que son exécution évoque. Dans ce cadre, nous avons formalisé le codage proprioceptif du mouvement et nous avons exploré deux types d'images motrices et leur interaction perceptive à travers l'étude des mouvements imaginés et des illusions kinesthésiques.Sur la base de données neurosensorielles, nous avons contribué à développer une méthode « propriomimétique » inspirée du modèle vectoriel de population permettant de prédire les patterns proprioceptifs afférents évoqués lors de mouvements complexes. Ces patterns modélisés ont ensuite été utilisés pour activer les voies de la proprioception musculaire chez des sujets immobiles grâce à la méthode des vibrations tendineuses. / This thesis deals with the neural mechanisms involved in body movement perception. We contributed to developing a "propriomimetic" method based on neurosensory data and drawn from the population vector model for predicting the afferent proprioceptive patterns evoked during complex movements.The main contribution of this work is that it extends the scope of the method to include the whole set of possible human actions by showing that it can be used to accurately predict the proprioceptive patterns and to generate the kinaesthetic experiences associated with movements involving one or more joints, performed in 2- or 3-dimensional space, regardless of which muscles are involved.Other motor images were intentionally generated by the subjects in subsequent experiments and combined with those imposed by the vibratory stimulation. The results obtained here show that the images of both kinds were completely integrated when evoked simultaneously and that they gave rise to a unique and original perceptual experience, in which their spatio-temporal characteristics were combined. From the theoretical point of view, these findings confirm that proprioceptive afferents play an important role, along with the motor intention itself, in the elaboration of kinaesthetic perception. From the clinical point of view, the possibility of evoking motor images quite "naturally" using the method presented here to activate the peripheral receptors and/or the command centers, and thus the whole sensorimotor loop in the absence of any real movements, opens some promising perspectives for rehabilitation purposes.

La kinesthésie chez l’Homme repose sur le traitement des multiples informations sensorielles générées au cours de l’action. Notre démarche expérimentale vise à évaluer l’apport respectif des sensibilités proprioceptive musculaire, tactile et visuelle à la perception des mouvements du corps. Utilisant des leurres sensoriels capables de créer des illusions kinesthésiques, nous recherchons, lors d'approches psychophysiques et en neuroimagerie, les règles et aires cérébrales impliquées dans la fusion multisensorielle. Ce travail confirme que chacune des trois modalités véhicule des informations pertinentes pour le système nerveux central (SNC), qui se combinent différemment selon la vitesse du mouvement et les modalités en présence. Tact et vision véhiculent des informations cinématiques redondantes, complémentaires de la proprioception, relatives aux mouvements du corps dans son environnement. Elles semblent plus fiables pour coder des mouvements lents (Blanchard et al., 2011, 2013). L'IRMf met en lumière un réseau de convergence hétéromodal de perception d’un mouvement de la main et confirme que les régions pariéto-cérebello-insulaires sont le siège de processus d'intégration supramodaux. En combinant trois signaux sensoriels différents, ce travail fournit la preuve originale de leur intégration à différents niveaux du SNC, des aires primaires, jusqu’aux aires supérieures du traitement de l’information. Rappelant le modèle de "Modality Appropriateness" de Welch & Warren (1986), nos résultats soutiennent l'idée d'une pondération des entrées, optimisant la kinesthésie, en fonction de leur relative pertinence à coder un évènement donné. / Human kinesthesia is based on the processing of a great amount of sensory information available during action. To assess the respective contribution of muscle proprioception, vision and touch of self-movement perception, our experimental approach relies on sensory lures likely to generate illusory sensations of movement. In psychophysics and functional neuroimaging (fMRI) experimental setting, we try to better understand how and where this "multisensory fusion" occurs. This work confirms that each modality conveys kinesthetic information relevant for the central nervous system (CNS), is combined in a non-equivalent way according to the velocity of encoded movement and sensory modalities involved. Tact and vision seem to provide redundant cinematic information about body movements relatively to environment, complementary to muscle proprioceptive signals and seem to be more reliable for coding small velocities (Blanchard et al., 2011, 2013). Our neuroimaging results highlight a heteromodal network involved during kinesthesia and confirms that a supramodal insulo-cerebello-parietal region is the substrate for trisensory integration processing. By combining three kinesthetic signals from different sensory origins, this work provides evidence of integration at different levels of the CNS. Recalling the "Modality Appropriateness" model of Welch & Warren (1986), our results also support the idea of a weighted integration of sensory inputs, which would optimize kinesthesia, based on their relative relevance to encode a given event.

Nous percevons mieux notre corps et notre environnement si l’on tient compte de plusieurs sources sensorielles en même temps. Mais tous les systèmes sensoriels déclinent progressivement au cours du vieillissement. Cette thèse a contribué à mieux comprendre comment les perceptions multisensorielles et les réseaux cérébraux qui les sous-tendent sont modifiés chez la personne âgée. Ce travail souligne l’existence d’une repondération des informations sensorielles et une facilitation générale des processus d’interaction entre les sens pour optimiser la perception des mouvements du corps ou la perception de textures dès 65 ans. Au niveau cérébral, l'effondrement des processus inhibiteurs avec l'âge entrainerait une moins bonne sélection des réseaux et expliquerait les troubles perceptifs. Néanmoins, les personnes âgées pourraient bénéficier d’un recrutement cérébral moins spécifique pour surmonter au moins partiellement ces déclins sensoriels. / We can better perceive our body and our environment if we take into account several sensory sources at the same time. However, all sensory systems gradually decline with aging. This thesis contributes to a better understanding of how multisensory perceptions and the underlying brain networks are modified in the elderly. This work highlights both a reweighting of sensory information and a general facilitation of interaction processes between the senses to optimize the perception of body movements or the perception of textures as soon of 65 years old. At the brain level, the break-down of inhibitory processes with age would lead to a poorer selection of networks and would explain perceptual disorders. Nevertheless, older people could benefit from less specific brain recruitment to at least partially compensate these sensory declines.