L'objectif général de ce travail doctoral était d'étudier la plasticité de la fonction posturale à travers l’étude des effets d’un programme d'entraînement unilatéral ou d’une expérience sportive et/ou motrice. Pour cela, les effets de différents types d'exercices chroniques (volontaire et électro-induit) et aigus (tâche posturale répétée, échauffement et fatigue) ont été testés sur le contrôle postural monopodal en condition statique et dynamique. Les principaux résultats montrent que le programme d'entraînement unilatéral constitué de contractions volontaires et de contractions électro-induites n'a pas amélioré le contrôle postural du membre ipsilatéral et du membre controlatéral en dépit de l'augmentation de la force musculaire pour les deux membres chez des jeunes adultes sains non actifs. L'absence de résultat relatif au contrôle postural pourrait, principalement, être liée aux modalités et conditions des programmes d'entraînement qui n’étaient pas suffisamment proches des conditions écologiques du contrôle postural. En revanche, l'exercice aigu non-fatiguant comme l'échauffement a amélioré le contrôle postural monopodal chez des jeunes étudiants sportifs quelle que soit la jambe sur laquelle ils étaient évalués. Cependant, cette amélioration n’apparait qu’au bout de 10-15 minutes selon la jambe considérée après l'arrêt de l'exercice. Par ailleurs, chez des athlètes pratiquant des sports symétriques et asymétriques, les exercices aigus non-fatiguant comme la répétition d’une tâche posturale et l'échauffement, ont engendré des effets bénéfiques sur le contrôle postural monopodal statique et ont permis de distinguer la jambe dominante de la jambe non-dominante. En revanche, l'exercice aigu fatiguant a perturbé le contrôle postural indépendamment de la nature du sport pratiqué et de la jambe évaluée. / The overall objective of this thesis was to study the plasticity of postural function by investigating the effects of a unilateral training program or a sport and/or motor experience. Hence, the effects of various types of chronic (voluntary and electro-induced) and acute exercises (repeated postural task, warm-up and fatigue) were tested on monopodal postural control in static and dynamic conditions. The main findings show that the unilateral training program of voluntary contractions and electro-induced contractions did not improve postural control of the ipsilateral and contralateral limbs despite the increase in muscle strength for both in healthy non-active young adults. The lack of postural control outcome may be primarily related to the conditions of training programs that were not sufficiently close to the ecological conditions of postural control. In contrast, non-fatiguing high-intensity exercise such as warm-up improved monopodal postural control in young sports students regardless of which leg they were assessed. However, this improvement does not appear until 10-15 minutes according to the considered leg after stopping the exercise. Moreover, in athletes practicing symmetrical and asymmetrical sports, the non-fatiguing, acute exercises such as the repetition of a postural task and the warm-up, generated beneficial effects on the static monopodal postural control and enabled to distinguish the dominant leg of the non-dominant leg. In contrast, the fatiguing acute exercise disrupted postural control regardless of the nature of sport practiced and the leg assessed.

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Il existe des projections corticospinales (CS) vers les motoneurones (MNs) aussi bien contra- (c) qu’ipsilatérales (i). Les influences CSc sur les MNs du poignet sont connues pour être modulées entre autres par la position du poignet et les afférences cutanées. Pour cette raison, notre objectif était de vérifier si ces caractéristiques sont aussi valides pour les influences CSi. En utilisant la stimulation transcrânienne magnétique au niveau du cortex primaire droit, nous avons tout d’abord comparé les influences CSi sur les MNs des fléchisseurs du poignet à des positions maintenues de flexion et d’extension durant une tâche uni-manuelle ainsi que deux tâches bimanuelles, ceci chez des sujets droitiers (n=23). Nous avons ensuite comparé les influences CSi dans cinq tâches bi-manuelles de tenue d’objet durant lesquelles les sujets avaient à tenir entre leurs mains un bloc à la surface soit lisse, soit rugueuse, dont le poids était supporté ou non, ceci en position de flexion (n=21). Dans une tâche, un poids était ajouté au bloc lisse en condition non supportée pour amplifier les forces de préhension requises. Une modulation positiondépendante était observée au niveau des potentiels évoqués moteurs (iPEM), mais seulement lors de la tâche bi-manuelle quand les deux mains interagissaient via un bloc (p= 0.01). Une modulation basée sur la texture était également présente, quel que soit le support de poids, et le bloc lisse était associé avec des iPEMs plus importants en comparaison avec le bloc rugueux (p= 0.001). Ainsi, les influences CSi sur les MNs n’étaient modulées que lors des tâches bi-manuelles et dépendaient de la manière dont les mains interagissaient. De plus, les afférences cutanées modulaient les influences CSi facilitatrices et pourraient ainsi participer à la prise en main des objets. Il en est conclu que les hémisphères droit et gauche coopèrent durant les tâches bimanuelles impliquant la tenue d’objet entre les mains, avec la participation potentielle de projections mono-, et poly-synaptiques, transcallosales inclues. La possibilité de la contribution de reflexes cutanés et d’étirement (spinaux et transcorticaux) est discutée sur la base de la notion que tout mouvement découle du contrôle indirect, de la « référence » (referent control). Ces résultats pourraient être essentiels à la compréhension du rôle des interactions interhémisphériques chez les sujets sains et cliniques. / There are both contra- (c) and ipsilateral (i) corticospinal (CS) projections to motoneurons (MNs). There is evidence that cCS influences on wrist MNs are modulated by wrist position and cutaneous afferents. Thus, we aimed to test whether these findings are valid for iCS influences as well. Using transcranial magnetic stimulation applied over the right primary motor cortex, we first compared iCS influences on wrist flexor MNs at actively maintained flexion and extension wrist positions in one uni- and two bimanual tasks in right-handed subjects (n=23). We further compared iCS influences in five bimanual holding tasks in which subjects had to hold a smooth or coarse block between their hands, with or without its weight being supported, in flexion position (n=21). In one task, a weight was added to the unsupported smooth block to increase load forces. A position-dependent modulation of the short-latency motor evoked potential (iMEP) was observed, but only in the bimanual task when the two hands interacted through a block (p=0.01). A texture-dependent modulation was present regardless of the weight supported, and the smooth block was associated with larger iMEPs in comparison to the coarse block (p=0.001). Hence, iCS influences on MNs were modulated only in bimanual tasks and depended on how the two hands interacted. Furthermore, cutaneous afferents modulated facilitatory iCS influences and thus may participate to grip forces scaling and maintaining. It is concluded that the left and right cortices cooperate in bimanual tasks involving holding an object between the hands, with possible participation of mono- and poly-synaptic, including transcallosal projections to MNs. The possible involvement of spinal and trans-cortical stretch and cutaneous reflexes in bimanual tasks when holding an object is discussed based on the notion that indirect, referent control underlies motor actions. Results might be essential for the understanding of the role of intercortical interaction in healthy and neurological subjects.

Le système auditif possède deux particularités. En périphérie, les mécanismes cochléaires actifs (MCA), sous-tendus par la motilité des cellules ciliées externes (CCE), interviennent dans la sensibilité auditive et la sélectivité fréquentielle. Sur le versant central, le système efférent olivocochléaire médian (SEOCM), qui se projette sur les CCE et module les MCA, améliore la perception auditive en milieu bruité. Sur le plan exploratoire, ces deux processus peuvent être évalués grâce aux otoémissions acoustiques provoquées (OEAP) et leur suppression controlatérale. Par ailleurs, des résultats expérimentaux chez l’animal ont montré l’existence d’un rétrocontrôle exercé par le système auditif corticofuge descendant (SACD) sur la cochlée, via le SEOCM.Le présent travail comporte trois études réalisées chez l’humain, visant à explorer les interactions entre SACD, SEOCM et MCA. Les études 1 et 2, utilisant une méthodologie innovante chez des patients épileptiques réalisant une stéréo-électroencéphalographie, ont révélé un effet atténuateur différentiel de la stimulation électrique intracérébrale sur l’amplitude des OEAP, en fonction des modalités de stimulation, ainsi qu’une variabilité de cet effet selon les caractéristiques de l’épilepsie. L’étude 3 a montré un renforcement bilatéral de l’activité du SEOCM chez des musiciens professionnels.Pris dans leur ensemble, ces résultats fournissent d’une part, des arguments directs et indirects en faveur de l’existence d’un SACD fonctionnel chez l’humain. D’autre part, des phénomènes de plasticité à long terme, pathologique ou supranormale, seraient susceptibles de modifier l’activité de cette voie cortico-olivocochléaire. / The auditory system has two special features. At peripheral level, active cochlear micromechanisms (ACM), underlain by motility of outer hair cells (OHC), are involved in auditory sensitivity and frequency selectivity. At central level, the medial olivocochlear efferent system (MOCES), which directly projects onto OHC to modulate ACM, improves auditory perception in noise. From an exploratory point of view, both processes can be assessed through transient evoked otoacoustic emissions (TEOAE) and the procedure of contralateral suppression. In addition, experimental data in animals have disclosed a top-down control exerted by corticofugal descending auditory system (CDAS) on cochlea, via MOCES.The present work comprises three studies carried out in human, aiming to investigate interactions between CDAS, MOCES and ACM. The first and second studies, based on an innovative experimental procedure in epileptic patients undergoing presurgical stereoelectroencephalography, have revealed a differential attenuation effect of intracerebral electrical stimulation on TEOAE amplitude depending on stimulation modalities, as well as a variability of this effect depending on the clinical history of epilepsy. The third study has shown a bilateral enhancement of MOCES activity in professional musicians.Taking together, these results provide direct and indirect evidence for the existence of a functional CDAS in humans. Moreover, possible long-term plasticity phenomenon, either pathological –as in epileptic patients– or supernormal –as in professional musicians– may change cortico-olivocochlear activity.