Doctorat en Sciences de la motricité / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Doctorat en kinésithérapie et réadaptation / info:eu-repo/semantics/nonPublished

This thesis focused on the proximal factors associated with PFP, particularly, on hip muscle function. The overall purpose of this thesis was to elaborate a test, reliable and valid, for evaluating hip muscle function in females with PFP and that could be easily be used in the clinic. To reach this purpose, three sections have been considered:• Section 1 presented the results of a systematic review with meta-analysis entitled “Strength and endurance in females with patellofemoral pain”. This systematic review provided strong evidence that females with PFP have significant isometric strength deficit in hip abduction, extension, and external rotation when compared with healthy controls. Moderate evidence was obtained concerning isometric strength deficit in flexion. There was no evidence that females with PFP have strength deficits in adduction and internal rotation. Moderate evidence was found for isokinetic deficit in abduction and conflicting evidence for a deficit in rotation and extension. When compared with the uninjured limb, moderate evidence was found for a strength deficit in abduction, conflicting evidence for deficiencies in extension and external rotation strength and no evidence for internal rotation, adduction and flexion strength deficiencies. Finally, conflicting evidence was found for a decrease in hip muscular endurance.• Section 2 elaborated two clinical tests for the assessment of hip abductor endurance. After a preliminary phase, the hip abductor isometric endurance test was selected. The test-retest reliability and the validity were determined in healthy females and we concluded that the test could be recommended for clinicians.• Section 3 determined the applicability of the hip abductor isometric endurance test in females with PFP. We assessed the test-retest reliability of the hip abductor isometric endurance test in females with PFP and we compared holding time during the test between females with and without PFP. In this chapter, we chose also to use two others clinical tests, evaluating trunk extensor and ankle plantar flexor endurance, to compare females with and without PFP. We reported that females with PFP exhibited significantly lower hip abductor, trunk extensor and ankle plantar flexor endurance than healthy controls and we concluded that the hip abductor isometric endurance test could be recommended for the examination of patients with PFP. / Doctorat en Sciences de la motricité / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Doctorat en kinésithérapie et réadaptation / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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L’imagerie mentale consiste en un processus mental dynamique par lequel un sujet humainrevit intérieurement des sensations avec ou sans stimuli externes. Cette opération cognitivepeut être appliquée dans différentes modalités ;les termes d’imagerie motrice sont utiliséslorsqu’elle est concerne le mouvement. Les études en imagerie fonctionnelle cérébrale sesont multipliées considérablement ces deux dernières décennies et ont permis d’analyser lescorrélats neuronaux du mouvement réalisé et imaginé, mettant en exergue des réseauxneuronaux identiques lors de l’imagerie motrice et de l’exécution réelle mais aussi des airesspécifiques à chaque modalité.L’objectif de nos recherches était d’étudier l’influence de facteurs intrinsèques aumouvement imaginé sur les activations cortico-sous-corticales. Dans un premier temps,nous avons comparé ces activations lors du mouvement imaginé et lors du mouvementexécuté avec deux méthodes d’analyses distinctes :GLM (General Linear Model) et TICA(Tensorial Independent Component Analysis). Dans un deuxième temps, nous avonsanalysé l’influence de la vitesse sur le mouvement imaginé et sur le mouvement exécuté enétudiant les activations cortico-sous-corticales lors d’une séquence motrice identiqueimaginée et exécutée à vitesse rapide et à vitesse lente. Dans un troisième temps, nousavons étudié l’influence de l’apprentissage sur le mouvement imaginé an analysant lesréseaux neuronaux moteurs et cognitifs impliqués lors d’un apprentissage moteur parimagerie mentale.Nos résultats ont montré que la méthode TICA permet une analyse plus précise des réseaux etsous-réseaux liés à la tâche et impliqués dans l’imagination et l’exécution d’une mêmeséquence motrice que la méthode GLM. Nous avons pu confirmer que ces deux tâchesrecrutent un réseau fronto-pariéto-insulo-temporo-cérébelleux commun impliqué dans lapréparation, le contrôle et la simulation motrice ;incluant le système miroir. Par ailleurs, nousavons mis en évidence un réseau bilatéral plus étendu au niveau des cortex fronto-polaire,préfrontal, insulaire médial, précunéal et néocérébelleux lors de l’imagerie motrice alors quel’exécution motrice montrait une activation spécifique du cortex sensorimoteur ainsi qu’unsous-réseau cérébello-thalamo-corticomoteur probablement impliqué dans l’initiation et lacorrection motrice. Les résultats de notre second travail ont montré que le taux demouvements active spécifiquement et différentiellement certaines aires corticales associatives,striatales et cérébelleuses. L’exécution de mouvements lents et l’imagination de mouvementslents et rapides ont révélé des activations communes au niveau des cortex frontopolaire,orbitofrontal et préfrontal dorsolatéral, suggérant que l’exécution de mouvements lentspartage avec l’imagerie motrice l’exigence de requérir des ressources exécutives importantestelles que l’attention, la mémoire de travail et la représentation mentale afin d’assurer uncontrôle fin, conscient et complexe nécessaire à ce type de tâche. L’exécution demouvements rapides a permis de mettre en évidence un contrôle plus automatique, relayé parle biais d’une boucle (pré)-motrice-cortico-cérébelleuse impliquant le vermis antérieur et,d’une manière moins étendue, les lobules cérébelleux VI/VII/VIII. Nous suggérons donc quele vermis antérieur contribue aux aspects computationnels de la commande rapide alors que lelobe supérieur plus latéral et le lobule VIII régule le séquençage et la régulation des patternsdes sous-mouvements.Les résultats de notre troisième travail ont montré qu’un entraînement par pratique mentaleentraîne des améliorations des performances motrices associées à une réorganisation corticosous-corticale. Nos observations ont permis de mettre en évidence le recrutement du putamenen phase avancée de l’apprentissage par pratique mentale tel que retrouvé dans les modèlesd’apprentissage moteur classiques. De plus, des activations néocérébelleuses etparacingulaires ont été notées après l’apprentissage, soulignant une réorganisation corticalefonctionnelle au niveau du réseau attentionnel, plus spécifiquement au niveau du réseau decontrôle exécutif qui assure des ressources cognitives supplémentaires et transitoiresnécessaires à l’exécution et l’encodage de nouvelles tâches.En conclusion, nos travaux ont permis d’analyser les effets de certains facteurs intrinsèquesau mouvement sur les activations cortico-sous-corticales lors de l’imagerie mentale et decomparer ceux-ci au mouvement réel. La vitesse de mouvement ainsi que le niveaud’apprentissage sont deux paramètres qui influent sur les réseaux neuronaux mis en jeu par lesdeux modalités de mouvement, réel et imaginé, laissant entrevoir des possibilités multiples entermes d’apprentissage moteur dans des disciplines diverses telles que la neurologie, lamédecine physique ou la pratique sportive. / Doctorat en Sciences de la motricité / info:eu-repo/semantics/nonPublished

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Whether ongoing electroencephalogram (EEG) signal contributes to event related potential (ERP) generation is currently a matter of discussion for all sensory modalities. Resolving the controversy between additive and the oscillatory models has become crucial because evoked potentials are increasingly used in clinical practice as a physiological and neuropsychological index of brain areas or as a link with other functional approaches such as fMRI and the underlying network. The key issue is the search for a function underlying these mechanisms. <p><p>Somatosensory evoked potentials are robust indicators of the afferent information at cortical level. In particular, the frontal N30 component of SEP can serve as a reliable physiological index of the dopaminergic motor pathway (Insola et al. 1999, Pierantozzi et al. 1999). Its properties in sensory-motor gating and cognitive processes make its fine analysis particularly interesting. The physiological interpretation and the origin of the frontal N30 are still debated (Allison et al. 1991, Cheron et al. 1994, Karnovsky et al. 1997, Balzamo et al. 2004, Barba et al. 2005).<p><p>In this thesis we have investigated the mechanisms generating the N30 SEP component produced by electrical stimulation at median nerve at wrist, with reference to the current questioning of the additive and oscillatory models of the ERP (Sayers et al. 1974; Basar et al. 1980).<p><p>We have applied analysis of the spectral content of neuronal oscillatory activity recorded in electroencephalographic (EEG) in order to study of dynamic brain processing underlying the N30 component. Concretely for studying whether the occurrence of the N30 related input induce amplitude modulation and/or reorganization of EEG rhythms we have analyzed separately power perturbation and phase synchrony of single EEG oscillations trials by means of event-related spectral perturbation (ERSP) and intertrial coherence (ITC) measurements. In addition, in order to model brain localizations of phase synchrony and power enhancement and to compare them to model localization of the N30 SEP we used swLORETA, a distributive method of source analysis.<p><p>We have demonstrated that:<p>(1) Ongoing EEG signals contribute to the generation of the N30 component (Cheron et al. 2007).<p>(2) Dynamics of ongoing EEG signals underlie the specific behavior of the N30 during gating produced by movement execution (Cebolla et al. 2009).<p>(3) Localization of brain sources generating the N30 SEP component overlaps those generating beta-gamma ongoing oscillations at the same short latency (Cebolla et al. 2010).<p><p>Additionally the work developed during this thesis has served to develop a comprehensive, pragmatic paradigm to identify, evaluate and understand the somatosensory alterations in defined contexts, as illustrated by our recent work on perturbations and adaptations in astronauts over long term microgravity stay. We think that addressing this topic is essential in order to optimize and objectively evaluate adaptation to microgravity. We therefore proposed a detailed project to European Space Agency entitled “The frontal N30 somatosensory evoked potential for the study of sensory-motor and cognitive adaptations in weightlessness: NeuroSEP” (ILSRA 2009) in which we also proposed direct applications for quality of life aboard International Space Station, for the medical field and industry. / Doctorat en Sciences de la motricité / info:eu-repo/semantics/nonPublished