La préhension modifiée après tétraplégie repose sur la ténodèse. Ses caractéristiques cinématiques sont : un transport poignet fléchi, étendant les doigts puis une saisie poignet étendu, fléchissant les doigts et produisant les prises palmaires et latérales passives. Les deux phases de la préhension sont réalisées successivement après tétraplégie contrairement au maintien du couplage des deux phases du sujet sain. Les caractéristiques cinématiques des autres mouvements du membre supérieur en chaîne cinétique ouverte sont la conservation des invariants de précision et d'économie pour la programmation des gestes malgré la réduction du nombre de degrés disponibles après tétraplégie mais au détriment d'une réduction de la vitesse d'exécution. Le temps de mouvement augmente probablement pour maintenir la précision finale ou consécutivement au déficit moteur. L'extension du coude sans triceps repose sur l'augmentation des mouvements des articulations proximales de l'épaule. Cependant cette compensation est incomplète comme l'atteste la réduction de l'espace de capture supérieur où le déficit moteur des muscles agonistes, synergiques stabilisateurs de la scapulothoracique et du coude mais également la raideur et les douleurs de l'épaule sont impliqués. L'imagerie motrice (i) améliore la préhension par ténodèse, (ii) conduit une plasticité d'adaptation, (iii) améliore qualité et structure temporelle de l'imagerie. Ainsi, la préhension gagne en reproductibilité avec une réduction de la variabilité du temps de mouvement. L'extension du poignet augmente lors de la saisie attestant le renforcement du mécanisme de compensation par ténodèse pour réaliser les prises. L'imagerie motrice favorise une plasticité cérébrale adaptative avec réduction des activations des cortex prémoteur et moteur primaire anormalement augmentées après tétraplégie. Enfin, les hauts scores de vivacité sont associés à une imagerie ralentie révélant un contrôle de la qualité de la représentation mentale au détriment de sa structure temporelle. Après imagerie, la qualité de la reconstruction mentale se renforce et la structure temporelle s'améliore / Tetraplegia alters active prehension which relies on tenodesis. Its kinematic characteristics are flexion of the wrist during transport and extension of the wrist during grasping eliciting lateral and palmar grips. Transport and grasping are two consecutive movements as opposed to healthy reach-to-grasp where transport and grasping are coupled. Others open chain upper limb movements showed that despite the degrees of freedom reduction, the central nervous system still plan movements using kinematic invariants like endmovements accuracy and movement economy but at the cost of velocity that decrease. The increase of movement time can be due to the requierement of endmovement accuracy, motor deficit like inability to generate cocontraction at the elbow level being due to triceps paralysis. Despite triceps brachii paralysis, shoulder movements trigger elbow extension. However, this compensation is incomplete as shown by the decrease of superior maximal reaching. This could be due to the deficit of agonist muscles along with proximal and distal synergic stabilizer, shoulder range of motion decrease and shoulder pain. Motor imagery results in (i) prehension improvement attesting that the compensation is strengthened (ii) cortical adaptive plasticity (iii) increase in quality and temporal structure of mental reconstruction. Thereby, consistency of prehension increases as shown by the reduction of movement time variability. Wrist extension increased during grasping attesting a strengthening of tenodesis compensatory mechanism to produce grips. Motor imagery elicited adaptive brain plasticity with reduction of premotor and primary motor cortex activations that are abnormally increased after tetraplegia. Finally, motor imagery control is based on movement quality to the detriment of temporal structure. In response to motor imagery, movement quality is further enhanced and temporal structure is improved. Thereby, prehension is improved in response to motor imagery. Thus, corrective and adaptive plasticity could be promoted

Des troubles moteurs ont été décrits dans les Troubles du Spectre Autistiques (TSA), toutefois tous les enfants atteints de TSA ne montrent pas de diminution des performances motrices. La nature et l'origine des perturbations motrices dans les TSA ne sont pas claires. Les processus neuro-développementaux, en lien avec la maturation du système nerveux central, sont peu explorés dans les TSA, or ces processus sous-tendent les performances motrices. Peu d'études portent sur l'analyse fine de la sémiologie des fonctions neuro-psychomotrices dans les TSA et l'existence d'une trajectoire neuro-développementale de ces fonctions n'est pas connue chez les enfants avec TSA. L'objectif de cette étude est de mettre en évidence la sémiologie des troubles psychomoteurs auprès d'enfants avec TSA, à l'aide d'une batterie standardisée Française d'évaluation développementale des fonctions neuro-psychomotrices de l'enfant (NP-MOT) (Vaivre-Douret, 2006). L'évaluation neuro-psychomotrice complète les évaluations de premières instances (psychiatrique; psychologique; compréhension; psychomotrice). L'identification d'un profil clinique neuro-psychomoteur, l'identification de troubles ou décalages par rapport à une norme de référence, la mise en évidence de fonctions cérébrales éventuellement touchées dans les TSA devraient permettre de mieux comprendre l'origine et la nature des troubles observés dans les TSA. Les résultats de plus en plus nombreux concernant la motricité chez ces enfants doivent pouvoir également être analysés au regard des évaluations cognitives et neuro-cognitives, afin d'affiner le profil de développement et permettre ainsi de mieux comprendre la nature des troubles autistiques parmi une comorbidité d'éventuels autres dysfonctionnements. / Motor disorders have been described in the Autistic Spectrum Disorders (ASD), however all children with ASD show no decrease in motor performances. The nature and origin of motor disturbances in ASD are unclear. Neurodevelopmental processes linked to the maturation of the central nervous system, are not really explored in ASD, but these processes underlie motor performances. Few studies trat of an acute semiology of motor abnormalities in ASD and the existence of a neuro-developmental trajectory of neuro-psychomotor functions is not known in children with ASD. The aim of this study is to highlight the semiology of psychomotor disorders among children with ASD, using a French standardized neurodevelopmental assessment tool (NP-MOT) (Vaivre-Douret, 2006). Evaluations of the first instances (psychiatric; psychological; understanding; psychomotor) were supplemented by a standardized assessment battery of neuro-developmental psychomotor functions (NP-MOT). The identification of a neuro-psychomotor clinical profile, identification of problems or discrepancies compared to a standard reference, the identification of potentially affected brain functions in ASD should provide a better understanding of the origin and nature the observed disorders in ASD. The results, more and more numerous concerning motor skills in these children, should be able to be analyzed in light of cognitive or neuro-cognitive assessments and should allow to refine the profile of development and thereby enable a better understanding of the nature of autism among a comorbidity other possible malfunctions.

Plusieurs travaux ont montré que les aires cortico-motrices, localisées dans le cortex frontal et responsables des mouvements volontaires, pouvaient être impliquées dans le processus de compréhension de mots d'action. De ce point de vue, il a été rapporté que la performance d'un acte moteur simple (e.g.: attraper un objet) pouvait être améliorée par la prononciation, la lecture ou l'écoute de mots évoquant une action. Nous avons approché la relation entre parole et action à travers l'étude de l'effet de verbes d'action ainsi que d'autres stimuli cognitifs, l'imagerie kinesthésique (IK) et la soustraction mentale (SM), sur la performance d'un acte moteur complexe, le Squat Vertical Jump (SVJ, ou saut vertical accroupi). Nous avons mesuré la hauteur du SVJ chez des hommes (7 expériences, n = 114) et des femmes (2 expériences, n = 41) à l'aide de deux systèmes de mesure, l'Optojump® et le Myotest®. Les résultats ont montré que la prononciation silencieuse et à haute voix du verbe d'action spécifique au SVJ (saute, conjugué à la première personne de l'impératif), ainsi que l'IK et la SM, améliorent significativement la performance du saut, chez les hommes (jusqu'à + 2,7 cm) et, de manière moins prononcée, chez les femmes (jusqu'à + 1 cm dans 2 expériences). Le reste des résultats obtenus avec les hommes ont indiqué que la prononciation du verbe d'action non spécifique au saut (pince) augmente également la hauteur en SVJ, alors que la prononciation ou l'écoute d'autres verbes sans lien avec le saut (lèche, bouge) n'ont pas eu d'effet significatif sur le SVJ. C'est également le cas du verbe d'état 'rêve et d'un verbe incompréhensible par les sujets (tiào : saute en Chinois) ou encore des verbes qui contredisent et/ou qui s'opposent au déroulement de l'action de sauter (tombe et stoppe). La hauteur du saut a été par ailleurs significativement impactée lorsque les sujets ont prononcé des verbes à fort attributs émotifs (gagne et son antonyme perds) / Several studies have shown that cortical motor areas, located in the frontal cortex and responsible for voluntary movement, might be involved in the process of understanding action words. From this point of view, it has been reported that the performance of a simple motor act (e.g.: catching an object) might be improved by the pronunciation, reading or listening to words referring to the action. We approached the relationship between speech and action through the study of the effect of action verbs and other cognitive stimuli, kinesthetic imagery (KI) and mental subtraction (MS), upon the performance of a complex motor act, the Squat vertical jump (SVJ). We measured the height of SVJ in young naive men (7 experiments, n = 114) and women (2 experiments, n = 41) using an Optojump® and a Myotest® apparatuses. The results showed that the silent and loud pronunciation of specific action verb to SVJ (jump), the KI and the MS improved significantly the performance of the movement, in men (up to 2.7 cm) but less in women (up to + 1 cm in the 2 experiments). The results of other experiments obtained with men indicated that pronunciation of the action verb nonspecific to the jump (pinch) increased also the SVJ performance, while the pronunciation or listening to other verbs unrelated to the jump (Jick, move) had no significant effect on the SVJ. A meaningless verb for the French subjects (tiao = jump in Chinese) showed, in turn, no effect as did dream, faJJ and stop. The verb win improved significantly the SVJ height as much as its antonym Jose, thus suggesting a possible influence of affects in the subjects' performance. It appears that the effects of the specific action verb jump did seem effective but not totally exclusive for the enhancement of the SVJ performance, since non-linguistic stimuli (IK) or unrelated to action (MS) may have had a positive effect on the improvement in motor performance. Moreover verbs referring to emotion, unrelated to action, increased the height of SVJ similarly to the specific action verb jump. The results led us to consider the hypothesis that improving the performance of a complex gesture is dependent, a minima, upon the individual's intention, attention, emotions and also, and perhaps most importantly, concepts (we call concepts, the mental representations) as they may be induced by the cerebral processing of words

La présente recherche traite des mécanismes de communication de type praxique qui sont au cœur des interactions ludomotrices qui se nouent au sein de la pratique du volleyball. Cette perspective de recherche offre la possibilité de mieux appréhender et comprendre les conduites motrices des joueurs qui se façonnent dans un réseau sociomoteur s’articulant autour de rapports de coopération et d’opposition. De là, il nous a semblé intéressant d’étudier le contenu du volleyball qui se pratique aussi bien dans le milieu professionnel qu’à l’école. Le réseau de communication mixte de ce sport est bâti sur la trame de comportements moteurs observables des pratiquants dont l’aisance et l’efficacité motrices espérées s’acquièrent au fil des séances d’entraînements conduits par les entraîneurs/enseignants. Dans ce contexte, l’approche techniciste et classique du Volleyball est-elle privilégiée à l’approche « sémiotrice » fondée sur la lecture des conduites motrices des pratiquants et sur la communication praxique ? La recherche de l’efficacité en situation de match accentue-t-elle cette tendance auprès des éducateurs et des joueurs sur le plan de leurs représentations ? Pour répondre à ces interrogations et mettre en évidence ce réseau subtil d’interactions motrices, nous avons analysé des matchs chez trois populations issues du sport de haut niveau, d’association sportive scolaire et en éducation physique à l’école. Ces observations ont été croisées avec des entretiens semi-directifs réalisés auprès des joueurs et des éducateurs et avec un questionnaire reposant sur la procédure de Condorcet. Les résultats ont révélé d’une part qu’au sein du sport de haut niveau les rapports d’interactions motrices des joueurs se fondent sur des réseaux de communications praxiques plus riches qu’au sein du volleyball scolaire et associatif, mettant en valeur des rapports d’opposition et de coopération autour de sous-rôles sociomoteurs variés et privilégiés. D’autre part, le niveau de pratique à l’échelle scolaire, observé dans le contenu des séances menées par les enseignants, privilégie l’aspect technique et physique du volleyball. Par ailleurs, on relève des distinctions quant aux représentations des pratiquants et de la part de leurs entraîneurs et ce, dans les trois populations comparées : pour les pratiquants, l’intérêt porte principalement sur les aspects techniques, tactiques et physiques. Quant aux entraîneurs, outre les aspects techniques et tactiques, l’organisation et la planification de l’entraînement sont valorisés pour atteindre les objectifs visés. La sportivisation des pratiques telles que le préconisent depuis longtemps les finalités éducatives des instructions officielles (1990) en Tunisie, et observées ici, ne facilite pas la mise en œuvre pédagogique et didactique du volleyball dans une perspective sémiotrice. La référence sportive fondée sur des habiletés motrices (techniques corporelles) du volleyball ne fait qu’entraver la réussite des échanges praxiques entre les élèves. Nous nous proposons ainsi de construire une approche originale de l’enseignement du volleyball scolaire sous l’angle d’un apprentissage fondé principalement sur la sémiotricité. / This study deals with praxis communication mechanisms that are at the heart of motor playfulness interactions that are formed in the practice of volleyball. This research perspective offers the opportunity to better grasp and understand the motor behavior of players that are shaping a social motor skills network revolving around cooperative and adversarial. From there, it seemed interesting to study the content of practicing volleyball both high level and at school. The joint communication network of sport is built on the frame of observable motor behavior of practitioners whose ease and hoped drive efficiency gain over the trainings sessions led by trainers / teachers. In this context, is the technocratic and traditional approach of Volleyball is preferred over the approach motor semiotic based on the studyof motor behavior of practitioners and the praxis communication? The search for efficiency in game situations accentuates this trend with educators and players in terms of their representations? To answer these questions and highlight the subtle network of motor interactions, we analyzed the matches of three populations from high-level sport, school sports association and physical education at school. These observations were crossed with semi-structured interviews with players and educators with a questionnaire based on Condorcet Method. Results revealed that within high level sports, motor interactions of players are based on praxis communication networks are richer within school and club volleyball, thus highlighting links of opposition and cooperation around diverse and under-privileged social motor skills roles. On the other hand, the level of practice at the school level, observed in the content of the sessions conducted by teachers, emphasizes the technical and physical aspects of volleyball. Furthermore, we note distinctions as to the representations and practitioners from their coaches and within three populations: for the first, mainly the focus is on the technical, tactical and physical aspect. As for the second category, in addition to technical and tactical aspects, organization and training of planning are emphasized to achieve objectives. The sportization practices such as have long advocated the educational purposes of official instructions (1990) in Tunisia, observed here, do not make easy the educational and teaching work in a volleyball motor semiotic perspective. Sports reference based on motor skills (body techniques) volleyball only hinder the success of praxis exchanges between students. We thus propose to build an original approach to teach school volleyball in terms of learning based primarily on motor skills semiotic.

Parlebas (1970) affirmait déjà, il y a plus de quarante ans, « l’affectivité est la clef des conduites motrices ». De nombreux travaux se sont concentrés sur la verbalisation des émotions en contexte sportif. A priori ou a posteriori, c’est le sportif qui détermine ce qu’il ressent. Est-il possible de proposer une approche qui viendrait s’adjoindre à celles existantes afin de s’intéresser aux émotions qui naissent durant l’action motrice? L’objet de ce travail porte sur la mise en œuvre d’une méthodologie d’observation qui permet de préserver le caractère écologique de l’émotion sportive. Nous l’envisageons à partir du décryptage des mimiques émotionnelles et des actions du joueur. À l’appui des travaux de Frijda et Tcherkassof (1997), Tcherkassof (2008), Parlebas (1999), Collard (2004), Oboeuf (2010) nous décryptons les émotions et les sous-rôles moteurs actualisés par le joueur en utilisant les expressions faciales et les tendances à l’action. Dans un premier temps, nous créons un test de reconnaissance des expressions faciales sportives. Nous le soumettons à des étudiants STAPS afin d’objectiver des capacités de décodage des visages. Nous constatons que la spécialité sportive a un impact sur la performance. Les résultats suggèrent que les spécialistes des activités de coopération sont de bons décodeurs. Les spécialistes de l’opposition « avec agressivité motrice limitée » sont assez bons. Les combattants sont de piètres décodeurs malgré qu’ils reconnaissent parfaitement la peur. Les spécialistes des activités psychomotrices sont plutôt mauvais mais peu en lien avec cette habileté de décodage. Dans un second temps, nous utilisons les excellents décodeurs sélectionnés grâce à notre test afin qu’ils analysent des vidéos de sportifs en action motrice. Grâce à une caméra embarquée, les visages de chaque joueur peuvent être recensés et analysés dans deux jeux sociomoteurs : la balle assise et l’ours et son gardien. Les observateurs formés et sélectionnés retranscrivent dans une grille d’analyse situationnelle les expressions faciales prototypiques d’une émotion et les sous-rôles sociomoteurs que le joueur actualise (Oboeuf, 2010). Cette grille est un ludogramme émotionnel (Parlebas, 1999). Les seconds types de résultats ainsi recueillis nous invitent à penser qu’il y a des émotions typiques de certaines actions. Lorsqu’elle précède un sous-rôle, la colère est celle de la frappe ou du tir puissant tandis que la peur est celle de l’esquive. Lorsqu’elle succède un replacement ou une interaction de marque favorable, la joie est un retour sur l’objectif du jeu et la douleur est consentie par le contrat ludique. En tant que processus, l’émotion permet au sportif de choisir la conduite motrice qu’il doit mettre en œuvre. En tant que résultat de l’action, l’émotion est une information sur l’atteinte du but du jeu. L’ensemble de nos résultats nous invite à valider cette méthodologie. Il sera désormais nécessaire de reproduire ce type d’étude dans de nombreux sports. / More than forty years ago, Parlebas (1970) affirmed: « affectivity is the key to motor skill ». Many studies have concentrated on the verbalization of emotions in sports context? Before the game or after the game, the sportsman determines what he feels. Is it possible to suggest an approach that would come in line with existing ones in order to be interested in the emotions that arises during motor action? The aim of this work is to implement an observational methodology that preserves the ecological character of sport’s emotion. We consider it from the deciphering of the emotional mimics and the actions of the player. In support of the work of Frijda and Tcherkassof (1997), Tcherkassof (2008), Parlebas (1999), Collard (2004), Oboeuf (2010), we decrypt the emotions and the motor sub-role of player using facial expressions and tendency to action. As a first step, we create a test for recognition of sport’s facial expressions. We submit it to sport students in order to objectify capacities of decoding the faces. We see that the sporting specialty has an impact on performance. The results suggest that specialists in cooperative activities are good decoders. The opposition specialists "with limited motor aggressiveness" are quite good. The fighters are poor decoders despite they fully recognize the fear. Specialists in psychomotor activities are rather bad but not very much related to this skill of decoding. In a second step, we use the excellent decoders selected by our test so that they analyze videos of sportsmen in motor action. Thanks to an embedded camera, the faces of each player can be recorded and analyzed in two sociomotor games: the seated ball and the bear and his keeper. In a situational analysis grid, trained and selected observers retranscribe the prototypical facial expressions of an emotion and the sociomotor sub-roles that the player updates (Oboeuf, 2010). This grid is an emotional ludogram (Parlebas, 1999). The second type of results collected thought that method invite us to think that there are typical emotions inherent to certain actions. Before a sub-role, anger is related to powerful striking or shooting, while fear is interconnected with dodging. Following a replacement or a favorable brand interaction, the joy is a return on the game’s aim and the pain is consented by the play contract. As a process, the emotion allows the athlete to choose the driving behavior that he must implement. As a result of action, emotions are information about reaching the goal of the game. All of our results invite us to validate this methodology. It will now be necessary to repeat this type of study in many sports.

Les perturbations des activités de vie quotidienne constituent l’un des critères diagnostiques du Trouble de l’Acquisition de la Coordination (TAC). Malgré leur impact sur l’autonomie de l’enfant, les troubles d’utilisation impliqués dans ces activités quotidiennes demeurent peu explorés (e.g., mécanismes sous jacents, profils inter-individuels, recul évolutif). A notre connaissance, la notion d’utilisation d’outil n’a pas fait l’objet d’une modélisation développementale spécifique.Elle se situe aujourd’hui au carrefour des modèles sur le développement perceptivo-moteur et des théories sur l’émergence des capacités cognitives de résolution de problème chez l’enfant. Des modèles récents développés chez l’adulte apraxique suggèrent que l’utilisation d’outil est le fruit d’un processus dialectique entre un raisonnement technique (i.e., analyse abstraite des moyens techniques pertinents pour un but donné) et des habiletés sensori-motrices (i.e., guidées par les représentations sur les transformations mécaniques à opérer). A l’appui de ces modèles, la présente thèse propose d’une part d’analyser le développement typique de l’utilisation d’outil et des processus sous-jacents.Nous explorons d’autre part l’hypothèse d’un développement atypique de l’utilisation d’outil chez des enfants diagnostiqués TAC. Nos résultats apportent des arguments en faveur de la contribution du raisonnement technique au développement typique de l’utilisation d’outil. Sur le plan clinique, l’analyse de l’étendue et des causes sous-jacentes des difficultés d’utilisation d’outil confirme l’importance d’un tel examen pour la validation des critères diagnostiques du TAC. / Deficits in daily living activities are one of the diagnostic criteria of the Developmental Coordination Disorder(DCD). Despite their impact on child’s autonomy, tooluse disorders involved in these daily activities remainunder-assessed (e.g., underlying processes,interpersonal profiles, persistence disease). To ourknowledge, there is no theoretical framework of tool useformulated in a specifically developmental perspective.This concept actually remains at the crossroads between models of the perceptual-motor development and theories about cognitive processes of problem resolution in children. Recent models developed inadults with apraxia suggest that tool use is a dialectical process between a technical reasoning (i.e., abstractanalysis of technical means and ends) and sensory motorskills (i.e., managed by the representations on the mechanical transformations to be operated). According to these models, we first aim to analyze the typical development of tool use and the underlying processes.We then explore the assumption of an atypical development of tool use in children with DCD. Ourfindings provide evidence for the involvement of technical reasoning in typical development of tool use.From a clinical perspective, the analysis of tool use impairment and underlying deficits confirm the relevance of such an assessment for the validation of the diagnostic criteria of the DCD.

Avec le vieillissement de la population, l’Accident Vasculaire Cérébrale (AVC) est l’un des principaux problèmes de santé et touche 15 millions de personnes par an à travers le monde. Après un AVC, de nombreux troubles moteurs et sensoriels, qui ont un impact direct sur les activités de la vie quotidienne (AVQ), peuvent apparaître comme le manque de coordination, la spasticité ou les tremblements. Afin de rétablir au maximum leurs capacités motrices et sensorielles, les patients doivent suivre un processus de rééducation long et coûteux. De plus, le suivi et l’évaluation des patients se fait à partir d’observations visuelles. Peu voire aucune information objective et quantifiable sur la réalisation des exercices n’est collectée pendant les séances de rééducation. Ainsi, des informations potentiellement cruciales sur les capacités motrices des patients ne sont pas mesurées. De nombreuses plates-formes de rééducation et de suivi ont été développées pour collecter des informations objectives à l’aide de la réalité virtuelle, augmentée, d’écrans interactifs ou de dispositifs portables. Cependant, ces plates-formes peuvent présenter des contraintes de coût, de portabilité et d’utilisabilité.L’objectif de cette thèse est de proposer des outils permettant d’améliorer l’accompagnement des patients durant la rééducation fonctionnelle en offrant aux professionnels de santé un suivi plus représentatif de l’état de santé de ces derniers séance après séance. Ce suivi s’effectue à l’aide d’informations objectives et quantifiables sur les fonctions motrices des membres supérieurs collectées par des objets instrumentés de capteurs. Sur la base de l’état de l’art et des résultats d’une étude observationnelle réalisée auprès de quatorze professionnels de santé, nous avons développé cinq objets de rééducation instrumentés pour le suivi des fonctions motrices de la main et du bras et des activités de la vie quotidienne qui se matérialisent par : (i) un osselet qui collecte des informations sur la dextérité manuelle (position et pression des doigts, orientation, mouvements irréguliers, tremblements), (ii) un cube qui collecte des informations sur la préhension globale de la main (pression globale des doigts, orientation, mouvements irréguliers et tremblements), (iii) un bracelet connecté du commerce qui collecte des informations sur les fonctions motrices du bras (mouvements du bras, mouvements irréguliers et tremblements), (iv) un vêtement instrumenté qui mesure l’angle de flexion du coude et (v) un verre qui collecte des informations sur les fonctions motrices du bras et de la main lors de séquences d’actions complexes (niveau de liquide, orientation, position sur une cible, pression des doigts et tremblements) et qui permet de reconnaître les activités de la vie quotidienne boire, s’asseoir, se lever, marcher, monter et descendre des escaliers. Nous avons conduit une étude expérimentale auprès de quatorze professionnels de santé afin d'explorer l'ensemble des fonctionnalités ainsi que le design des objets afin de récolter des retours sur de possibles améliorations. Les résultats de cette étude nous ont permis s’assurer de la validité des fonctionnalités et de développer des interfaces de visualisation visant à afficher les données de manière simple, rapide et facile à interpréter. Nous avons mené une étude auprès de six professionnels de santé afin de valider le développement de ces interfaces. Les résultats indiquent que les choix de conception de ces interfaces de visualisation sont pertinents. Enfin, nous avons mené une étude expérimentale d’utilisabilité et d’acceptabilité auprès de neuf patients victimes d’AVC. Les résultats indiquent que les critères d’efficacité et de satisfaction de l’utilisabilité sont respectés. De plus, les patients ont jugé les objets faciles à utiliser et sont volontaires pour les utiliser pendant les séances de rééducation et à domicile afin d’adapter leur programme de rééducation en fonction de leurs progrès. / As the population ages, stroke is one of the major health problems affecting 15 million people worldwide each year. After a stroke, many motor and sensory disorders, which have a direct impact on activities of daily living (ADL), can appear as lack of coordination, spasticity or tremors. In order to restore their motor and sensory abilities as much as possible, patients must undergo a long and costly rehabilitation process. In addition, patient monitoring and evaluation is based on visual observations. Little or no objective and quantifiable information on the execution of exercises is collected during rehabilitation sessions. Thus, potentially crucial information on patients' motor abilities is not measured. Many rehabilitation and monitoring platforms have been developed to collect objective information using virtual reality, augmented, interactive screens or portable devices. However, these platforms may have cost, portability and usability constraints.The objective of this thesis is to propose tools to improve the accompaniment of patients during the process of functional rehabilitation by offering health professionals a more representative follow-up of the state of health of these, session after session. This monitoring is carried out using objective and quantifiable information on the motor functions of the upper limbs collected by objects instrumented with sensor. On the basis of the state of the art and the results of an observational study conducted with fourteen health professionals, we developed five instrumented rehabilitation objects for monitoring the motor functions of the hand and arm and the activities of daily life that are materialized by: (i) a jack that collects information on manual dexterity (finger position and pressure, orientation, irregular movements, tremors), (ii) a cube that collects information on overall hand grip (overall finger pressure, orientation, irregular movements and tremors), (iii) a commercially available connected watch that collects information on arm motor functions (arm movements), (iv) an instrumented garment that measures the bending angle of the elbow and (v) a cup that collects information on the motor functions of the arm and hand during complex action sequences (fluid level, orientation, position on a target, finger pressure and tremors) and allows the recognition of activities of daily living such as drinking, sitting, standing, walking, climbing and descending stairs. We conducted an experimental study with fourteen healthcare professionals to explore the functionalities and the design of the objects in order to gather feedback on possible improvements. The results of this study allowed us to tighten the measurement perimeter and make the objects more functional. This study also allowed us to develop visualization interfaces to display data in a simple, fast and easy to interpret manner. We conducted a study with six healthcare professionals to validate the development of these interfaces. The results indicate that the design choices of these visualization interfaces are relevant. Finally, we conducted an experimental usability and acceptability study in nine stroke patients. The results indicate that the efficiency and usability satisfaction criteria are met. The results show that patients found the objects easy to use and are willing to use them during rehabilitation sessions and at home to adapt their rehabilitation program according to their progress.

L’avancée de l’âge entraîne une diminution du contrôle moteur ainsi que l’apparition de troubles de la marche et de l'équilibre. Ces difficultés affectent la capacité des personnes âgées à accomplir les activités de la vie quotidienne et à maintenir leur indépendance (Salthouse, 2000 ; Seidler et al., 2010). Dans le cadre des théories de la simulation, de nombreuses études ont révélé des similitudes, tant au niveau comportemental que neuronal, entre exécution et simulation motrice (Decety & Jeannerod, 1995 ; Grezes & Decety, 2001). Selon Jeannerod (2001), ce processus cognitif permet de simuler mentalement une action, tandis qu’un mécanisme d’inhibition est mis en place pour contrôler toute exécution motrice externe (Bonnet et al., 1997 ; Jeannerod, 1994). Il est toutefois difficile de caractériser ce processus et d’ainsi révéler les troubles de simulation. Par ailleurs, peu d’études se sont intéressées à stimuler le processus de simulation motrice, notamment par l’utilisation de stimuli odorants. En effet, il a été rapporté que les odeurs avaient de nombreux effets sur la cognition (Millot et al., 2002), les émotions (Matsunaga et al., 2012), mais également l’exécution motrice (Castiello et al., 2006). Ce travail de thèse vise à évaluer l’effet de l’environnement odorant sur la simulation motrice lors de tâches d’observation et d’imagerie d’actions motrices chez des participants jeunes et âgés sains. Dans une première partie, nous avons révélé la simulation motrice à l’aide d’une cellule de force, lors de l’observation d’actions. Une amplitude plus importante des variations de la force de préhension a été observée lors du visionnage de scènes vidéo d’actions chez des sujets jeunes (étude 1), reflet de la mise en place du processus de simulation motrice. Ces résultats ont été retrouvés lors de la présentation de photos représentant des activités de faible (marche) ou forte (course) intensité (étude 2). Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l’effet des odeurs sur le processus de simulation motrice, la cognition et les émotions. En effet, les odeurs sont fortement liées à la mémoire, qu’elle soit émotionnelle (souvenirs) ou sémantique (catégorisation d’une odeur). Placés dans un environnement odorant, les participants ressentaient une sensation de bien-être lorsque les odeurs rappelaient des souvenirs autobiographiques (étude 3). En nous basant sur le modèle d’Act-in (Versace et al.,2014), sentir une odeur entrainerait une réactivation des traces en mémoire et permettrait de se représenter les caractéristiques perceptuelles d’un objet. Ainsi, sentir une orange (gros fruit) ou une fraise (petit fruit) impliquerait une simulation et une exécution motrice différente en fonction de leurs caractéristiques propres. Nous avons ainsi évalué l’influence des odeurs de fraise et d’orange sur la simulation d’actions impliquant la manipulation de fruits (Etude 4). Il était observé un relâchement de la contraction musculaire lorsqu’une odeur de fraise était présentée. L’odeur d’orange entrainait en revanche une plus importante contraction musculaire, et cela même si les participants devaient s’imaginer manipuler une fraise. Ces études ouvrent la question de la représentation perceptuelle évoquée par l’odeur et pouvant influencer la simulation et donc l’exécution. Utiliser des odeurs pourrait, dès lors, être utile lors la prise en soin des personnes ayant des troubles de la motricité en augmentant la sensation de bien-être ressenti et en stimulant le processus de simulation motrice par l’évocation des caractéristiques de perception par l’odeur. Un ensemble de perspectives de recherches et d’applications cliniques s’ouvrent au regard de ces résultats, et seront discutées dans cette thèse. / With advanced age, a decline in fine motor control, gait and balance is observed. These difficulties affect the elderly’s ability to perform daily activities and maintain their independence (Salthouse, 2000; Seidler et al., 2010). In the context of simulation theories, numerous studies revealed similarities between motor execution and simulation, both at a behavioral and a neural level, in neuronal behavioral behavior (Decety and Jeannerod 1995, Grezes and Decety 2001). According to Jeannerod (2001), this cognitive process permits to simulate an action, while a mechanism of inhibition operates to control any external motor execution (Bonnet et al., 1997, Jeannerod, 1994). However, it is difficult to characterize this process and thus reveal the simulation disorders. In addition, few studies were interesting in the stimulation of the motor simulation process, especially by using odorant stimuli. Indeed, odors can have effects on cognition (Millot et al., 2002), emotions (Matsunaga et al., 2012), and motor execution (Castiello et al., 2006). This thesis aims to evaluate the effect of the odorant environment on motor simulation during action observation and motor imagery task in healthy young and elderly participants. In the first part, we revealed the motor simulation by using a grip-force sensor during action observation and motor imagery tasks. A higher amplitude of the grip force variations was observed in young participants when they were watching video scenes of actions (study 1), reflecting the involving of motor simulation process. These results were also found when pictures depicting either a low (walk) or high (race) intensity of force were presented to young participants (study 2). In the same way, these variations were observed in elderly participants when they were watching video of reach-to-grasp actions (study 3). In the second part, we were interested in the effect of odors on the motor simulation process, cognition and emotions. Indeed, odors are strongly related to memory, either in an emotional (memories) or in a semantic (categorization of an odor) way. Placed in an odorant environment, participants felt more positive affects when the odors recalling autobiographical memories were diffused (Study 4). Based on the Act-in model (Versace et al., 2014), perceiving an odor would lead to a reactivation of memory traces implying the perceptual characteristics of this odor. Thus, smelling an orange (large fruit) or a strawberry (small fruit) would lead to a different motor simulation and execution according to their own characteristics. We thus evaluated the influence of strawberry and orange odors on the simulation of reaching-grasping actions involving fruit handling (Study 4). A size-congruence effect was found when a strawberry odor was diffused, as revealed with the muscular release observed. On the other hand, the orange odor led to a more important muscular contraction, especially when the participants had to imagine handle a strawberry. These studies open the question of the perceptual representation evoked by the odors that can influence the simulation process and thus the execution. Using odors could be relevant in clinical settings for people who are suffering from motor disorders by improving the well-being feeling and also stimulate the motor simulation process by evoking perceptual characteristics with the odors. A set of research perspectives and clinical applications will be opened considering these results and will be discussed in this thesis.

Des troubles moteurs ont été décrits dans les Troubles du Spectre Autistiques (TSA), toutefois tous les enfants atteints de TSA ne montrent pas de diminution des performances motrices. La nature et l'origine des perturbations motrices dans les TSA ne sont pas claires. Les processus neuro-développementaux, en lien avec la maturation du système nerveux central, sont peu explorés dans les TSA, or ces processus sous-tendent les performances motrices. Peu d'études portent sur l'analyse fine de la sémiologie des fonctions neuro-psychomotrices dans les TSA et l'existence d'une trajectoire neuro-développementale de ces fonctions n'est pas connue chez les enfants avec TSA. L'objectif de cette étude est de mettre en évidence la sémiologie des troubles psychomoteurs auprès d'enfants avec TSA, à l'aide d'une batterie standardisée Française d'évaluation développementale des fonctions neuro-psychomotrices de l'enfant (NP-MOT) (Vaivre-Douret, 2006). L'évaluation neuro-psychomotrice complète les évaluations de premières instances (psychiatrique; psychologique; compréhension; psychomotrice). L'identification d'un profil clinique neuro-psychomoteur, l'identification de troubles ou décalages par rapport à une norme de référence, la mise en évidence de fonctions cérébrales éventuellement touchées dans les TSA devraient permettre de mieux comprendre l'origine et la nature des troubles observés dans les TSA. Les résultats de plus en plus nombreux concernant la motricité chez ces enfants doivent pouvoir également être analysés au regard des évaluations cognitives et neuro-cognitives, afin d'affiner le profil de développement et permettre ainsi de mieux comprendre la nature des troubles autistiques parmi une comorbidité d'éventuels autres dysfonctionnements. / Motor disorders have been described in the Autistic Spectrum Disorders (ASD), however all children with ASD show no decrease in motor performances. The nature and origin of motor disturbances in ASD are unclear. Neurodevelopmental processes linked to the maturation of the central nervous system, are not really explored in ASD, but these processes underlie motor performances. Few studies trat of an acute semiology of motor abnormalities in ASD and the existence of a neuro-developmental trajectory of neuro-psychomotor functions is not known in children with ASD. The aim of this study is to highlight the semiology of psychomotor disorders among children with ASD, using a French standardized neurodevelopmental assessment tool (NP-MOT) (Vaivre-Douret, 2006). Evaluations of the first instances (psychiatric; psychological; understanding; psychomotor) were supplemented by a standardized assessment battery of neuro-developmental psychomotor functions (NP-MOT). The identification of a neuro-psychomotor clinical profile, identification of problems or discrepancies compared to a standard reference, the identification of potentially affected brain functions in ASD should provide a better understanding of the origin and nature the observed disorders in ASD. The results, more and more numerous concerning motor skills in these children, should be able to be analyzed in light of cognitive or neuro-cognitive assessments and should allow to refine the profile of development and thereby enable a better understanding of the nature of autism among a comorbidity other possible malfunctions.

Le comportement moteur est un phénomène où les différentes composantes d’un système biologique sont organisées de façon à assurer la coordination d’un mouvement intentionnel. Selon les théories computationnelles, le comportement est défini comme un problème moteur dont la solution peut être trouvée par des systèmes divisés de manière hiérarchique. Les composantes traitent et communiquent entre elles de l’information représentant les aspects pertinents du problème moteur (positions, trajectoires, vitesses, forces, etc.) lesquels sont censés être organisés à leur tour selon une hiérarchie d’abstraction et de complexité ascendante. Le défi est de faire face à quatre problèmes centraux du comportement : a) Le nombre élevé de degrés de liberté et d’interactions ; b) La redondance des degrés de liberté ; c) L’anticipation des effets du mouvement ; d) L’incertitude dans l’information. Les théories computationnelles classiques proposent des schémas explicatifs composés d’un agencement de différents modèles internes (prospectifs et inverses). Plus récemment, l’approche bayésienne propose un schéma hiérarchique plus homogène lequel est censé faire face aussi à l’incertitude de l’information. Cette recherche démontre que les théories computationnelles, y compris l’approche bayésienne, sont paralysées par un dilemme insurmontable : soit elles peuvent passer à l’échelle de manière computationnellement faisable - les calculs peuvent être réalisés en un temps raisonnable - mais dans ce cas elles ne peuvent pas reproduire la versatilité caractéristique du comportement des êtres vivants ; soit elles aspirent à reproduire la versatilité biologique mais alors elles sont infaisables. / Motor behavior is a phenomenon where the components making up a biological system are organized so as to ensure the coordination of a purposeful movement. According to computational theories, behavior is defined as a motor problem the solution of which can be found by systems divided hierarchically. The components process and communicate information representing the relevant variables of the motor problem (positions, trajectories, velocities, forces, etc.) which are, in turn, assumed to be organized as a hierarchy of increasing abstraction and complexity. The challenge is to tackle the four core problems of behavior: a) The high number of degrees of freedom and their interactions; b) The redundancy of degrees of freedom; c) The anticipation of the effects of movement; d) The uncertainty in information. Classical computational theories advance explanatory schemas made of structured sets of internal models (forward and inverse). More recently, the Bayesian approach advances a more homogeneous hierarchical schema which is supposed to account for uncertainty in information. This research shows that computational theories, including the Bayesian approach, are crippled by an unsolvable dilemma: The first horn is that if the models can scale up while staying computationally tractable, i.e. the computations can be carried out in a reasonable amount of time, then they fail to reproduce the versatility which characterizes the behavior of living beings. The second horn is that if the models aspire to reproduce biological versatility, then they are intractable.