La préférence manuelle est l'utilisation préférentielle de l'une des deux mains lors d'activité où une seule main est requise, des « activités unimanuelles ». La préférence latérale est l'attribution préférentielle de chaque main à un rôle lors d'activités où les deux mains sont requises et ont des rôles complémentaires, des « activités bimanuelles asymétriques ». Si la première a reçu beaucoup d'attention des chercheurs, ce n'est pas le cas de la seconde. Pourtant, la dernière est importante pour le développement global des enfants. Des études démontrent que la préférence latérale est dépendante de l'activité bimanuelle asymétrique exécutée, ce qui implique qu'elle devrait être étudiée pour chacune de ces activités. Le hockey sur glace est un cas intéressant dans ce domaine d'étude, car les déterminants de sa préférence latérale sont particulièrement nébuleux, même en comparaison avec les autres activités bimanuelles asymétriques. Ainsi, l'objectif de l'étude était de documenter la trajectoire développementale de la préférence latérale au hockey sur glace : quand elle apparait et quels sont les facteurs qui l'influencent. L'échantillon était composé de 106 enfants de trois à six ans. Leur préférence latérale préférée au hockey sur glace, leurs performances de maniement de rondelle selon les deux prises de bâton possibles et leur préférence manuelle étaient collectées. Ces mêmes variables étaient mesurées chez l'un de leurs deux parents, à la différence que la préférence latérale était déterminée par questionnaire et que ce parent devait, en plus des autres variables, identifier les facteurs déterminants de la préférence latérale au hockey sur glace de son enfant. Les résultats d'une régression linéaire segmentée et d'analyses catégorielles n'ont pas permis de cibler un âge précis de détermination de la préférence latérale dans la tranche d'âge observée, mettant en évidence la complexité de cette habileté. Néanmoins, certains résultats, pris indépendamment des autres, pourraient appuyer la position selon laquelle le développement de cette préférence pourrait commencer vers l'âge de cinq ans. De plus, en postulant que la préférence latérale pour le hockey sur glace est déterminée en fonction de la familiarité avec le sport au lieu de l'âge, la présente étude appuie l'hypothèse d'un effet de la culture sur les proportions de préférence latérale au hockey sur glace. Finalement, outre l'observation, la préférence manuelle et l'influence parentale qui ont toutes reçu un soutien relatif dans la présente étude, les résultats ont surtout révélé qu'un déterminant important de la préférence latérale au hockey sur glace est le choix de l'enfant. / Manual preference is the preferential use of one of the two hands in activities where only one of them is required, "unimanual activities". Lateral preference is the preferential manual distribution of roles in activities where both hands are required to play complementary roles, "asymmetrical bimanual activities". While the former has received much attention from researchers, the latter has not. Yet the latter is important to children's overall development. Some studies show that lateral preference is highly task-specific, which implies that it should be studied for each asymmetrical bimanual activity. Ice hockey is an interesting case on the topic as the determinants of its lateral preference are particularly unclear, even in comparison with other asymmetrical bimanual activities. Thus, the aim of the study was to document the developmental trajectory of lateral preference in ice hockey: when it appears and what factors influence it. The sample consisted of 106 children aged three to six. Their preferred lateral preference in ice hockey, their stick-handling skills with each of the two possible stick grips and their manual preference were all collected. In addition, one of their two parents was also measured on these variables, but their lateral preference was measured by questionnaire and they had, in addition, to identify the determinants of their child's lateral preference for ice hockey. The results of segmented linear regression and categorical analyses failed to identify, within the observed age range, a precise age of determination of lateral preference, highlighting the complexity of this skill. Nevertheless, some results, taken independently from the others, could support the argument that the development of this preference could begin around the age of five. Moreover, by postulating that ice hockey's lateral preference is determined based on familiarity with the sport instead of age, the present study supports a hypothetical cultural effect on the proportions of lateral preference in ice hockey. Finally, in addition to observation, manual preference and parental influence, all of which received relative support in the present study, the results primarily identified children's choice as one of the important determinants of lateral preference for ice hockey.

Étant donné les déficits moteurs, sensoriels, perceptuels et cognitifs que peuvent présenter les adolescents ayant une déficience motrice cérébrale (DMC), ils sont à risque de participation limitée dans les loisirs. L'objectif de ce mémoire est de déterminer s'il y a présence d'une différence entre la participation aux loisirs des adolescents présentant une DMC et celle de leurs pairs sans déficience. Afin de mesurer la participation aux loisirs, le Children's Assessment of Participation and Enjoyment et le Preferences for Activities (CAPE/PAC) ont été administrés à 41 adolescents avec DMC et 31 adolescents sans DMC. Les résultats indiquent une différence entre les deux groupes pour plusieurs dimensions de la participation aux loisirs et plus spécifiquement, pour les activités physiques. Également, des différences ont été observées entre les adolescents avec hémiplégie et ceux avec diplégie. Les résultats sont comparés à des études antérieures sur les loisirs des enfants avec DMC et les impacts cliniques sont discutés.

Ce doctorat s'est intéressé à l'organisation fonctionnelle du cortex moteur primaire (M1) impliqué dans une synergie musculaire interarticulaire. La question de recherche était de savoir si le contrôle d'une synergie proximo-distale était assuré par les connexions synaptiques facilitatrices existant entre zones M1 contrôlant les muscles proximaux et distaux. L'originalité du travail repose sur le fait que cette question est traitée pour la première fois au cours d'une tâche motrice dynamique. Le modèle expérimental utilisé est le maintien de la pince pouce/index pendant des mouvements cycliques de flexion/extension du poignet. L'hypothèse de travail propose que la pince et la flexion du poignet, forment une synergie proximo-distale assurée par les connexions entre zones M1 des muscles fléchisseurs du poignet et du muscle abducteur de l'index, (FDI, First Dorsal Interosseus préactivé pour le maintien de la pince). Le recrutement de ces connexions augmenterait l'excitabilité corticale du FDI, potentialisant ainsi l'efficacité de la commande motrice distale. Les simples et doubles stimulations magnétiques transcrâniennes de M1 ont permis de tester l'excitabilité corticospinale et le niveau d'inhibition intracorticale (SICI) du FDI chez des personnes en santé (études 1 et 2) et chez une patiente désafférentée (étude 3). Les résultats des études 1 et 2 indiquent respectivement que l'excitabilité corticospinale du FDI est augmentée et que sa SICI est réduite pendant la flexion du poignet comparativement à l'extension, que les mouvements soient actifs ou passifs. Comme la SICI teste des processus strictement corticaux, il est proposé que la facilitation observée (fléchisseurs du poignet - FDI) s'organise en partie dans les circuits de M1. De plus, la facilitation observée en passif suggère une contribution des afférences proprioceptives du poignet. Les résultats de l'étude 3 (désafférentation) où l'effet n'est observé qu'en actif, suggèrent que les seules informations proprioceptives n'expliquent pas la facilitation proximo-distale et qu'une combinaison avec la commande motrice proximale est requise. Ces observations appuient l'idée du contrôle moteur cortical intégré de la pince pouce/index au cours de mouvements cycliques du poignet. Cette tâche dynamique serait une synergie musculaire fonctionnelle représentée au sein de M1 et contrôlée par la perméabilité phase-dépendante des informations sensorielles liées au mouvement.

Protocole d'entente entre l'Université Laval et l'Université du Québec à Chicoutimi. / La littérature scientifique abordant les relations entre motricité, attention et inhibition est plutôt rare. L’étude des relations permet une meilleure compréhension des interactions et de leurs répercussions comportementales. Le projet de recherche vise à documenter les relations chez un groupe d’adolescents, en plus d’un sous-groupe rapportant un TDA/H. Les fonctions cognitives et motrices de 219 adolescents furent évaluées. Inhibition et attention étaient liés à la motricité par plusieurs déterminants moteurs. Ces relations étaient fortement modulées par le sexe des sujets. L’exploration chez le sous-groupe rapportant un TDA/H montrait un profil neuropsychologique typique et des fonctions motrices normales. De plus, les interactions entre fonctions motrices et cognitives de cette population étaient moins nombreuses et confinées au domaine de l’agilité. Des études ultérieures devront aborder la différence entre les sexes et les relations en présence d’un TDA/H diagnostiqué. / Scientific literature addressing the association between motor functions, attention and inhibition is scarce. Studying these relations helps better understand the interactions and their behavioural repercussions. The research project aims to document these relations in a group of teenagers and in a subgroup reporting ADHD. The cognitive and gross motor functions of 219 teenagers were assessed. Inhibition and attention were linked to several determinants of motor skills. These relations were strongly modulated by gender. The exploration using the subgroup with ADHD indicated typical neuropsychological profile and normal gross motor functions. In this sample, there were fewer interactions between gross motor skills and cognitive functions, specifically related to the agility domain. Future studies should address the effect of gender on gross motor skills and explore the association with cognitive functions in teenagers with ADHD.

Québec Université Laval, Bibliothèque 2015

Dans la vie de tous les jours, il arrive que nos actions soient perturbées par desvariations rapides des forces externes de notre environnement. Afin d'atteindre notre but, nousdevons alors réagir “vite et bien” à ces perturbations de mouvement, ce qui implique la mise enjeu à la fois de processus cognitifs et de processus sensori-moteurs. Nous nous sommesintéressés aux mécanismes corticaux (engagés notamment au niveau du cortex sensorimoteurprimaire) sous-tendant les interactions entre fonctions cognitive et sensorimotrice permettantd'adapter la réaction à la perturbation en fonction de notre intention, en nous efforçant de fairele lien entre les mécanismes impliqués au cours de la préparation et de la réalisation de laréaction. En utilisant le couplage EEG-TMS (avec enregistrement de l'EMG), nous avons menéune approche par stimulation-enregistrement, permettant d'observer simultanément lesmécanismes corticaux et corticospinaux précédant et suivant la stimulation, et ainsi de mieuxcomprendre le lien reliant l'activité cérébrale et le comportement.Dans l’étude 1, nous avons utilisé une perturbation motrice centrale, c'est-à-dire quenous avons demandé au sujet soit de résister soit d'assister un mouvement évoqué directementau niveau cortical par TMS. Ceci nous a permis de montrer que les processus cognitifs peuventinfluencer directement l'excitabilité corticale et corticospinale, avant la mise en jeu deprocessus sensorimoteurs impliqués dans l’exécution du mouvement. Lorsque le sujet s’estpréparé à résister au mouvement évoqué par TMS, l'augmentation anticipée de l'activité desréseaux intracorticaux inhibiteurs de M1 diminue l'excitabilité corticale, menant à une diminutionde l’excitabilité corticospinale, réduisant ainsi l’amplitude du mouvement évoqué par TMS.Dans les études suivantes (2, 3 et 4), nous nous sommes intéressés aux mécanismescorticaux et corticospinaux impliqués dans la préparation et la réaction rapide à uneperturbation périphérique du mouvement. Nous avons demandé au sujet soit de résister soitde se laisser-faire par une extension passive du poignet, et avons étudié les mécanismesimpliqués dans la modulation de la composante à longue latence du réflexe d'étirement (LLSR,qui débute environ 50 ms après la perturbation), en fonction de l'intention. Concernantl’excitabilité corticospinale, les résultats montrent que, lors de la préparation à uneperturbation périphérique, les phénomènes d'intégration sensori-motrice engendrés par lesafférences sensorielles dues à la perturbation sont pris en compte dans le réglage anticipé del'excitabilité corticospinale, afin que la réaction, déclenchée par les afférences sensorielles, soitadaptée à l'intention du sujet (étude 2). Au niveau cortical, une modification de l'activité desréseaux intracorticaux de M1 en fonction de l'intention précède la modulation de l'activitécorticale du cortex sensorimoteur primaire, liée à la genèse du LLSR, suggérant que desprocessus anticipateurs influencent l’activité du cortex sensorimoteur primaire afin que saréponse précoce à la perturbation soit adaptée à l'intention du sujet (étude 3). Enfin, dansl’étude 4, nous avons mis en évidence le rôle d'une aire motrice non primaire, la SMA proper,dans la modulation du réflexe d'étirement en fonction de l'intention.Ainsi, lorsque nous anticipons une perturbation motrice, des processus préparatoiresspécifiques (dépendants de notre intention), et différents de ceux impliqués avant la réalisationd’un mouvement sans variation des forces externes, sont mis en jeu dans la SMA proper et lecortex sensorimoteur primaire de manière à ce que la réaction rapide, déclenchée au niveau ducortex sensorimoteur par les afférences sensorielles induites par la perturbation, soit adaptée àl’intention du sujet. / In everyday life, our actions can be perturbed by rapid variations of environmentalexternal forces. In order to achieve our goals, we have to react “well and fast” to thesemovement perturbations. This reaction implies both cognitive and sensorimotor processes. Wewere interested in the cortical mechanisms (mainly involving the primary motor cortex, M1)underlying the interaction between cognitive and sensorimotor functions that allows theadaptation of the reaction to the perturbation according to the intention. We tried to relate themechanisms implicated during the preparation with those implicated during the realization ofthe reaction. With combined EEG-TMS (with EMG recording), we used a stimulation-recordingapproach, allowing simultaneous observation of cortical and corticospinal mechanisms, bothbefore and after the stimulation. This approach helps to obtain to a better understanding of therelationship between cerebral activity and behavior.In the first experiment, we used a central motor perturbation, i.e. subjects were asked toresist or to assist a movement evoked directly at the cortical level using TMS. We showed thatcognitive processes can directly influence cortical and corticospinal excitability before anyinvolvement of the sensorimotor processes related to the movement execution. When subjectsprepared to resist the TMS-evoked movement, the anticipatory increased activity of theintracortical inhibitory networks of M1 decreased the cortical excitability, leading to adecreased corticospinal excitability and thus to a reduced TMS-evoked movement.In the following experiments (2, 3 and 4), we were interested in cortical andcorticospinal mechanisms engaged during the preparation and the reaction to a peripheralmovement perturbation. We asked subjects either to resist or to not-react (to “let-go”) to apassive wrist extension, and we studied the mechanisms underlying the modulation of the longlatency stretch reflex (LLSR, starting about 50 ms after the perturbation) according to theintention. Concerning the corticospinal excitability, the results showed that, during thepreparation of a reaction to a peripheral perturbation, the anticipatory tuning of thecorticospinal excitability takes into account sensorimotor integrative phenomenons induced bythe afferent input due to the perturbation in such a way that the reaction, triggered by theafferent inputs, is adapted to the subject’s intention (experiment 2). At the cortical level, achange of M1 intracortical network activity (before the perturbation) precedes the modulationof the primary sensorimotor cortex activity that is linked to the LLSR generation (after theperturbation). This strongly suggests that anticipatory processes preset the primarysensorimotor cortex in order to adapt its early response to the perturbation according to thesubject’s intention (experiment 3). Finally, temporary inactivation of SMA proper (induced byTMS) showed that this non-primary motor area is also implicated in the modulation of thestretch reflex according to the intention (experiment 4).In conclusion, when we expect a motor perturbation, intention-specific preparatoryprocesses are engaged in SMA proper and the primary sensorimotor cortex that are differentfrom those involved in the realization of a movement without external force variations. Thesepreparatory processes allow the early motor reaction, generated by the primary sensorimotorcortex (triggered by the afferent input induced by the perturbation) to be adapted to thesubject’s intention.

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”

Les Accidents Vasculaires Cérébraux (AVC) représentent la première cause de handicap moteur acquis chez l'adulte. La récupération s'appuie en grande partie sur des mécanismes de plasticité cérébrale. La rééducation a pour principal objectif d'optimiser ces mécanismes. Les travaux sur la plasticité cérébrale ont permis de développer de nouvelles techniques de modulation de la plasticité cérébrale à partir de stimulations cérébrales non-invasives (Non-invasive Brain Stimulation, NIBS) : la PAS (Paired Associative Stimulation) est une de ces techniques de stimulation permettant de moduler de façon la plasticité cérébrale. Le PAS consiste à coupler une stimulation électrique périphérique et une stimulation magnétique corticale de type TMS (Transcranial Magnetic Stimulation). Dans des études précédentes, nous avons montré, sur une session de 30 minutes, une facilitation durable (60mn) et spécifique du potentiel évoqué moteur (PEM) du long extenseur radial du carpe (ECRL) chez des patients hémiparétiques. Le protocole CIPASS (Chronic Interventional PAS in Stroke) a pour but d'étudier les effets d'une répétition quotidienne de sessions PAS (pendant 5 jours) et de prouver un effet durable (3 jours) de l'augmentation de la plasticité cérébrale pour le muscle ECRL chez le patient hémiparétique. Vingt-quatre patients ont été inclus dans une étude randomisée, en double-aveugle contre placebo. Aucune différence significative n'a été trouvée entre les groupes PAS et Sham, ni sur le plan électrophysiologique ni sur le plan moteur. Cependant, un sous-groupe de patients semble répondre à l'intervention ; la répétition de sessions PAS semble avoir un impact plus important chez les patients ayant un PEM initial (baseline) bas associé à une importante intensité de stimulation TMS. Cette étude est venue confirmer la variabilité des effets du PAS retrouvée chez le sujet sain et le patient victime d'AVC. Plusieurs études ont montré un effet adjuvant des NIBS lorsqu'elles sont associées à l'apprentissage d'une tâche motrice. Concernant le PAS, quelques études ont montré une facilitation plus importante lorsque celle-ci est associée à une contraction musculaire. L'imagerie motrice (IM) est le fait d'imaginer un mouvement sans le réaliser, elle partage des mécanismes similaires à ceux du mouvement réel. Cette technique a également montré ses effets en tant qu'adjuvant thérapeutique chez le patient hémiparétique, ils restent cependant moins importants que ceux obtenus après un entraînement moteur. L'utilisation de l'IM auprès de patients n'ayant aucune motricité en fait sa singularité et sa force. Le protocole MIPAS a quant à lui pour but d'étudier les effets de l'association du PAS à des exercices d'IM chez le patient hémiparétique et de démontrer l'intérêt thérapeutique de cette association. / Stroke represents the first cause of acquired disability in adults. Recovery relies mainly on brain plasticity mechanisms. The main goal of rehabilitation is to optimize those mechanisms. In recent decades, studies on brain plasticity have led to develop new techniques of noninvasive brain stimulation (NIBS) such as the Paired Associative Stimulation (PAS), which is a non-invasive brain stimulation method that modulates cortical plasticity. PAS consists of a combination of peripheral electrical stimulation and cortical TMS (Transcranial Magnetic Stimulation). In previous studies, we have shown that a session of 30 min targeting the extensor wrist muscles (ECRL) on stroke patient can lead to a motor evoked potential (MEP) specific facilitation of 60 min. The trial CIPASS (Chronic Interventional PAS in Stroke) is a new neuromodulation protocol where a PAS session targeting the extensor wrist muscles (ECRL) is performed on a daily basis during 5 days to hemiparetic patients with a stroke (less than 6 months). Our goal is to demonstrate a lasting increase (3 days) of motor cortical plasticity for ECRL muscle. Twenty-four patients were included in a double-blind, placebo-controlled trial and randomly assigned to one of two groups (PAS or sham). No significant difference was observed between the two groups on either electrophysiological or motor parameters. However, a patient profile appears to respond to the intervention; repetitive PAS sessions seems to have a more important impact on patients with a low initial MEP (baseline) associated to a high TMS intensity. This trial has confirmed the variability of PAS effects already found in healthy subjects and stroke patients. Moreover, many studies have shown the adjuvant effect of NIBS when associated to motor leaning. Regarding PAS, some studies have demonstrated an important facilitation when it was combined with muscle contraction. Motor imagery (MI) is the fact to imagine a movement without realising it; it relies on similar mechanisms to those of a real movement. This technique has also shown its interest as a therapeutic adjunct for stroke patients. Its use for patients with a severe paralysis makes it a very interesting technique. The protocol MIPAS (Motor Imagery and Paired Associative Stimulation) that combine PAS with motor imagery exercises for stroke patients aims to demonstrate the therapeutic interest of such an association for stroke patients.

**Introduction :** Les activités quotidiennes nécessitent l'anticipation des mouvements et la coordination des membres supérieurs. La planification motrice implique le contrôle des paramètres du mouvement, avant l'action. Le contrôle moteur repose sur des mécanismes de rétroaction (*feedback*), basé sur le retour direct des informations sensorielles pendant l'exécution, et d'anticipation (*feedforward*) reposant sur les représentations internes des propriétés de l'environnement, qui sont sous-tendus par des voies de matière blanche distinctes. L'imagerie par résonance magnétique de diffusion a montré l'implication des voies cortico-cérébelleuses dans la planification motrice, notamment dans le contrôle *feedforward*. La planification motrice est altérée dans de nombreuses populations ayant des atteintes neurologiques et contribuerait aux symptômes sensorimoteurs. Par exemple, les enfants avec une paralysie cérébrale, causée par des altérations précoces du cerveau en développement, présentent des déficits de la planification motrice, associés à des anomalies des voies de matière blanche liées à l'exécution motrice. Cependant, le lien entre le contrôle *feedforward* de ces enfants et les voies de matière blanche de la planification motrice est peu documenté. L'**objectif générale** de cette thèse est de caractériser la planification motrice chez les enfants avec une paralysie cérébrale et d'évaluer la présence d'association avec l'intégrité des voies cortico-cérébelleuses et d'autres voies impliquées dans le contrôle moteur. **Méthode :** Une revue systématique, présentée dans le *chapitre 2*, a permis de recenser les déficits de planification motrice à travers différentes tâches chez des individus avec une paralysie cérébrale de 3 à 21 ans. Le contrôle *feedforward* a été évalué chez 40 enfants à développement typique (12.12 ± 2.63; **chapitre 4**), puis a été comparé à celui de 9 enfants avec la paralysie cérébrale (11.06 ± 2.01 ; **chapitre 5**) grâce à une tâche de saisie et soulèvement d'objets. Les voies de matière blanche, notamment cortico-cérébelleuses ont été reconstruites et quantifiées grâce à une méthode de neuroimagerie par diffusion, dont les étapes de prétraitement et d'analyses ont été testées dans le **chapitre 3. Résultats :** Les résultats du **chapitre 2** montrent des déficits de planification motrice, soit généralisés aux deux membres supérieurs, soit latéralisés dans le membre non dominant/parétique des enfants avec la paralysie cérébrale, en fonction du type de tâche utilisée. L'étude du **chapitre 3** sur la méthode d'analyse de neuroimagerie de diffusion, a démontré sa capacité à reconstruire et caractériser les voies de matière blanche chez les enfants avec une paralysie cérébrale, y compris les voies cortico-cérébelleuses. Le contrôle *feedforward* des forces mis en évidence dans le **chapitre 4** indique peu de différences entre des enfants à développement typique âgés de 8 à 11 ans et ceux de 11 à 17. Ceci suggère un contrôle *feedforward* mature à 8 ans, bien que quelques variables semblent évoluer plus tardivement. Dans le **chapitre 5**, des déficits de contrôle des forces sont rapportés uniquement pour la main non dominante des enfants avec une paralysie cérébrale, par rapport aux enfants à développement typique. Également, les enfants avec une paralysie cérébrale n'adaptent pas leurs forces au fur et à mesure des essais comparativement aux enfants à développement typique. Dans cette même étude, l'asymétrie du contrôle des forces est associée à l'asymétrie de variables microstructurelles et macrostructurelles des voies corticospinales et fronto-pariétales (i.e., fascicule longitudinal supérieur), impliquées dans la commande motrice et l'intégration sensorimotrice. Contrairement à notre hypothèse, aucune corrélation n'est retrouvée entre le contrôle des forces et l'intégrité des voies corticocérébelleuses. **Conclusions :** Les enfants avec une paralysie cérébrale présentent des déficits de planification motrice dans des nombreuses tâches. Lorsqu'ils doivent saisir et soulever un objet, ils montrent un contrôle des forces atteint dans le membre parétique, résultant soit d'un contrôle *feedforward* altéré ou de l'utilisation d'un contrôle basé sur les rétroactions sensorielles (i.e., *feedback*). Les associations retrouvées avec les voies impliquées dans la commande motrice (i.e., corticospinales) et l'intégration sensorimotrice (i.e., fascicule longitudinal supérieur) soutiennent l'hypothèse que les déficits observés soient le fruit de déficits sensorimoteurs, plutôt qu'anticipatoires. Des recherches futures sont nécessaires pour identifier les voies de matière blanche responsables des différents mécanismes de planification motrice et pour déterminer les déficits dans les divers types de contrôle du mouvement. / **Introduction:** Most daily activities require the coordinated movement of the upper limbs and digits. Motor planning involves the anticipation of movement parameters before the action is executed. This control relies on feedback and feedforward mechanisms, which are based, on sensory integration during movement execution and on internal representations of environment characteristics, respectively. These processes are supported by different brain networks, with feedforward control relying on the cortico-cerebellar white matter pathway. Motor planning is impaired in various populations with neurological disorders, contributing to their sensorimotor symptoms. For example, children with cerebral palsy, a neuromotor disorder caused by early brain lesions, exhibit difficulties in planning movement alongside primary impairments of motor execution. The study of white matter pathways through diffusion magnetic resonance imaging has shown an association between feedforward control deficits and cerebral pathways involved in motor execution. However, little is known about the link between the integrity of the cortico-cerebellar pathway and feedforward control in children with cerebral palsy. Although these altered pathways are correlated with disturbances in fine motor skill, further research is needed to better understand the role of white matter abnormalities in motor planning impairments. Thus, this thesis aims to characterize motor planning in children with cerebral palsy and to assess its association with the integrity of the cortico-cerebellar system. **Method:** Through a systematic review (**chapter 2**), motor planning deficits were identified across various tasks among children with cerebral palsy. Force control was then assessed by age group in 40 typically developing children (mean age: 12.12 ± 2.63 years; **chapter 4**) and nine children with cerebral palsy (mean age: 11.06 ± 2.01 years; **chapter 5**) using a grasp and lift task. In this study (**chapter 5**), children with cerebral palsy underwent an MRI scan to acquire anatomical and diffusion images. The white matter pathways were reconstructed and quantified using preprocessing and analysis steps validated in chapter 3. **Results:** The systematic review (**chapter 2**) identified motor planning deficits that are either generalized to both upper limbs or lateralized in the non-dominant/paretic hand in children with cerebral palsy. The diffusion neuroimaging study (**chapter 3**) demonstrated the effectiveness of our pipeline in reconstructing and characterizing various white matter pathways in children with cerebral palsy, including the cortico-cerebellar system. Assessment of force control in typically developing children, in **chapter 4**, indicated little difference between children aged 8 to 11 years and those aged 11 to 17, although some force variables seem to develop later. Subsequently, force control deficits were observed in the non-dominant hand of children with cerebral palsy, compared to typically developing children (**chapter 5**). Moreover, they showed a lack of adaptation of force during the task, contrary to typically developing children, indicating the inability of children with cerebral palsy to construct internal representations of object properties. In this same study, force control asymmetry between upper limbs was associated with the asymmetry of microstructural and macrostructural variables of the corticospinal and frontoparietal (i.e., superior longitudinal fasciculus) pathways, but not with the corticocerebellar pathways. **Conclusions:** Children with cerebral palsy exhibit motor planning deficits, identified using a systematic review method. However, the deficits observed in the grasp and lift task may be attributable to either feedforward control deficits or the inappropriate use of feedback control strategy. This is further supported by correlations found with pathways involved in sensory integration and motor command, rather than feedforward control pathways. Children with cerebral palsy showed an inability to adapt their force and update internal models, which may more accurately reflect impairments in feedforward control. Future research is needed to identify the white matter pathways responsible for different motor planning mechanisms and to determine deficits in various types of movement control.

Les contraintes liées au système de signes véhiculés par le comportement humain multiplient les difficultés face à toutes les formes d‘analyses, particulièrement celles qui se fondent sur l‘observation. Par exemple, les jeux sportifs peuvent, par leur richesse et leur complexité, restreindre le jugement de l‘observateur, notamment lorsqu‘il s‘agit d‘étudier des conduites et des prises de décisions motrices in situ, là où le pratiquant évolue dans un rapport consubstantiel avec son environnement. C‘est à ce niveau que les recherches en praxéologie proposent l‘analyse de la logique interne des situations ludosportives à travers une démarche systémique et structurale et une classification de pratiques sportives et ludomotrices en huit domaines d‘action motrice distincts. Les poutres maîtresses de ces domaines d‘action sont : la nature du rapport du sujet avec le milieu physique (milieu certain ou incertain) ainsi que la présence d‘interaction motrice liée à la présence d‘adversaires et/ou de partenaires. Nous avons mené une méta-analyse de trois domaines d‘action motrice au coeur desquels les sportifs pratiquent dans un milieu domestiqué, dont un domaine psychomoteur (agir en solo) et deux domaines sociomoteurs (agir contre des adversaires et agir avec des partenaires et des adversaires). Nous avons adopté une démarche méthodologique qui fait appel à l‘outil de modélisation électronique et numérique. Ce travail s‘articule autour de la science de l‘action motrice, des sciences de l‘Éducation, de la didactique des APS et des sciences de l‘ingénierie électronique et numérique. La problématique tente de mettre en évidence les effets potentiels d‘une pratique motrice régulière de trois domaines d‘action distincts sur les conduites et les prises de décision motrices. Autrement dit, chaque domaine d‘action motrice comprend des activités ludomotrices homogènes au regard de leurs traits de logique interne, influençant ainsi certains schémas d‘actions spécifiques sur la conduite motrice du pratiquant, propices au façonnage d‘habitus moteurs. Les investigations se construisent autour d‘un modèle expérimental spécifique appelé « B-percept® », modèle créé à partir d‘un jeu ludomoteur traditionnel, le « jeu des Quatre coins ». Ce système de mesures innovant et évolutif est utilisé pour évaluer et comparer les conduites de sportifs des trois domaines précités et de non-sportifs. Le protocole B-percept® mesure la vitesse de réaction simple et complexe, tant visuelle que sonore des pratiquants. Par ailleurs, outre les observations des sportifs agissants, nous avons proposé des tests de prédictions de score et d‘estime de soi (PSPP) et un entretien post-test avec les sujets, ceci afin de mieux appréhender et comprendre les conduites motrices exécutées. Les résultats obtenus ont montré qu‘une pratique sportive influencerait de manière positive le temps de réaction simple et complexe des sportifs par rapport aux non-pratiquants de sports. De surcroit, elle pourrait développer significativement leur sentiment d‘auto-efficacité, ce qui se traduirait par une meilleure capacité de prédiction des scores dans les tests B-percept®. Globalement, on relève aussi des résultats plus tranchés entre les domaines sociomoteur et psychomoteur, notamment dans la prise de décision au cours des situations complexes. Ces résultats ont été vérifiés à travers une méta-analyse par domaines, par algorithme moteur et par habitus moteurs. Fort de ces résultats, le modèle B-percept® pourra trouver des extensions dans le domaine de l‘enseignement en éducation physique et sportive, de l‘entrainement sportif et dans les centres de formation des élèves à besoins spécifiques. Dans le champ de l‘EPS, notre objectif est de contribuer à la réflexion et à la conception des contenus et de la programmation des activités physiques et sportives en ciblant, de façon pertinente et cohérente, les choix des situations motrices selon les domaines d‘action ludomotrice. / In sports and physical activities, gestures often carry an affective connotation. However the constraints due to their complexity when used in the communication process as signs system produced by human behavior could multiply difficulties on the of scientific analyses and studies. Thus, methods used to interpret the human movements and gestures have evolved in last decades, due to an increasing use of quantitative data. Nowadays researchers are working on decision-making by collecting behavioral significant information, especially during human-interactions in sports activities. Thus, since more than forty years, researches such as in motor praxeology analysis the internal logic of sports practices through systemic and structural analyses. Consequently a classification of sports activities was raised and gave eight different domains of motor action. These domains are based on the nature of physical environment (certain or uncertain environment), the attendance of opponents and/or partners. The aim of this thesis is to propose a systemic and structural methodological approach by comparing through a meta-analysis the impact of a regular sports practice in three different domains of motor activities on motor-behavior and decision-making. Our approach is built on an experimental model previously established by modeling the paradoxal game called the ―four corners game‖. Thus a smart wireless system for modeling visual and auditory searching behavior was conceived for measuring simple and complex reaction time. B-percept® helps as well to make observations, self-efficacy survey, test score-predictions and personal self-physical profile. This research allowed us to find relevant results. However, we need to be cautious about their generalization. Indeed, we have found that practicing sport positively influences the simple and complex reaction times and significantly increases self-efficacy of sports practitioners. Moreover, they could have a better ability to predict their scores at B-percept® tests. Meta-analysis through sports specialties and habitus were proceeded to improve results‘ analyzes, however, we still needing several investigations through future researches to propose a generalization of the equation model of B-percept®. In the near future, this experimental new model will be available for researchers in physical education and sports, teachers and coaches. It could also be proposed to training centers for students with special needs (handicap). We are looking forward helping to improve scholar programs made from sports activities as to be classified through the domain of actions.