**Introduction :** Notre cerveau utilise constamment les informations sensorielles fournies par nos sens (toucher, vision, proprioception etc.). Cette intégration multimodale nous permet de percevoir notre corps précisément et de bouger efficacement. Selon le modèle de l'estimation du maximum de vraisemblance (*maximum likelihood estimation* ; MLE), le cerveau pondère les informations sensorielles en fonction de leur fiabilité : une modalité peu précise sera considérée comme moins fiable qu'une modalité précise, et sera donc moins utilisée (i.e., pondération plus faible). Des études suggèrent que la présence de douleur perturberait l'intégration des informations somatosensorielles. Chez les personnes ayant de la douleur chronique, comme les individus ayant la fibromyalgie (FM), des altérations de l'intégration des informations somatosensorielles seules (i.e., intégration unimodale) pourraient être associées à une plus faible pondération de ces informations lors de leur intégration multimodale. Ceci pourrait expliquer les perturbations de la représentation corporelle et les déficits sensorimoteurs observés chez ces personnes. Ainsi, l'**objectif général** de cette thèse était de comparer l'intégration des informations sensorielles et motrices chez les personnes atteintes de douleur chronique comparativement aux personnes sans douleur. L'**hypothèse générale** était que l'intégration unimodale des informations somatosensorielles sera altérée en présence de douleur chronique, ce qui se traduira par des altérations de l'intégration multimodale de ces informations dans les tâches perceptives et motrices. **Méthode :** Les études 1 et 2 visaient à comparer l'intégration unimodale des informations somatosensorielles. Une revue systématique (Chapitre 1) permettait de comparer la sensation des stimuli tactiles nociceptifs et non nociceptifs chez les personnes ayant la FM à celle de participant·e·s contrôles sans douleur (CTRL). Puis, une tâche d'estimation de distance tactile (Chapitre 2) était utilisée pour comparer la perception tactile. De plus, dans cette étude, une tâche de dessin du corps permettait de faire un parallèle avec l'intégration multimodale des informations tactiles. Le but des études 3 et 4 (Chapitre 3 et 5, respectivement) était de comparer l'intégration multimodale des personnes ayant la FM et des participant·e·s CTRL. Dans l'étude 3, une tâche perceptive de jugement d'ordre temporel était utilisée pour évaluer la pondération des informations visuelles et tactiles (intégration multisensorielle). L'étude 4 impliquait une tâche motrice de tracé de figures dans laquelle la rétroaction visuelle était manipulée pour devenir incongruente avec les informations somatosensorielles et efférentes (un paradigme nommé conflit sensorimoteur). Ceci permettait de comparer la pondération respective des informations sensorielles (intégration sensorimotrice). L'électroencéphalographie (EEG) était aussi utilisée pour mesurer les mécanismes cérébraux sous-jacents à cette intégration. **Résultats :** Les résultats obtenus dans l'étude 1 suggèrent une sensation tactile non altérée chez les individus ayant la FM, bien qu'une tendance vers l'hyperalgésie puisse être observée. L'étude 2 indique une perception tactile non altérée chez les participant·e·s ayant la FM, qui contraste avec les distorsions de la représentation corporelle révélées par les dessins. L'intégration multisensorielle du groupe FM, comme celle du groupe CTRL, semble suivre le modèle MLE (étude 3). Toutefois, plus la douleur des participant·e·s ayant la FM était élevée, moins les informations tactiles étaient utilisées pour percevoir les stimuli visuotactiles. Enfin, dans l'étude 4, la performance motrice était semblable entre les groupes de participant·e·s, ce qui suggère une absence de différence de pondération sensorielle. L'EEG mettait néanmoins en évidence une augmentation plus prononcée de la puissance thêta dans le cortex pariétal postérieur du groupe FM. Cette différence pourrait indiquer une détection altérée du conflit. **Conclusion :** L'intégration unimodale des informations somatosensorielles ne semble pas altérée chez les personnes ayant de la FM. De façon cohérente avec le modèle MLE, leur pondération n'était pas moindre quand elles étaient intégrées avec d'autres informations sensorielles et motrices, comparativement aux personnes sans douleur. Les perturbations de la détection du conflit (objectivées par l'EEG) et de la perception du corps (révélées par les dessins) des individus ayant la FM semblent davantage s'expliquer par des prédictions erronées sur les conséquences sensorielles du mouvement et par des connaissances *a priori* biaisées sur le corps. Ces résultats soutiennent une dissociation entre la perception du mouvement (altérée) et son contrôle (préservé), ainsi qu'entre deux représentations corporelles, l'image corporelle (altérée) et le schéma corporel (préservé). De futures recherches seront nécessaires pour élucider le rôle de l'intensité de la douleur sur ces altérations et pour potentiellement développer des thérapies afin de les corriger. / **Introduction:** Our brain constantly uses the sensory information provided by our senses (touch, vision, proprioception etc.). This multimodal integration allows us to perceive our body precisely and move efficiently. According to the maximum likelihood estimation model (MLE), the brain weights sensory information according to its reliability: a less precise modality is considered less reliable than a precise modality, and therefore will be weighted less (i.e., smaller weight). Studies suggest that pain could disturb somatosensory information integration. In people with chronic pain, such as individuals with fibromyalgia (FM), alterations of the integration of somatosensory information alone (i.e., unimodal integration) could be associated with a smaller weighting of this information during multimodal integration. Thus, this thesis' **general objective** was to compare sensory and motor information integration in people with chronic pain compared to pain-free individuals. The **general hypothesis** was that the unimodal integration of somatosensory information would be altered in chronic pain, which would lead to alterations of this information multimodal integration in perceptual and motor tasks. **Methods:** Studies 1 and 2 aimed to compare unimodal integration of somatosensory information. First, a systematic review (Chapter 2) allowed to compare the sensation of noxious and non-noxious tactile stimuli in individuals with FM and pain-free control participants (CTRL). Then, a tactile distance estimation task (Chapter 3) was used to compared tactile perception. In this study, a body drawing task allowed to draw a parallel with tactile information multimodal integration. The goal of studies 3 and 4 (Chapter 4 and 5, respectively) was to compare multimodal integration in FM and CTRL participants. In study 3, a temporal-order judgment perceptual task was used to assess visual and tactile information weighting (multisensory integration). Study 4 involved a figure drawing motor task in which visual feedback was manipulated to be incongruent with somatosensory and efferent information (a paradigm called sensorimotor conflict). This allowed to compare the respective weighting of the sensory information (sensorimotor integration). Electroencephalography (EEG) was also used to measure the cerebral mechanisms underlying this integration. **Results:** Results obtained in study 1 suggest an unaltered tactile sensation in individual with FM, even though a trend towards hyperalgesia was observed. Study 2 indicates an unaltered tactile perception in participants with FM, which contrasts with the body representation distortions revealed by the drawings. The multisensory integration of the FM group, like the CTRL group, seems to follow the MLE model (study 3). However, the more intense the pain of the participants with FM was, the less the tactile information was used compared to the visual information, to perceive the visuotactile stimuli. Finally, in study 4, motor performance was similar in both groups, which suggests an absence of difference in sensory weighting. EEG revealed a stronger theta power increase in the posterior parietal cortex of the FM group. This difference could indicate an altered conflict detection. **Conclusion:** The unimodal integration of somatosensory information does not seem to be altered in people with FM. Consistent with the MLE model, their weighting was not smaller when they were integrated with other sensory and motor information, compared to pain-free individuals. The perturbations of conflict detection (measured with EEG) and of the body perception (revealed by the drawings) in individuals with FM seem better explained by erroneous predictions about the sensory consequences of the movement and by biased *a priori* knowledge about the body. These results support a dissociation between (altered) movement perception and (preserved) motor control, as well as between two body representations, the body image (altered) and the body schema (preserved). Future research is necessary to elucidate the role of intensity of pain on these alterations and potentially develop therapies to correct them.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Les forces de préhension et de soulèvement sont estimées avant de soulever un objet (contrôle prédictif). Cette stratégie est nécessaire pour prédire les conséquences sensorimotrices de ses propres actions. Les enfants développent ce mode de contrôle normalement avant l âge de 9 ans. Ce mémoire évalue l'effet de l'âge sur le contrôle prédictif et réactif bimanuel lors de la préhension et du maintien d un objet alors que la stabilité de l objet est défiée soit par des perturbations auto-initiés ou externes. Mon hypothèse est que le contrôle prédictif et réactif sera moins performant chez les adolescents par rapport aux adultes. Méthodologie. 19 adolescents (8-17 ans) et 19 adultes (20-30 ans) ont participés. Nous avons mesuré le couplage entre les forces de préhension et de perturbation lorsque les participants frappaient l'objet tenu par leur main dominante ou non-dominante (condition d'auto-TAP) ou lorsque l'expérimentateur frappait l'objet (condition de TAP externe). Résultats. Pour la condition auto-TAP, les adultes synchronisaient mieux la force de préhension et la perturbation, peu importe la main stabilisant l objet. Le changement dans la force de préhension des adultes prédisait la perturbation (contrôle prédictif); changement moyen de la force de préhension ~45 ms avant la perturbation alors que ce changement moyen était de ~10 ms pour les adolescents. Pour la condition TAP externe, le changement dans la force de préhension des adultes arrivait après la perturbation (contrôle réactif) de ~75 ms alors que ce délai était plus court (~50 ms) chez les adolescents. Conclusion. Les résultats suggèrent que le contrôle prédictif n est pas mature lors du contrôle bimanuel chez nos participants adolescents. Ces informations peuvent être utilisées pour des recommandations cliniques en matière de planification motrice, ouvrant la voie à l étude de la contribution des informations tactiles dans la qualité du contrôle prédictif. / Have you ever been a victim of a sibling passing you an empty milk box while pretending it was full? When you lifted the milk box, your arms moved upwards rapidly. Grip and load forces are estimated before lifting an object (predictive control). This control strategy is necessary to predict sensorimotor consequences of one's own actions. When predictions are erroneous, or when perturbations of the held object come from unexpected forces, reactive control is crucial to update internal feedforward models. Children hone these strategies according to object's properties and to the information from surface friction. This dissertation evaluates the effect of age on predictive and reactive grip control. As manual skills are developing through life, it is possible that the performance of these motor strategies may manifest differently throughout development among children/adolescents and adults. We hypothesized that these strategies would result in different behaviors according to stages of development. Methods. We measured the coupling between grip and load forces when the participants tapped the object held either by their dominant or non-dominant (self-TAP condition) or when the experimenter taped the object (external-TAP condition). Recruited participantswere adolescents (n = 19, mean age: 11 ± 2.7, age range: 8 -- 17 years) and adults (n = 19, mean age: 26 ± 2.2, age range: 20-30 years). Results. For the self-TAP condition, adults had a better coupling between the grip and load forces compared to adolescents; adult's grip force predicted the change in load force by ~45 ms (i.e., mean of dominant and non-dominant hand) while it was ~10 ms (i.e., mean of dominant and non-dominant hand) for the adolescent group. For the external-TAP condition, however, the grip force of the adult group lagged the change in load force by ~75 ms while this lag was shorter (~50 ms, mean of both hands) for the adolescent group. Conclusion. The forward model to anticipate the consequences of one's own actions during predictive control is still developing between the ages of 8 and 16 years old. This information can be used for clinical guidelines in motor planning issues, opening the way to further studies the association between the processing of fingertips tactile somatosensory information and the predictive control.

Les neurones au contact du liquide céphalorachidien (CSF-cNs) sont des cellules ciliées présentes tout autour du canal central de la moelle épinière. Ces cellules sont GABAergiques, déploient une brosse de microvillosités à l'intérieur de la lumière du canal et sont caractérisées par une expression du canal ionique Pkd2l1. Ceci les désigne comme de potentielles cellules sensorielles. Il a été montré que les CSF-cNs peuvent moduler la locomotion et qu'elles réagissent aux variations de pH in vitro. Cependant les modalités sensorielles transmises par ces cellules et leur implication dans la fonction locomotrice nous échappent encore. Dans ma thèse, j'étudie la fonction sensorielle des CSF-cNs dans la moelle épinière de la larve de poisson zèbre. En combinant le relargage de proton et l'imagerie pH avec l'imagerie calcique, nous avons pu montrer que les CSF-cNs répondent à des pics d'acidification in vivo et que cette réponse persiste dans des mutants pkd2l1. Nous démontrons également que les CSF-cNs ne sont pas activés de façon coordonnée lors de la locomotion fictive. Les mouvements actifs ou passifs de la queue conduisent toutefois à l'activation spécifique des CSF-cNs ipsilatérales de la contraction musculaire. Ces observations suggèrent que les CSF-cNs sont recrutées par une stimulation mécanique. Les mutants pkd2l1 ont montré une diminution de la réponse à la flexion active et passive de la queue et une diminution de la fréquence de battement de la queue. Dans son ensemble, le travail présenté ici met donc en évidence que les CSF-cNs répondent aux variations de pH in vivo et révèle leur rôle d'organe mécanosensoriel permettant la modulation du réseau locomoteur spinal. / Cerebrospinal fluid-contacting neurons (CSF-cNs) are ciliated cells surrounding the central canal. These cells are GABAergic, extend a brush of microvilli into the lumen and are specified by the expression of the transient receptor potential ion channel Pkd2l1. The atypical morphology of CSF-cNs and their location make them candidates for sensory cells. It has been shown that CSF-cNs modulate locomotion by projecting onto the locomotor central pattern generators (CPGs) and that CSF-cNs can react to changes of pH in vitro, but the sensory modality these cells convey to spinal circuits and their relevance to locomotion remain elusive. In my thesis I investigate the sensory function of CSF-cNs in the zebrafish larva spinal cord. By combining proton uncaging together with pH imaging and calcium imaging, we could show that CSF-cNs respond to pulses of acidification in vivo and that this response persists in pkd2l1 mutants. Using genetically encoded calcium sensors we showed that CSF-cNs are not coordinately activated during fictive locomotion. Active or passive tail movement, however, led to CSF-cN activation restrained to cells ipsilateral to muscle contraction. These observations suggest that CSF-cNs are recruited by ipsilateral muscle contraction and/or tail torsion. Pkd2l1 mutants showed a decreased response to active and passive bending of the tail and a subtle but consistent decrease of tail-beat frequency was observed in the startle response. Altogether, the presented work shows evidence that CSF-cNs respond to changes in CSF pH and reveals that CSF-cNs constitute a mechanosensory organ which operates during locomotion to modulate spinal CPGs.