AXE 2

 Performance et motricité

Resp. :  C. Teulier & F. Prieur

Les travaux menés dans cet axe apporteront des éléments de compréhension fondamentaux et appliqués sur les déterminants physiologiques, biomécaniques, sensori-moteurs et cognitifs de la performance et de la motricité, leurs interactions, et leur modélisation.

Neuromécanique et modélisation de l’équilibre postural et du mouvement volontaire

Cet axe vise à mieux comprendre les mécanismes fondamentaux  du contrôle des mouvements volontaires et de l’équilibre à travers la modélisation et l’expérimentation neurophysiologique et biomécanique (Figure 1). Une première ligne de recherche concerne les « ajustements posturaux », mécanismes contrôlés par le système nerveux central (SNC) pour assurer la stabilité posturale et la performance sensori- motrice (Artico et al. 2020). Une deuxième ligne de recherche s’intéresse à la modélisation des lois de contrôle du membre supérieur (comme la raideur ou la vigueur) à travers différentes approches scientifiques comme les théories du contrôle optimal (Labaune et al. 2020,Berret & Jean, 2020) et des systèmes dynamiques (Avrin et al. 2017).

Figure 1: A/ Illustration schématique du dispositif expérimental utilisé pour investiguer le contrôle  postural lors de l’initiation de la marche avec enjambement d'obstacle. 1, couloir de marche; 2, plateforme de force; 3, obstacle; 4, marqueurs réfléchissants; 5, Camera Vicon; 6, cible visuelle. Issu de Artico et al. (2020). B/ Modèle de l’architecture du contrôle humain pendant une tâche rythmique de  rebond de balle (Avrin et al. 2018). C/ Simulations de mouvements dans une tâche instable (champ de force divergent) et rôle de la co-contraction musculaire dans ce type de tâche  (Berret & Jean, 2020).

Rythmes, coordinations motrices et synergies musculaires

Un grand nombre d’activités motrices sont des activités rythmiques telles que la locomotion (Figure 2). Cet axe s’intéresse aux spécificités de contrôle et d’apprentissage de ces activités, que ce soit dans un contexte sportif comme l’équitation, la marche athlétique (Majed et al., 2017) ou la danse orientale ou au cours du développement (Hinnekens et al., 2020). L’étude du contrôle par le SNC des mouvements rythmiques grâce à des coordinations motrices et synergies musculaires fédèrent les projets de cet axe.

Figure 2: A/ Analyse des mouvements rythmiques du bébé au cours de son développement. B/ Comparaison des coordinations sensori-motrices chez des cavaliers experts et débutants.

Déterminants de la performance sportive

Dans cet axe, nous étudions les différents déterminants de la performance motrice en utilisant une approche intégrative afin de mieux comprendre et optimiser la performance. Il s’agit par exemple de caractériser les réponses à l’apnée dynamique (Guimard et al., 2018) ou au HIIT (High Intensity Interval Training) (Gordon et al., 2019) d’un point de vue physiologique dans le but de mieux déterminer les limitations à l’effort (Figure 3). De la même manière, nous menons aussi des travaux sur des activités sportives telles que la marche athlétique (Heugas & Siegler, 2019), l’équitation (Olivier et al. 2019), le tennis (Mecheri et al., 2019), le football ou la gymnastique en explorant en particulier l’interaction entre les différents déterminants de la performance.

 

 

Figure 3: A/ Saturation artérielle en O2 lors de l’apnée dynamique et en respiration normale (Guimard et al., 2018). B/ Mesures physiologiques lors d’un exercice de pédalage (échanges gazeux, ECG, oxygénation cérébrale et musculaire).