Soutenance de thèse de Cécile BOUVET
Ecole Doctorale
Sciences du Mouvement Humain
Spécialité
Sciences du Mouvement Humain - MPL
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
couplage audio-moteur,accrochage de fréquence,accentuation,dynamique du mouvement,dynamique cérébrale,EEG,
Keywords
auditory-motor coupling,frequency-locking,accentuation,movement dynamic,cerebral dynamic,EEG,
Titre de thèse
L'entraînement audio-moteur: Dynamiques cérébrale et comportementale
Auditory-motor entrainment: behavioural and cerebral dynamics
Date
Vendredi 24 Janvier 2020
à 14:00
Adresse
UFR STAPS de Montpellier
700 Avenue du Pic Saint Loup
34 090 Montpellier
Amphithéâtre A
Jury
Président | Mme Isabelle SIEGLER | Université Paris Sud - UFR STAPS - Laboratoire CIAMS (EA 4532) |
Rapporteur | M. Daniele SCHÖN | Institut de neurosciences des systèmes (INSERM U 1106) |
Examinateur | Mme Elise FAUGLOIRE | Université de Caen Normandie - CesamS (EA 4260) |
Examinateur | M. Benjamin MORILLON | Institut de neurosciences des systèmes (INSERM U 1106) |
CoDirecteur de these | M. Benoît BARDY | Université de Montpellier - EuroMov |
CoDirecteur de these | M. Manuel VARLET | University Western Sydney - The MARCS Institute for Brain, Behaviour and Development |
Résumé de la thèse
Nous synchronisons nos mouvements avec les rythmes auditifs présents dans notre environnement sans même en avoir lintention. Cette coordination, qui influence la stabilité du mouvement produit, sest avéré bénéfique dans des contextes sportifs et thérapeutiques. À ce jour, la recherche a atteint un large consensus sur les mécanismes sous-tendant les processus de coordination sensori-motrice intentionnelle, mais explore toujours les mécanismes dentraînement audio-moteur spontanés. Cette thèse aborde la dynamique de synchronisation non-intentionnelle pour différentes relations de fréquence entre un mouvement périodique et un rythme auditif. À travers quatre études complémentaires, ce travail questionne le rôle de multiples niveaux de graduation temporelle et de leur accentuation dans lémergence et la stabilité de formes simples vs. complexes de synchronisation. La 1ère étude confirme quantitativement lémergence dune synchronisation audio-motrice spontanée, différente dune relation de fréquence de 1:1. La 2ème étude introduit le bénéfice de laddition dun patron daccentuation congruent pour lémergence de synchronisation à différents rapports de fréquence. Elle permet également dobserver quun patron daccentuation ternaire est plus favorable à la synchronisation quun patron daccentuation binaire. La 3ème étude sintéresse à cette découverte via lenregistrement Électroencéphalographique des réponses neurales aux différents patrons daccentuation, confirmant une différence de réponse aux stimulations binaires et ternaires, liée aux performances comportementales. La 4ème étude se concentre sur le bénéfice des patrons daccentuation sur la production de mouvement plus complexe. Elle considère également les réponses neurales aux différents patrons daccentuation en prenant en compte la congruence avec la coordination motrice produite, démontrant linfluence des systèmes sensoriels et moteur sur la perception rythmique. En résumé, ces résultats démontrent quun entraînement audio-moteur spontané peut émerger à différents ratios de fréquences en conformité avec les prédictions de lapproche des systèmes dynamiques de laction et de la perception. De plus, lentraînement audio-moteur spontané est modulé (i.e., promu ou dégradé) par laddition de patrons daccentuation, selon leur congruence avec le mode de fréquence audio-moteur et les réponses neurales. Dautre part, des formes plus complexes de coordination répondent de façon similaire à la présence daccentuation, soutenues par le couplage audio-moteur et les processus de perception rythmique auditive. Ainsi, les conclusions de cette thèse ouvrent de nouvelles pistes de recherche sur la synchronisation audio-motrice spontanée et son application à lentraînement et la réhabilitation des performances motrices.
Thesis resume
We often synchronise our movements to auditory rhythms in our environment without the intention to do so. Such coordination influences the stability of movement performance, and, therefore, can be used to our benefit in sport and therapeutic contexts. Research to date has largely reached a consensus about the mechanisms underlying intentional sensory-motor coordination, but spontaneous auditory-motor entrainment is still under exploration. This thesis addresses the dynamics of unintentional synchronisation towards various frequency relationships between periodic movement and auditory rhythm frequencies. It presents four complementary studies questioning the role of multiple metrical levels and their accentuation on the emergence and stability of simple vs. complex synchronisation in healthy adults. The 1st study confirms quantitatively the emergence of spontaneous synchronisation at frequency ratios different from 1:1. The 2nd study introduces the benefit of a congruent accentuation pattern on the emergence of various frequency ratios. It leads to the observation that a ternary accentuation pattern facilitates synchronisation more than a binary accentuation pattern. The 3rd study examines this new finding through the recording of neural responses to various accented patterns using Electroencephalography, confirming a differential response to ternary and binary patterns linked to behavioural performance. The 4th study focuses on the benefit of accentuation patterns for the production of a more complex type of movement coordination. It also measured neural tracking of the accentuation pattern relative to the congruence of the motor coordination performed, showing that both sensory and motor systems influenced rhythm perception. All together, these results demonstrate that spontaneous auditory-motor entrainment can emerge at various frequency ratios in accordance with the predictions of the dynamical systems approach to action and perception. Furthermore, spontaneous auditory-motor entrainment is modulated (i.e., increased or decreased) by the addition of simple accentuation patterns, depending on congruence with the auditory-motor frequency mode and the neural response to the accents. In addition, more complex multi-limb motor coordination performance responds similarly to accentuation, underpinned by auditory-motor coupling and sensory processing of the auditory rhythms. Therefore, the findings of this thesis open new avenues for future research on spontaneous auditory-motor coordination and its application in the training and rehabilitation of motor performance.