Soutenance de thèse de Théo CARTIER

Le pédalage avec les membres supérieurs est un mouvement rythmique particulièrement utilisé dans le cadre de la rééducation. Il engage les membres supérieurs, capables d’une grande polyvalence de réalisation du geste. Celle-ci est permise par un système neuromusculosquelettique complexe qui pose la question de la coordination de ses différents muscles pour produire un mouvement. Dans ce travail de doctorat, la coordination musculaire est analysée au regard de la production motrice. Nous analysons les synergies musculaires et la production mécanique à l’échelle du groupe mais également de l’individu au travers de 3 études. La première visait à décrire les synergies musculaires et la production mécanique lors du mouvement de pédalage avec les membres supérieurs en comparaison au pédalage avec les membres inférieurs. La seconde visait à analyser l’effet du changement de type d’interface et la dernière visait à analyser l’effet d’un entrainement sous-maximal. D’un point de vue fondamental, ces études ont permis de mettre en évidence que la coordination des membres supérieurs pendant le pédalage pouvait être décrite par des synergies musculaires spatialement définies. Cela suggère une possible organisation modulaire du contrôle du geste, dans laquelle les synergies simplifieraient la coordination musculaire. Ces synergies sont partagées entre les individus dans leur structure et reste inchangées à la suite d’un entrainement sous-maximal. Néanmoins, ces études suggèrent que ces synergies sont temporellement variables entre les individus et modulées par les conditions mécaniques de réalisation du mouvement, ici l’interface de préhension. Ces constats nous amènent alors à discuter du concept de synergies musculaires et de leur possibles origines. Ces études ont permis d’établir une description de la réalisation du mouvement de pédalage à bras en fonction de différentes modalités d’entrainement ou de réalisation, cruciale dans le contexte de la rééducation.

Arm-cranking is a rhythmic movement particularly used in rehabilitation. It involves the upper limbs, which are capable of great versatility in the execution of the movement. This is made possible by a complex neuromusculoskeletal system which raises the question of the coordination of its different muscles to produce a movement. In this work, muscular coordination is analysed with respect to motor production. We analyse the muscular synergies and the mechanical production at the group level but also at the individual level through 3 studies. The first one aimed at describing the muscular synergies and the mechanical production during the arm-cranking movement in comparison to the pedalling with the lower limbs. The second aimed at analysing the effect of changing the type of interface and the last one aimed at analysing the effect of a submaximal training. From a fundamental point of view, these studies showed that upper limb coordination during arm-crankin could be described by spatially defined muscle synergies. This suggests a possible modular organization of movement control, in which synergies would simplify muscular coordination. These synergies are shared between individuals in their structure and remain unchanged following submaximal training. Nevertheless, these studies suggest that these synergies are temporally variable between individuals and modulated by the mechanical conditions of the movement, in this case the grasping interface. These findings lead us to discuss the concept of muscle synergies and their possible origins. These studies allowed us to establish a description of the realization of the arm-cranking movement according to different training or realization modalities, crucial in the context of rehabilitation.