Hdr Année : 2024

Action: The cognition-movement interaction in humans as a diagnostic biomarker and evaluation criterion in neurological diseases

Action : l’interaction cognition-mouvement chez l’Homme comme biomarqueur diagnostique et critère d’évaluation dans les maladies neurologiques

Résumé

My area of expertise focuses on the study of biomarkers, particularly those reflecting the interaction between gait and cognition, such as clinical data, movement quantification, functional assessment (connected tools), imaging or neurophysiological data. During gait initiation, we demonstrated that anticipatory postural adjustments are a marker of brain impairment (reflecting a failure to inhibit the release of the motor program). As for the characteristics of erroneous anticipatory postural adjustments, they represent the entire process from movement initiation, error detection, to correction before execution, reflecting both central and peripheral aspects. Cortical studies using EEG provide access to sensorimotor coupling during this motor preparation phase, helping to better understand their respective contributions. Motor disorders serve as markers of attention difficulties in dual-task conditions, and variability during walking also represents a fall risk. The study of these markers could potentially have diagnostic or prognostic value (for the onset of gait disorders) or, in the future, theranostic applications. Manipulating walking conditions can be external (environment: narrow spaces, obstacles, stairs...) or internal (dual-task: cognitive overload, prioritization of motor programs, anxiety-inducing situations...) with the help of virtual reality techniques, enabling a better understanding of the pathophysiological mechanisms using clinical neurophysiology tools. On the other hand, the use of connected tools makes gait studies simpler, thus applicable in multicenter settings and routine care, and most importantly, more ecological. The complementarity of these two types of analysis is discussed. After working with healthy subjects and central nervous system disorders (notably Parkinson's disease), my research has shifted towards neuromuscular diseases. I am now developing all the research perspectives related to this theme, particularly in Steinert disease, Pompe disease, and demyelinating neuropathies.
Mon champ d’expertise se concentre sur l’étude des biomarqueurs, notamment ceux reflétant l’interaction marche-cognition tels que les données cliniques, la quantification du mouvement, l’évaluation fonctionnelle (outils connectés), les données d’imagerie ou de neurophysiologie. Lors de l’initiation du pas, nous avons démontré que les pré-ajustements posturaux anticipés étaient un marqueur d'atteinte cérébrale (reflétant un défaut d'inhibition de libération du programme moteur). Quant aux caractéristiques des ajustements posturaux anticipés erronés, elles traduisent l’ensemble du processus depuis l’initiation du mouvement, la détection d’erreur, la correction avant l’exécution, reflétant des aspects centraux mais aussi périphériques. Des études corticales en EEG permettent d’avoir accès au couplage sensorimoteur lors de cette étape de préparation motrice, pour mieux comprendre les parts respectives. Les troubles moteurs constituent un marqueur des difficultés attentionnelles en double tâche, et la variabilité pendant la marche représente par ailleurs un risque de chutes. L'étude de ces marqueurs pourrait peut-être avoir une valeur diagnostique, pronostique (apparition de troubles de la marche) ou à l’avenir théranostique. La manipulation des conditions de marche peut être externe (environnement : espaces étroits, obstacles, marches…) ou interne (double tâche : surcharge cognitive, priorisation des programmes moteurs, situation anxieuse...) en s'aidant des techniques de réalité virtuelle et permet de mieux appréhender les mécanismes physiopathologiques grâce aux outils de neurophysiologie clinique. A l’opposé, l’usage d’outils connectés rend l’étude de la marche plus simple donc utilisable en multicentrique et en soins courants, et surtout plus écologique. La complémentarité de ces deux types d’analyse est discutée. Après avoir travaillé sur des sujets sains et des pathologies du système nerveux central (notamment la maladie de Parkinson), mes travaux se réorientent vers les pathologies neuromusculaires. Je développe ici toutes les perspectives de recherche à mener sur cette thématique, notamment dans la maladie de Steinert, la maladie de Pompe ou encore les neuropathies démyélinisantes.
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Dates et versions

tel-04917680 , version 1 (28-01-2025)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04917680 , version 1

Citer

Celine Tard. Action : l’interaction cognition-mouvement chez l’Homme comme biomarqueur diagnostique et critère d’évaluation dans les maladies neurologiques. Neurobiologie. Université de Lille, 2024. ⟨tel-04917680⟩

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