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Colloque
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Mickael Begon : Université de Montréal
Les tests cliniques de détection de la fatigue centrale et périphérique de l'épaule sont limités. C’est pourquoi nous avons évalué le modèle Sigma-Lognormal pour détecter la fatigue neuromusculaire au moyen d’écritures. Les traits simples ont permis de discriminer la fatigue entre les systèmes central et périphérique, tandis que les oscillations étaient les plus sensibles à la fatigue. Néanmoins les réponses varient grandement entre les participants. Nous avons ensuite montré que les paramètres liés à la détection de cette fatigue présentaient une fiabilité bonne à excellente avec une faible erreur standard de mesure.
Les mouvements humains sont souvent stéréotypés et présentent des invariants. La Théorie Cinématique suppose que les invariants observés sont inhérents à la structure complexe du système neuromusculaire. En revanche, la théorie du contrôle optimal suppose que les invariances découlent de l'optimalité. Les profils de vitesse lognormaux proposés par la Théorie Cinématique produisent les mouvements les plus réalistes, mais aucune stratégie de contrôle optimal n'a été utilisée pour créer de tels profils. Nous avons analysé les stratégies de contrôle cinématique pour identifier les facteurs clés contribuant au coût du mouvement. Une fonction de coût composite (jerk, énergie cinétique et temps minimal) a été développée pour produire des profils de vitesse asymétriques plus proches des fonctions lognormales que les stratégies de contrôle communément utilisées.
La théorie cinématique des mouvements humains (l’une des dix découvertes de l’année, Québec Science, 1995) peut décrire, à l’aide d’une équation fondamentale appelée « fonction lognormale », la vitesse d’un effecteur terminal lors de la production d’un geste. Au fil des ans, des logiciels ont été développés pour faire la rétro-ingénierie des mouvements en les reconstruisant, et cette reconstruction fournit des paramètres centraux qui représentent l’état global du cerveau, et périphériques qui décrivent les propriétés des systèmes neuromusculaires ayant produit ce mouvement. La théorie a été testée et validée dans de nombreuses expériences et utilisée avec succès pour décrire les propriétés essentielles des profils de vitesse des doigts, du poignet, du tronc, de la tête, des yeux... Ceci a conduit le professeur Plamondon, concepteur de cette théorie, à postuler le principe de lognormalité, qui stipule que la réponse impulsionnelle lognormale d’un système neuromusculaire émerge d’un processus convergent piloté par le théorème de la limite centrale. Cette caractéristique globale optimale reflète le comportement d’individus qui maîtrisent parfaitement leurs mouvements et peut servir de biomarqueur pour caractériser le contrôle neuromoteur d’une personne. En effet, la production de mouvements complexes est réalisée par la superposition temporelle et la sommation de vecteurs de vitesse lognormaux, dans le but de minimiser leur nombre dans une tâche donnée, pour produire des gestes efficaces et fluides, en minimisant l’énergie nécessaire pour les générer. En corollaire, l’apprentissage du contrôle moteur chez les enfants peut être interprété comme une migration vers la lognormalité. Ensuite, pendant la plus grande partie de leur vie, les adultes normaux profitent de leur lognormalité pour contrôler leurs mouvements. Enfin, à mesure que le vieillissement se manifeste et que les problèmes de santé augmentent, on observe une déviation progressive de la lognormalité.
À ce jour, plus de vingt équipes de recherche de huit pays collaborent ou ont collaboré avec le professeur Plamondon pour étudier différentes applications de la lognormalité. Ce colloque se veut à la fois une rétrospective et une prospective de ces études. Il porte donc sur une sélection des travaux passés, de certains qui sont en cours et d’autres qui sont en démarrage. En plus des spécialistes en traitement du signal, en neuropsychologie, neuroscience, en éducation, en kinésiologie, pédiatrie, des étudiants ayant fait des stages ou études au laboratoire Scribens ou ses laboratoires affiliés de même que des jeunes entrepreneurs qui prévoient utiliser la lognormalité comme métrique dans leur produit participent à ce colloque.
Thème du congrès 2023 (90e édition) :
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Date :
10 mai 2023
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