Perception du mouvement propre dans la maladie de Parkinson (SMP_PD)

La maladie de Parkinson (MP) est classiquement caractérisée par un déclin de la fonction motrice, marqué par les symptômes caractéristiques de l'akinésie, de la bradykinésie, de la rigidité et des tremblements ainsi que par une posture et un équilibre altérés. Cependant, les symptômes non moteurs sont également reconnus depuis peu comme une partie importante de la maladie. Les symptômes non moteurs peuvent inclure des troubles du sommeil, des troubles de l'humeur, des hallucinations, des troubles cognitifs et divers déficits sensoriels et perceptuels. Contrairement aux symptômes moteurs, les symptômes non moteurs sont moins observables par nature, et peuvent donc passer inaperçus s'ils ne sont pas testés directement.

Déjà, les premières études ont révélé un large dysfonctionnement visuel dans la MP. Cela comprend des retards dans les réponses évoquées visuelles et des anomalies de contraste, de sensibilité spatio-temporelle et de sensibilité aux couleurs. Les patients parkinsoniens ont également une perception altérée de l'orientation visuelle ainsi que des déficiences visuelles complexes. Pourtant, malgré leurs déficits visuels, les patients parkinsoniens semblent être fonctionnellement plus dépendants de la vision que les témoins. Cela semble contredire les principes établis d'intégration sensorielle optimale, selon lesquels les signaux altérés devraient être moins utilisés. Cependant, cela ne peut être mesuré que dans un cadre fondé sur des principes qui mesure, quantifie et compare la précision des indices perceptuels pertinents. À savoir, ce sont les fiabilités relatives des signaux sensoriels qui devraient, selon les schémas d'intégration optimale (bayésienne), définir la mesure dans laquelle les signaux sont invoqués (liés plus loin ci-dessous).

La recherche a démontré des déficiences dans les systèmes sensoriels autres que la vision, comme la fonction proprioceptive et vestibulaire. Fait intéressant, de nombreux déficits sensoriels dans la MP peuvent être étroitement associés aux symptômes moteurs « classiques ». Par exemple : : i) des signaux vestibulaires dysfonctionnels peuvent entraîner une altération du contrôle de l'équilibre dans la MP, (ii) des déficits proprioceptifs altèrent les commandes motrices volontaires et réflexives, (iii) des troubles de la perception spatiale peuvent contribuer au blocage de la marche (FOG), et (iv ) Les patients parkinsoniens surestiment le volume de leur propre discours, reflétant probablement des déficits perceptifs soit par une intégration sensorimotrice altérée, soit par une conscience de soi altérée des déficits moteurs. En outre, les fonctions perceptives supérieures, telles que la perception des émotions à partir de l'expression faciale, sont altérées chez les patients parkinsoniens. La perception de l'auto-mouvement découle principalement du mouvement inertiel (vestibulaire) et des signaux de flux optique (visuels). Lorsqu'ils sont présentés avec des schémas de flux optique en expansion radiale, les patients atteints de MP présentent une altération de la navigation et une perception altérée de la ligne médiane égocentrique ainsi qu'une activation réduite dans les zones visuelles du cerveau par rapport aux témoins. Cependant, les seuils de perception du mouvement propre à partir du flux optique n'ont pas encore été étudiés et seront donc mesurés dans cette étude.

Les anomalies vestibulaires pourraient également affecter la perception de l'auto-mouvement dans la MP. Récemment, Bertolini et al. (2015) ont trouvé une perception d'inclinaison altérée dans la MP, mais ici aussi, les seuils vestibulaires de la perception linéaire de l'auto-mouvement n'ont pas été étudiés directement. Par conséquent, le premier objectif de cette étude est de déterminer les seuils de perception unisensorielle (visuelle et vestibulaire) de l'auto-mouvement dans la MP, en utilisant un paradigme rigoureux et bien utilisé de discrimination de cap.

Cependant, en plus des déficits de la perception visuelle et vestibulaire de l'auto-mouvement, les patients parkinsoniens peuvent souffrir d'une intégration sous-optimale de ces signaux. Par conséquent, le deuxième objectif majeur est d'étudier spécifiquement l'intégration des signaux visuels et vestibulaires pour la perception de l'auto-mouvement. Cela se fera dans le cadre bayésien de l'intégration multisensorielle.

L'intégration d'informations provenant de différentes modalités ("intégration multisensorielle") est vitale pour une perception intacte du monde. Des études théoriques, basées sur les statistiques bayésiennes, ont fourni un cadre pour étudier l'intégration multisensorielle avec des prédictions pour une stratégie « optimale ». En supposant une distribution gaussienne et un a priori plat, l'intégration optimale de plusieurs indices se réduit à une équation linéaire simple, selon laquelle le percept multisensoriel est une combinaison pondérée des indices sous-jacents. De nombreuses études humaines et animales ont en effet démontré une intégration de signaux quasi optimale. Pourtant, bien que l'intégration multisensorielle soit un sujet de recherche actif sur le fonctionnement normal du cerveau, avec des outils bien établis, elle n'a pas été étudiée dans la MP. Les patients parkinsoniens pourraient démontrer une intégration multisensorielle non optimale (à savoir une surpondération des repères visuels). Cela peut avoir des effets profonds sur la fonction de base.

L'ajout de bruit sensoriel à un stimulus réduit sa fiabilité. Dans les stimuli de flux optique d'auto-mouvement à travers un nuage de points 3D, la fiabilité peut être contrôlée en manipulant la cohérence des points en mouvement. Pour une cohérence de 100 % (sans bruit ajouté), tous les points se déplacent de manière cohérente selon la direction de l'auto-mouvement simulé. Lorsque du bruit est ajouté, par ex. à 75% de cohérence, 75% des points se déplacent de manière cohérente selon la direction de l'auto-mouvement, tandis que les 25% restants se déplacent dans une direction aléatoire. Lorsque la cohérence diminue, la fiabilité du stimulus visuel diminue. Récemment, les chercheurs ont montré que différents groupes cliniques (par ex. l'autisme) peuvent réagir différemment à l'ajout de bruit visuel. Ainsi, dans le cadre de ces expériences, les chercheurs compareront également la perception visuelle en l'absence et en présence de bruit visuel ajouté. La physiopathologie de la MP est souvent comprise comme reflétant un bruit neuronal accru (par ex. oscillations bêta) par conséquent, les chercheurs émettent l'hypothèse que le bruit sensoriel externe pourrait avoir un effet plus fort sur les patients atteints de MP que sur les témoins (peut-être parce que le stimulus aggrave, plutôt que réduit, les fluctuations neuronales dans la MP).

Par conséquent, dans cette étude, les chercheurs ont 3 objectifs principaux : i) observer la perception visuelle et vestibulaire de base (unisensorielle) de l'auto-mouvement dans la MP, ii) observer l'intégration multisensorielle chez les patients atteints de la MP, dans le cadre de l'inférence bayésienne, et iii) pour observer les effets de la réduction de la fiabilité visuelle (l'ajout de bruit de stimulus visuel) sur les performances en DP. Les trois objectifs seront abordés avec la même expérience. Tous les participants viendront pour deux visites. Les patients parkinsoniens effectueront la même procédure une fois « sous » médicament et une fois « sans » médicament (dont l'ordre sera équilibré entre les patients ; déterminé aléatoirement à l'avance). Pour la condition « off » médicament, les patients arrêteront de prendre leurs médicaments PD 12 heures avant les expériences (jusqu'à après l'expérience). Le groupe de contrôle effectuera également l'expérience deux fois afin de contrôler l'artefact possible des effets d'apprentissage.