Corrélats neurophysiologiques de la planification des mouvements lors de tâches complexes d'atterrissage de saut et rôle de la fonction cognitive

En particulier, dans le cadre des sports de balle, les ruptures du ligament croisé antérieur (LCA) font partie des blessures les plus fréquentes. Cependant, la déchirure du LCA n'entraîne pas seulement une perte de stabilité mécanique de l'articulation du genou : la déchirure du ligament et la chirurgie reconstructive qui s'ensuit entraînent une détérioration massive des soi-disant mécanorécepteurs (propriocepteurs). Ces petits capteurs fournissent au cerveau des informations précises sur la tension du ligament croisé et la position de l'articulation du genou. Grâce à cette rétroaction, il est possible pour l'homme d'adapter l'activité des muscles stabilisateurs à diverses situations sportives et de la vie quotidienne et de protéger le genou des blessures. Ainsi, les déficits de coordination sont des conséquences courantes après une rupture et une reconstruction du LCA en raison d'un retour sensoriel plus faible.

De nouvelles découvertes prouvent que les lésions des mécanorécepteurs induites par des lésions provoquent également des réorganisations neuronales persistantes dans le cerveau (neuroplasticité induite par des lésions). Celles-ci concernent en particulier le cortex moteur par lequel les mouvements volontaires sont contrôlés. Selon les résultats de l'imagerie (par ex. tomographie par résonance magnétique fonctionnelle; IRM) et des études électrophysiologiques (ex. Électroencéphalographie; EEG), ces adaptations neurologiques semblent persister bien au-delà de la reprise des activités quotidiennes, sportives ou compétitives. Les chercheurs suggèrent que ces adaptations du système nerveux central pourraient être la cause sous-jacente des déficits fonctionnels et de contrôle moteur persistants fréquemment observés (par ex. la force musculaire et les déficits d'activation musculaire), les rechutes relativement élevées, les faibles taux de retour au sport et les faibles proportions de retour à leur niveau de performance initial après rupture et reconstruction du LCA. Une restauration pure de la fonction neuromusculaire sans élimination des modifications neuroplastiques du cerveau ne semble donc pas suffisante.

Dans des études récentes, les effets d'un traumatisme du LCA sur l'activité cérébrale ont été étudiés exclusivement lors de tests non spécifiques, sans rapport avec le sport et les blessures (par ex. mouvements simples de flexion et d'extension et tâches de reproduction angulaire du genou). Souvent, les blessures au LCA surviennent dans des conditions imprévisibles, en particulier lors de mouvements complexes et dynamiques tels que les changements de direction, les sauts et les atterrissages. Ici, le cerveau doit traiter le plus rapidement possible les informations provenant des récepteurs du LCA pour initier une réponse motrice adéquate pour protéger le genou.

Dans le contexte des résultats décrits ci-dessus, cette étude cas-témoin transversale étudiera d'abord les effets des déchirures et de la reconstruction complètes du LCA (symétrie latérale des mesures de performance neuromusculaire supérieures à 85 %) sur l'activité corticale liée à la planification des mouvements (via l'électroencéphalographie). mesures lors de tâches complexes d'atterrissage avec saut : les participants à l'étude effectuent des sauts en contre-mouvement (n = 80 ; CMJ, temps de vol d'environ 500 ms) suivis d'atterrissages sur une jambe. Dans une condition anticipée (n = 40), les individus reçoivent l'information visuelle (présentée sur un écran) sur quelle jambe/pied (gauche, droite) ils doivent atterrir avant les CMJ auto-initiés, les individus recevront cette information dans la condition non anticipée (n=40) uniquement après le décollage (environ 400 ms avant le contact au sol). La mesure de la stabilité à l'atterrissage est standardisée au moyen de paramètres biomécaniques sélectionnés (plate-forme de force capacitive). Les caractéristiques cognitives pertinentes pour les blessures (par exemple, la réaction, la vitesse de traitement de l'information et la mémoire de travail) sont détectées par des tests cognitifs cliniques sur ordinateur et sur papier.

Les chercheurs émettent l'hypothèse que les ajustements neurologiques liés aux blessures dans le cortex moteur conduisent à une planification plus intensive de l'action motrice avant l'initiation du mouvement (compensation des déficits sensoriels). L'utilisation accrue des capacités neuronales pour la planification des mouvements pourrait par la suite conduire à des réponses motrices plus lentes ou imprécises à des événements imprévus/non anticipés et entraîner par la suite une plus grande instabilité à l'atterrissage ou augmenter le risque de blessure au genou, respectivement. On suppose également qu'un traitement de l'information cognitive plus faible est associé à un atterrissage plus instable, ou à un risque plus élevé de blessure ou à un taux d'incidence de blessure plus élevé, respectivement.