Interaction perceptivo-motrice pour améliorer la coordination bimanuelle après un AVC (Bimanual)

Matériel et méthodes d'ensemble : Les expériences proposées suivront le modèle général que nous avons utilisé dans des études psychophysiques comportementales antérieures chez des individus avec et sans AVC. Un environnement virtuel contrôlé qui enregistre la cinématique du bras et permet une interaction de mouvement en temps réel avec une tâche motrice virtuelle sera utilisé. Un programme intégrant un système de capture de mouvement (Acsention Technology TrakSTAR) et un environnement de jeu graphique basé sur MATLAB permet le suivi des deux bras, le contrôle de l'expérimentateur pour une manipulation spécifique telle que la position de la brique virtuelle, l'écart cible, la contribution relative des bras et la cartographie de chaque mouvement de bras au mouvement de la brique virtuelle pour fournir une rétroaction en temps réel et après la réponse. Les participants seront assis dans une chaise réglable face à un écran d'ordinateur avec leur tronc contraint à la chaise. Leurs bras seront complètement soutenus sur un dessus de table à faible frottement et libres de se déplacer dans le plan horizontal (X-Y) avec une résistance minimale. Un écran opaque obstruera la vision directe des participants sur leurs bras. Des marqueurs magnétiques seront fixés à leurs mains juste à proximité de l'articulation du poignet et la position des marqueurs sera mappée sur une brique virtuelle affichée sur l'écran de l'ordinateur. La tâche motrice consiste à déplacer la ou les briques virtuelles vers un ou plusieurs espaces cibles virtuels sur l'écran de l'ordinateur en déplaçant les deux bras dans le plan 2D (X-Y) sur la table à faible frottement. Bien qu'un retour visuel en temps réel de la brique soit disponible, la brique ne peut pas être ressentie haptiquement. D'un point de vue perceptif, dans une condition d'objectif indépendante, chaque bras déplace sa propre brique virtuelle vers l'écart cible. Dans une condition d'objectif commun, une brique commune a été déplacée sur l'écran de l'ordinateur vers une fenêtre cible par une pondération prédéterminée de chaque mouvement de bras.

Avant de commencer les expériences, les participants atteindront le bras parétique dans trois directions différentes (135º, 90º et 45º par rapport à l'horizontale) pour enregistrer la distance d'atteinte maximale pour deux essais dans chaque direction. La distance de portée minimale dans les trois directions sera utilisée pour calibrer la position de début et de fin des écarts cibles. La position de la fenêtre cible sera placée à 70 et 90 % de la distance de portée maximale, orientée à 45°, 90° et 135° par rapport à l'horizontale. Du point de vue de l'exécution motrice, l'atteinte bimanuelle de la cible à 90º nécessitera des mouvements en miroir des deux bras vers l'avant. Atteindre des cibles à 45º et 135º nécessitera des mouvements parallèles des deux bras dans ces directions. Il a été démontré que les mouvements miroir et parallèle nécessitent des stratégies de contrôle moteur distinctes, ainsi que différents niveaux d'inhibition transcalleuse, et ont donc été inclus dans cette étude.

Procédures : Les participants viendront au laboratoire pour une évaluation de base afin de déterminer leur admissibilité à participer au protocole expérimental. Au cours de cette évaluation de base, nous effectuerons les tests suivants : (1) examen de Fugl-Meyer, (2) échelle mini-mentale, (3) tests d'héminégligence à l'aide d'un test de bissection, (4) batterie d'aphasie occidentale pour les patients atteints de Aphasie (5) Questionnaire de sécurité TMS, (6) Questionnaire de sécurité IRM, (7) Test Box and Block ainsi que (8) Évaluation Penn Neurocognitive.

Une fois que les patients seront qualifiés pour l'étude, ils viendront au laboratoire pour trois sessions distinctes. Les deux premières séances seront des séances comportementales tandis que la troisième séance sera une séance de neuroimagerie.

Au cours de la première session comportementale, les participants seront testés pour la coordination bimanuelle dans deux tâches différentes - une tâche basée sur la réalité virtuelle (VR) et des tâches du monde réel. Dans la tâche basée sur la réalité virtuelle, nous testerons un total de 240 essais dans différentes conditions pour obtenir des données de performance de base. Nous demanderons également aux participants d'effectuer une batterie de tâches bimanuelles du monde réel. Au cours de la deuxième séance, nous testerons l'effet de deux indices perceptuels différents sur la coordination bimanuelle. Au cours des expériences de l'objectif 2, les participants seront invités à "déplacer" une brique virtuelle commune avec les deux bras vers les fenêtres cibles dans trois directions (miroir - 90 ° ; parallèle - 45 ° et 135 °) sans incliner la brique dans un MT cible de 800 millisecondes - 1,2 secondes. Les participants compléteront quatre blocs de 60 essais dans un ordre pseudo-aléatoire. Chaque bloc consistera en une condition de tâche distincte en fonction de la nature des indices perceptuels fournis.

La condition 1 sera similaire à la condition bimanuelle à but commun dans le but 1 où ils transporteront un bloc virtuel commun fixé en position horizontale vers trois cibles dans un ordre pseudo-aléatoire. Le mouvement de la barre sera une moyenne non pondérée des deux mouvements de bras ; c'est-à-dire que chaque bras contribuera à 50 % du mouvement de la barre virtuelle (pondération 50-50). Pour la condition 2, les coefficients de pondération des deux bras seront égaux (c'est-à-dire 50-50); et la brique virtuelle s'inclinera dans la direction du bras retardé proportionnellement au décalage temporel relatif entre les bras. Définition opérationnelle du décalage temporel relatif : le décalage temporel relatif est différent du décalage temporel absolu. Le décalage temporel relatif correspond au décalage temporel entre la synchronisation relative de chaque bras dans sa trajectoire. Pour illustrer, si les bras gauche et droit contribuent à 70 et 30 % du mouvement de la brique, le décalage temporel relatif à mi-mouvement sera nul si les bras gauche et droit ont parcouru la moitié de leurs trajectoires respectives. Par conséquent, le décalage temporel relatif est influencé par la composante temporelle ainsi que spatiale du mouvement de chaque bras. Des commentaires simultanés et post-réponse sur l'inclinaison et la trajectoire de la brique virtuelle seront fournis après chaque essai.

La condition 3 sera similaire au bloc 1 (bloc fixé en position horizontale), mais le poids du bras sera de 70-30. Condition 4 : En plus de la rétroaction "d'inclinaison" sur le décalage temporel relatif, chaque bras sera pondéré de manière différentielle, c'est-à-dire que le bras parétique aura un coefficient de pondération plus élevé par rapport au bras non parétique. Plus précisément, le bras parétique contribuera à 70 % du mouvement de la brique virtuelle tandis que le bras non parétique contribuera à 30 % du mouvement de la brique virtuelle. 20 essais d'atteinte bimanuelle dans chaque direction (90º; 45º et 135º) seront complétés dans un ordre pseudo-aléatoire.