Effet de l'exercice physique sur l'apprentissage moteur acquis avec la pratique physique ou mentale (EPICA)
L'effet d'un épisode aigu d'exercice physique sur la phase de consolidation de l'apprentissage moteur acquis par la pratique physique ou mentale
L'apprentissage moteur est crucial pour la routine quotidienne humaine, impliquant l'acquisition de nouveaux mouvements. Il consiste en une phase d'acquisition en ligne suivie d'une consolidation hors ligne, où la mémoire motrice est organisée en représentations stables. L'acquisition peut être réalisée par la pratique physique (PP, répétition manifeste du mouvement) ou la répétition mentale en utilisant l'imagerie motrice (IM). Des études récentes suggèrent que l'exercice physique à intervalles de haute intensité (HIIE) améliore l'apprentissage moteur, en particulier pendant la consolidation, en favorisant la plasticité neuronale médiée par le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF). Cependant, l'impact de HIIE sur la consolidation motrice séquentielle avec PP ou MI reste mal compris.
En revanche, la privation de sommeil (SD) réduit la libération de BDNF et la plasticité neuronale. Des recherches limitées ont exploré les effets du SD sur l'acquisition motrice, en particulier l'apprentissage moteur séquentiel. Compte tenu des effets opposés de HIIE et SD, effectuer HIIE après SD peut protéger les processus de consolidation motrice.
Cette étude vise à examiner l'influence de HIIE sur l'apprentissage moteur séquentiel en utilisant PP ou MI dans des conditions de sommeil privées et normales. Six groupes de 12 participants chacun apprendront une séquence bimanuelle de 8 items.
- Groupe MI : acquisition mentale de la séquence motrice pendant l'entraînement
- Groupe MI+HIIE : acquis la séquence motrice mentalement et réaliser un HIIE avant la consolidation
- PP : acquisition physique de la séquence motrice
- Groupe PP+HIIE : acquis physiquement la séquence moteur et réalisation d'un HIIE avant la consolidation
- Groupe SD+PP : une nuit de privation de sommeil avant acquisition motrice physique avec PP et consolidation
- Groupe SD+PP+HIIE : une nuit de privation de sommeil avant acquisition motrice physique et HIIE avant consolidation.
Tous les groupes seront testés sur la séquence au début et à la fin de la phase d'acquisition (pré- et post-acquisition), et après l'exercice physique (c'est-à-dire HIIE) ou la période de repos (post-exercice).
Les hypothèses de cette étude sont :
- L'exercice physique aigu (HIIE) améliorerait la consolidation de la mémoire motrice (post-exercice) après l'acquisition physique et mentale (PP, MI) par rapport aux conditions sans exercice.
- Une nuit de privation de sommeil affecterait l'acquisition et la consolidation des apprentissages moteurs.
L'exercice physique compenserait les effets néfastes de la privation de sommeil sur la consolidation des apprentissages moteurs.
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Description détaillée
La capacité d'apprendre de nouveaux mouvements (c'est-à-dire l'apprentissage moteur) est une partie essentielle de la routine quotidienne humaine. L'apprentissage moteur est généralement caractérisé par une phase d'acquisition en ligne suivie d'une phase de consolidation hors ligne (c'est-à-dire sans autre pratique) au cours de laquelle les traces de la mémoire motrice sont réorganisées en représentations stables et durables. L'acquisition peut être réalisée par la pratique physique (PP, répétition manifeste du mouvement) ou par l'imagerie motrice (MI, répétition secrète du mouvement). Au cours des deux dernières décennies, des études ont démontré que la pratique d'exercices à intervalles de haute intensité (HIIE) peut améliorer l'apprentissage moteur et en particulier la phase de consolidation. Il semble que HIIE induit une cascade physiologique favorable qui contribue à la plasticité neuronale. Dans cette veine, les marqueurs biologiques du facteur neurotrophique dérivé du lactate et du cerveau (BDNF) semblent jouer un rôle majeur dans la consolidation de la mémoire à long terme. À ce jour, on sait peu de choses sur la contribution de HIIE à la consolidation motrice séquentielle avec PP ou MI.
Contrairement à HIIE, la privation de sommeil a diminué le BDNF libéré et la plasticité neurale. Il existe très peu d'études qui ont examiné l'impact de la privation de sommeil (DS) sur l'acquisition motrice et une seule sur l'apprentissage moteur séquentiel. Compte tenu des effets antagonistes de HIIE et SD, il est possible que la réalisation de HIIE après SD puisse protéger les processus de consolidation motrice.
Par conséquent, l'objectif principal de cette étude est de comprendre l'influence de HIIE sur l'apprentissage moteur séquentiel par PP ou MI dans des conditions de privation de sommeil et de nuit normale. Dans cette étude, six groupes seront inscrits comprenant chacun 12 participants. Tous les groupes apprendront une séquence bimanuelle de 8 items.
- Groupe MI : acquisition mentale de la séquence motrice pendant l'entraînement
- Groupe MI+HIIE : acquis la séquence motrice mentalement et réaliser un HIIE avant la consolidation
- PP : acquisition physique de la séquence motrice
- Groupe PP+HIIE : acquis physiquement la séquence moteur et réalisation d'un HIIE avant la consolidation
- Groupe SD+PP : une nuit de privation de sommeil avant acquisition motrice physique avec PP et consolidation
- Groupe SD+PP+HIIE : une nuit de privation de sommeil avant acquisition motrice physique et HIIE avant consolidation.
Tous les groupes seront testés sur la séquence au début et à la fin de la phase d'acquisition (pré- et post-acquisition), et après l'exercice physique (c'est-à-dire HIIE) ou la période de repos (post-exercice).
Les hypothèses de cette étude sont :
- L'exercice physique aigu (HIIE) améliorerait la consolidation de la mémoire motrice (post-exercice) après l'acquisition physique et mentale (PP, MI) par rapport aux conditions sans exercice.
- Une nuit de privation de sommeil affecterait l'acquisition et la consolidation des apprentissages moteurs.
- L'exercice physique compenserait les effets néfastes de la privation de sommeil sur la consolidation des apprentissages moteurs.
Type d'étude
Inscription (Réel)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Lieux d'étude
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Lyon, France, 69004
- Service d'explorations fonctionnelles respiratoires-Médecine du sport et de l'activité physique, Hôpital de la Croix-Rousse, Hospices Civils de Lyon
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Villeurbanne, France, 69622
- Laboratoire LIBM, Université Lyon 1
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
- Adulte
Accepte les volontaires sains
La description
Critère d'intégration:
- Homme ou femme de 18 à 35 ans
- Disponible pour toute l'étude (12 jours maximum)
- Membres supérieurs droitiers avec un score > 0,5 au test de latéralité d'Edimbourg
- Avoir daté et signé un consentement éclairé
- Assujetti affilié ou ayant droit à un régime de sécurité sociale
- Absence de contre-indication à la pratique d'une activité physique
- Considéré comme actif selon le GPAQ
- Typologie circadienne neutre ou modérée (31 à 69)
- Activité physique régulière (2h/semaine minimum)
Critère d'exclusion:
- Blessure musculo-squelettique < 6 mois
- Pathologie ou intervention chirurgicale entraînant un trouble locomoteur < 6 mois
- Pathologie neurologique, cardiovasculaire ou psychique chronique ou invalidante
- Fréquence cardiaque au repos > 100 bpm
- Indice de qualité du sommeil de Pittsburgh> 7
- Prise de somnifères ou de médicaments à effet psychoactif au cours des 6 derniers mois
- Participation continue à une recherche interventionnelle
- Femmes enceintes ou allaitantes
- Personne privée de liberté judiciaire ou administrative.
- Contre-indication au TMS :
- Maux de tête fréquents ou sévères
- Antécédents d'épilepsie
- Traumatisme crânien avec perte de conscience
- Matériel implanté (y compris stimulateur cardiaque ou défibrillateur implanté, implant cochléaire, pompe administrant des médicaments, pinces chirurgicales, éclats de métal)
- Intervention neurochirurgicale (en particulier chirurgie oculaire)
- Une plaie ouverte sur le cuir chevelu
- Consommation de plus de trois verres d'alcool par jour
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Science basique
- Répartition: Randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation parallèle
- Masquage: Aucun (étiquette ouverte)
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: PP (pratique physique)
Acquisition physique de la séquence motrice
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Les participants du groupe de nuit normal passeront une nuit à dormir chez eux.
Les participants visionneront un documentaire pendant un temps équivalent à l'exercice physique (soit 17 minutes).
Les participants pratiqueront une tâche séquentielle bimanuelle de tapotement des doigts composée de 8 mouvements.
Le participant devra exécuter la séquence le plus rapidement et le plus précisément possible pendant des blocs de 30 s (c.-à-d.
douze blocs pendant l'entraînement).
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Expérimental: IM (imagerie motrice)
Acquérir la séquence motrice mentalement pendant l'entraînement
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Les participants du groupe de nuit normal passeront une nuit à dormir chez eux.
Les participants visionneront un documentaire pendant un temps équivalent à l'exercice physique (soit 17 minutes).
Sur la tâche bimanuelle de tapotement des doigts composée de 8 éléments, le participant devra répéter mentalement la séquence motrice à l'aide de MI (répétition mentale du mouvement) pendant douze blocs de 30 secondes.
Le participant imaginera exécuter la séquence aussi rapidement et précisément que possible sans mouvement manifeste.
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Expérimental: MI+HIIE (imagerie motrice + exercice physique par intervalles à haute intensité)
Acquérir mentalement la séquence motrice et réaliser un HIIE avant la consolidation
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Les participants du groupe de nuit normal passeront une nuit à dormir chez eux.
Sur la tâche bimanuelle de tapotement des doigts composée de 8 éléments, le participant devra répéter mentalement la séquence motrice à l'aide de MI (répétition mentale du mouvement) pendant douze blocs de 30 secondes.
Le participant imaginera exécuter la séquence aussi rapidement et précisément que possible sans mouvement manifeste.
Les participants au groupe d'exercice physique (c'est-à-dire IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP+HIIE) commencera par un échauffement de 2 minutes sur un cycle d'ergomètre. Après l'échauffement, ils effectueront 3 minutes d'exercice à une charge adaptée à leur puissance aérobie maximale (MAP) correspondant à 80 % de leur PAM puis se reposeront activement pendant 2 minutes à 40 % de PAM. Ce cycle de 5 minutes sera répété 3 fois de suite, soit un total de 17 minutes d'exercice physique incluant l'échauffement. |
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Expérimental: PP+HIIE (pratique physique + imagerie motrice + exercice physique fractionné à haute intensité)
Acquérir la séquence motrice physiquement et réaliser un HIIE avant la consolidation
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Les participants du groupe de nuit normal passeront une nuit à dormir chez eux.
Les participants pratiqueront une tâche séquentielle bimanuelle de tapotement des doigts composée de 8 mouvements.
Le participant devra exécuter la séquence le plus rapidement et le plus précisément possible pendant des blocs de 30 s (c.-à-d.
douze blocs pendant l'entraînement).
Les participants au groupe d'exercice physique (c'est-à-dire IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP+HIIE) commencera par un échauffement de 2 minutes sur un cycle d'ergomètre. Après l'échauffement, ils effectueront 3 minutes d'exercice à une charge adaptée à leur puissance aérobie maximale (MAP) correspondant à 80 % de leur PAM puis se reposeront activement pendant 2 minutes à 40 % de PAM. Ce cycle de 5 minutes sera répété 3 fois de suite, soit un total de 17 minutes d'exercice physique incluant l'échauffement. |
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Expérimental: SD + PP (privation de sommeil + pratique physique)
Une nuit de privation de sommeil avant acquisition motrice physique avec PP et consolidation
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Les participants visionneront un documentaire pendant un temps équivalent à l'exercice physique (soit 17 minutes).
Les participants pratiqueront une tâche séquentielle bimanuelle de tapotement des doigts composée de 8 mouvements.
Le participant devra exécuter la séquence le plus rapidement et le plus précisément possible pendant des blocs de 30 s (c.-à-d.
douze blocs pendant l'entraînement).
Les participants au groupe de privation de sommeil passeront une nuit éveillée, sous la supervision d'un enquêteur, à l'hôpital de la Croix-Rousse.
L'enquêteur fournira une liste d'activités pour maintenir le participant éveillé.
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Expérimental: SD+PP+HIIE (privation de sommeil + pratique physique + exercice physique fractionné à haute intensité)
Une nuit de privation de sommeil avant acquisition motrice physique et HIIE avant consolidation
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Les participants pratiqueront une tâche séquentielle bimanuelle de tapotement des doigts composée de 8 mouvements.
Le participant devra exécuter la séquence le plus rapidement et le plus précisément possible pendant des blocs de 30 s (c.-à-d.
douze blocs pendant l'entraînement).
Les participants au groupe d'exercice physique (c'est-à-dire IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP+HIIE) commencera par un échauffement de 2 minutes sur un cycle d'ergomètre. Après l'échauffement, ils effectueront 3 minutes d'exercice à une charge adaptée à leur puissance aérobie maximale (MAP) correspondant à 80 % de leur PAM puis se reposeront activement pendant 2 minutes à 40 % de PAM. Ce cycle de 5 minutes sera répété 3 fois de suite, soit un total de 17 minutes d'exercice physique incluant l'échauffement.
Les participants au groupe de privation de sommeil passeront une nuit éveillée, sous la supervision d'un enquêteur, à l'hôpital de la Croix-Rousse.
L'enquêteur fournira une liste d'activités pour maintenir le participant éveillé.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Nombre de séquences correctes entre post-acquisition et post-exercice pour PP et PP+HIIE
Délai: À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Dans la tâche bimanuelle de tapotement des doigts, la précision correspond au nombre de séquences correctes effectuées pendant un bloc de pratique. Le critère de jugement principal sera la différence du nombre de séquences correctes effectuées entre la fin de l'acquisition (post-acquisition) et la consolidation (post-acquisition). -exercice) étapes entre le PP et le PP+HIIE.
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À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Bilan lactique entre pré-acquisition et post-exercice pour tous les groupes
Délai: Grâce à l'achèvement de l'étude, une moyenne de 12 jours.
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Les variables biologiques incluront la mesure de trois molécules : le lactate, le BDNF et le cortisol. Le lactate sanguin sera prélevé à partir d'un sang capillaire au doigt et sera immédiatement analysé à l'aide d'un appareil analyseur de lactate. Le lactate sera comparé pour tous les groupes entre les deux délais pré-acquisition et post-exercice |
Grâce à l'achèvement de l'étude, une moyenne de 12 jours.
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Nombre de séquences correctes entre post-acquisition et post-exercice pour IM et IM+HIIE
Délai: À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Dans la tâche bimanuelle de tapotement des doigts, la précision correspond à la séquence correcte de nombres effectuée au cours d'un bloc de pratique. Cette mesure de résultat secondaire sera la différence dans le nombre de séquences correctes effectuées entre les étapes de fin d'acquisition (post-acquisition) et de consolidation (post-exercice) entre l'IM et l'IM+HIIE. |
À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Nombre de séquences correctes entre pré-acquisition, post-acquisition et post-exercice pour SD et SD+PP
Délai: À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Dans la tâche bimanuelle de tapotement des doigts, la précision correspond à la séquence correcte de nombres effectuée au cours d'un bloc de pratique. Cette mesure de résultat secondaire sera la différence dans le nombre de séquences correctes effectuées entre le début de l'acquisition (pré-acquisition), la fin de l'acquisition (post-acquisition) et les étapes de consolidation (post-exercice) entre le SD et le SD. +Groupes PP. |
À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Nombre de séquences correctes entre post-acquisition et post-exercice pour SD+PP et SD+PP+HIIE
Délai: À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Dans la tâche bimanuelle de tapotement des doigts, la précision correspond à la séquence correcte de nombres effectuée au cours d'un bloc de pratique. Cette mesure de résultat secondaire sera la différence dans le nombre de séquences correctes effectuées entre les étapes de fin d'acquisition (post-acquisition) et de consolidation (post-exercice) entre les groupes SD+PP et SD+PP+HIIE. |
À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Informations neurophysiologiques entre pré-acquisition, post-acquisition et post-exercice pour tous les groupes (IM, PP, IM+HIIE, PP+HIIE, SD+PP, SD+PP+HIIE)
Délai: À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Les mesures neurophysiologiques seront collectées par stimulation magnétique transcrânienne (TMS). Le TMS est un outil qui génère un champ magnétique qui dépolarise le neurone du cortex moteur primaire et offre la possibilité de sonder l'excitabilité cortico-spinale (CSE) via le potentiel évoqué moteur (MEP). Pour prendre en compte l'excitabilité des fibres musculaires lors de l'analyse de l'amplitude MEP, les réponses seront normalisées à l'onde M maximale. L'évaluation de l'onde M pour le premier muscle interosseux dorsal sera réalisée avec une seule stimulation à courant constant appliquée sur les nerfs ulnaires via un feutre bipolaire anode-cathode de 30 mm. La moyenne des MEP sera normalisée en onde M en utilisant cette formule : MEP normalisé = ((Moyenne MEP (mV))/(Moyenne Mmax (mV)))*100 Le MEP normalisé sera comparé pour tous les groupes entre les trois périodes pré-acquisition, post-acquisition et post-exercice |
À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Évaluation BDNF entre pré-acquisition et post-exercice pour tous les groupes
Délai: À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Les variables biologiques comprendront la mesure de trois molécules : le lactate, le BDNF et le cortisol. Un échantillon de sang de 5 ml sera prélevé dans une veine antécubitale et sera immédiatement centrifugé. Le plasma sera séparé du sérum et conservé à -80 °C. Les niveaux de BDNF (facteur neurotrophique dérivé du cerveau) seront analysés au moyen d'une méthode de test immuno-enzymatique (kit ELISA) à la fin de l'étude. Le BDNF sera comparé pour tous les groupes entre les deux périodes pré-acquisition et post-exercice |
À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Évaluation du cortisol entre pré-acquisition et post-exercice pour tous les groupes
Délai: À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Les variables biologiques comprendront la mesure de trois molécules : le lactate, le BDNF et le cortisol. Un échantillon de sang de 5 ml sera prélevé dans une veine antécubitale et sera immédiatement centrifugé. Le plasma sera séparé du sérum et conservé à -80 °C. Les niveaux de cortisol seront analysés au moyen d'une méthode de dosage immuno-enzymatique (kit ELISA) à la fin de l'étude. Le cortisol sera comparé pour tous les groupes entre les deux périodes pré-acquisition et post-exercice |
À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Nombre de séquences correctes entre post-acquisition et post-exercice pour les groupes PP et MI
Délai: À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Dans la tâche bimanuelle de tapotement des doigts, la précision correspond à la séquence correcte de nombres effectuée au cours d'un bloc de pratique. Cette mesure de résultat secondaire sera la différence dans le nombre de séquences correctes effectuées entre les étapes de fin d'acquisition (post-acquisition) et de consolidation (post-exercice) entre les groupes PP et MI. |
À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Nombre de séquence correcte entre post-acquisition et post-24h pour tous les groupes
Délai: À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Dans la tâche bimanuelle de tapotement des doigts, la précision correspond à la séquence correcte de nombres effectuée au cours d'un bloc de pratique. Cette mesure de résultat secondaire sera la différence du nombre de séquences correctes effectuées entre la fin de l'acquisition (post-acquisition) et le lendemain d'une nuit de sommeil (post-24h) pour tous les groupes. |
À la fin des études, une moyenne de 13 jours.
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Les enquêteurs
- Chercheur principal: Maxime PINGON, MD, EFR-Médecine du sport et de l'activité physique, HCL
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
Achèvement primaire (Réel)
Achèvement de l'étude (Réel)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (Réel)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Autres numéros d'identification d'étude
- 69HCL22_0425
- 2023-A00155-40 (Autre identifiant: ID-RCB)
Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude
Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine
Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine
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