Adaptation de la phase de planification et d’initiation du mouvement d’atteinte visuellement guidé à différentes dissociations visuomotrices

Abstract

L’hypothèse générale de ce projet soutient que le système moteur doit performer des transformations sensorimotrices afin de convertir les entrées sensorielles, concernant la position de la cible à atteindre, en commande motrice, afin de produire un mouvement du bras et de la main vers la cible à atteindre. Ce type de conversion doit être fait autant au niveau de la planification du mouvement que pour une éventuelle correction d’erreur de planification ou d’un changement inopiné de la position de la cible. La question de recherche du présent mémoire porte sur le ou les mécanismes, circuits neuronaux, impliqués dans ce type de transformation. Y a-t-il un seul circuit neuronal qui produit l’ensemble des transformations visuomotrices entre les entrées sensorielles et les sorties motrices, avant l’initiation du mouvement et la correction en temps réel du mouvement, lorsqu’une erreur ou un changement inattendu survient suite à l’initiation, ou sont-ils minimalement partiellement indépendants sur le plan fonctionnel? L’hypothèse de travail suppose qu’il n’y ait qu’un seul circuit responsable des transformations sensorimotrices, alors l’analyse des résultats obtenus par les participants devrait démontrer des changements identiques dans la performance pendant la phase de planification du mouvement d’atteinte et la phase de correction en temps réel après l’adaptation à des dissociations sensorimotrices arbitraires. L’approche expérimentale : Dans la perspective d’examiner cette question et vérifier notre hypothèse, nous avons jumelé deux paradigmes expérimentaux. En effet, les mouvements d’atteinte étaient soumis à une dissociation visuomotrice ainsi qu’à de rares essais composés de saut de cible. L’utilisation de dissociation visuomotrice permettait d’évaluer le degré d’adaptation des mécanismes impliqués dans le mouvement atteint. Les sauts de cible avaient l’avantage de permettre d’examiner la capacité d’adaptation à une dissociation visuomotrice des mécanismes impliqués dans la correction du mouvement (miroir : sur l’axe y, ou complète : inversion sur les axes x et y). Les résultats obtenus lors des analyses effectuées dans ce mémoire portent exclusivement sur l’habileté des participants à s’adapter aux deux dissociations visuomotrices à la première phase de planification du mouvement. Les résultats suggèrent que les mécanismes de planification du mouvement possèdent une grande capacité d’adaptation aux deux différentes dissociations visuomotrices. Les conclusions liées aux analyses présentées dans ce mémoire suggèrent que les mécanismes impliqués dans la phase de planification et d’initiation du mouvement parviennent relativement bien à s’adapter aux dissociations visuomotrices, miroir et inverse. Bien que les résultats démontrent une certaine distinction, entre les deux groupes à l’étude, quant aux délais nécessaires à cette adaptation, ils illustrent aussi un taux d’adaptation finale relativement similaire. L’analyse des réponses aux sauts de cible pourra être comparée aux résultats présentés dans ce mémoire afin de répondre à l’hypothèse de travail proposée par l’objectif initial de l’étude.

The general hypothesis of this memoire is that the motor system must perform sensorimotor transformation to convert sensory input about a reach target location into motor commands to move the arm and hand to the target, both prior to the initiation of the reach and also to correct for movement errors or unexpected changes in the environment.

Our research question is whether there is only one neural circuit that performs the sensorimotor transformation between target input and motor output, for the initiation and online correction of the movement or are they at least partially and functionally different.

The research hypothesis suggest that If there is only one sensorimotor transformation circuit, then subjects should show identical changes in motor performances during reach planning and real-time error correction after adaptation to arbitrary visuomotor dissociation.

Our research approach was to recruit subjects and ask them to learn to make reaching movement to visual targets under one of two different visuomotor dissociations. A mirror-image dissociation in the X — Y plan across the mid-sagittal line, and a complete inversion in the X — Y plan. While they were learning to adapt to their planning process to initiate the movement, some unexpected target jumps were added as probe trials to assess the adaptation of the correction response.

The results of the analysis included in this memoire focused on the ability of subject to learn the two visuomotor dissociations equally. Our results suggest that even if some measures of adaptation are different in the beginning of the adaptation of the planning process, the 2 groups showed significant adaptation, since both groups learned to make appropriate reaching movements before the end of the first practice session. The conclusions of the analysis presented in this mémoire suggest that the mechanism implied in the plan and initiation phase of movement adapt relatively well to the visuomotor dissociation, mirror or inverse. Results have shown some distinction between the two studied groups, considering the adaptation delays, they also illustrated that the final adaptation was relatively similar. The analysis of the adaptation of the mechanisms that correct the movement when the target jumped will be compared to the results presented in this mémoire in order to accept or reject the working hypothesis of the present study.