Réhabilitation Sensorielle et Cognitive 2018-03-23T10:30:52+00:00

Réhabilitation Sensorielle et Cognitive

Responsables: Béatrice Alescio-Lautier & Liliane Borel

Interactions sensorielles et équilibration
Interactions cognitives et mécanismes cérébraux sous-jacents
Equilibration et Cognition: Interaction et contribution à la réhabilitation
Réhabilitation

Membres permanents

Chercheurs associés

Doctorants et post-doctorants

Objectifs scientifiques

L’équipe Réhabilitation Sensorielle et Cognitive étudie les relations qui peuvent exister entre les fonctions sensorielles et cognitives. Nous analysons les interactions et les synergies entre les processus sensoriels et cognitifs. Cela nous conduit à concevoir différents types de réhabilitation.

Les objectifs scientifiques de nos études sont les suivants :

  1. Analyser les interactions sensorielles et l’équilibration et préciser comment, après perte sensorielles, les modalités sensorielles restantes modulent les relations corps-espace et la représentation spatiale,
  2. Déterminer les interactions cognitives et les corrélats cérébraux d’un large éventail de fonctionnements mentaux,
  3. Clarifier les relations entre équilibration et cognition, leur interaction et leur contribution à la réhabilitation,
  4. Evaluer les différents processus de réhabilitation et étudier leurs mécanismes d’action.

Nos recherches sont réalisées chez l’homme (les adultes en bonne santé, les personnes âgées et certaines pathologies comme la maladie d’Alzheimer, les traumatismes crâniens, les sujets atteints de stress post-traumatique et les patients vestibulo-déficients) et chez l’animal (souris, rats). Elles nous permettent d’acquérir une bonne connaissance des mécanismes moléculaires et cellulaires ainsi que des réseaux de neurones qui sont impliqués dans la perception sensorielle et la cognition, leur altération et leur restauration.

Les résultats de chacune de ces lignes de recherche sont transférés vers des programmes cliniques, des programmes de réhabilitation ou des développements technologiques (cf. ANR SYNCHRO-TC).

Thème 1 : Interactions sensorielles et équilibration

  • Amélioration du contrôle postural par renforcement du codage sensoriel

Quelles sont les conséquences d’un changement de la pondération des différentes informations sensorielles consécutif à une optimisation des informations proprioceptives musculaires? La stabilité posturale est-elle améliorée chez les patients présentant un déficit vestibulaire?

  • Représentation du corps et de l’espace extra-corporel

Les changements de représentation spatiale du corps après perte vestibulaire sont-ils modulés par le côté de l’atteinte et le délai post-lésionnel ?

  • Simulation du processus d’apprentissage de l’équilibre et adaptation à la déficience

Nouvelle méthode d’apprentissage grâce aux réseaux de neurones artificiels : modèle mécanique de l’équilibration.

Thème 2 – Interactions cognitives et mécanismes cérébraux sous-jacents

  • Activité cérébrale au repos

Quelqu’un qui est éveillé mais qui ne réalise pas consciemment une tâche, physique ou mentale, est dit au repos. Dans cet état, la personne est consciente et engagée dans une pensée dirigée à l’intérieur de soi.

Quelle est la relation entre l’activité cérébrale au repos et les performances cognitives?
Les réseaux cérébraux au repos pourraient-ils être prédictifs des scores cliniques?
Les réseaux fonctionnels intrinsèques sont-ils associés à des différences fondamentales entre les personnes, par exemple fonction de leur personnalité?
La rééducation cognitive modifie-t-elle les réseaux cérébraux au repos?

  • Mécanismes cérébraux sous tendant l’augmentation de la charge mentale et de la fatigue mentale

Comment les fonctions exécutives sont-elles sollicitées et liées les unes aux autres lorsque la charge mentale augmente?
Ces corrélations sont-elles modifiées par un dysfonctionnement cognitif ?
Quels sont les indicateurs électrophysiologiques de la fatigue mentale durant une tâche de « switch » visuel en mémoire de travail (SVWM) ?
Dans quelle mesure la fatigue mentale modifie-t-elle les réseaux d’état de repos?
La rééducation cognitive diminue-t-elle la fatigue mentale?

  • Etudes des corrélats sensoriels et cellulaires des performances cognitives chez différentes populations d’âgés sains

Ce projet aborde des questions concernant l’impact de la qualité des entrés sensorielles et du traitement des informations sensorielles sur les capacités cognitives des sujets âgés sains, tout en tenant compte de la variabilité interindividuelle qui est inhérente à cette population.

Notre hypothèse est qu’en divisant les âgés normaux en trois sous-populations distinctes (« low-performers », « high-performers » avec réserve cognitive, et « high-performers » avec maintien cérébral), nous pourrons aider à mieux comprendre les corrélats sensoriels, neurofonctionnels et neurobiologiques de la variabilité cognitive chez les sujets âgés.

Thème 3. Equilibration et Cognition: Interaction et contribution à la réhabilitation

  • Mécanismes cognitifs en tant que processus adaptatifs impliqués dans la compensation de l’équilibre

Quel est le rôle de l’attention aux différents stades de la compensation chez les patients vestibulo-déficients testés en situation de double tâche ?
Les changements neurophysiologiques des réseaux neuronaux résultant d’un entraînement cognitif peuvent-ils contribuer à l’amélioration des performances posturales chez des patients traimatisés craniens ?

  • Modèle théorique des interactions équilibration-cognition

Nous suggérons que la façon dont les sujets gèrent une double tâche posturo-cognitive dépend de la charge mentale.

  • Menace du stereotype 

La menace du stéréotype correspond à la baisse de performance des individus lorsqu’ils peuvent craindre de confirmer un stéréotype négatif ciblant leur groupe d’appartenance.
La menace du stéréotype perturbe la mémoire de travail et augmente la charge mentale.
Quelles sont les conséquences de la menace du stéréotype sur les capacités d’équilibre, les fonctions cognitives et leurs interactions ?
Les analyses sont effectuées chez des sujets âgés et chez des patients vestibulo-déficients qui présentent des difficultés à compenser de leurs troubles de l’équilibre.

Thème 4. Réhabilitation

Nous concevons et utilisons différentes procédures de rééducation.

Leurs effets sont évalués sur la cognition, l’équilibre, les troubles liés au stress post-traumatique et la qualité de vie. Nous recherchons les mécanismes cérébraux qui sous tendent les effets bénéfiques de la rééducation.

  • Réhabilitation de la mémoire de travail et du contrôle attentionnel

Dans des études récentes, nous avons montré un transfert des bénéfices de l’entraînement cognitif à la fonction d’équilibration chez le sujet âgé.

Quels sont les mécanismes cognitifs par lesquels les fonctions exécutives participent au contrôle postural ?

  • Réhabilitations Cognitive et Sensorimotrice

Quels sont leurs effets différentiels sur l’équilibre, la cognition et les interactions équilibration-cognition ?

Quels sont les mécanismes d’action sous-jacents ?

  • Réhabilitation holistique

Notre programme de réhabilitation holistique entraine des domaines cognitifs tels que la mémoire, l’attention et les fonctions exécutives (basées sur la résolution de problèmes et des scénarios personnalisés), la relaxation et le « mindfulness » (développement de l’attention sensorielle et mentale).

Le but est:

  • d’identifier les processus impliqués dans la récupération d’un bon fonctionnement mental,
  • de caractériser les substrats anatomiques et physiologiques (IRM, IRMf et EEG) sous-jacents à la récupération,
  • de déterminer les indicateurs physiologiques de la récupération de la fatigue mentale chez les adultes en bonne santé et les patients traumatisés crânien.

  • Eye Movement Desensitization and Reprocessing (EMDR) therapy mechanisms

L’objectif de notre recherche est d’étudier les mécanismes cérébraux impliqués dans la diminution du stress et de l’anxiété chez le sujet sain et dans le Trouble de Stress Post-Traumatique (TSPT).

En travaillant avec des militaires ayant développé un TSPT que nous traitons par thérapie EMDR, nous pouvons suivre les mécanismes cérébraux au cours de la thérapie en utilisant des enregistrements électro-encéphalographiques (EEG) à 64 électrodes.

A l’aide du couplage entre la réalité virtuelle pour faire revivre des scènes de guerre et un TEP-scan cérébral, la réponse métabolique en situation de stress, notamment au niveau de l’amygdale et du cortex préfrontal, sera évaluée dans le TSPT avant et après traitement EMDR.

  • Neurofeedback

L’efficacité clinique du neurofeedback sur le TSPT sera évaluée. Nous étudierons également les mécanismes impliqués dans l’efficacité du neurofeedback pour diminuer l’anxiété de sujets sains et établir les corrélats neurophysiologiques de cet effet.