★ À maîtriser
📌 Le mouvement volontaire associe une composante éréismatique, qui fixe les segments et contrôle la position du centre de gravité pour permettre les forces dynamiques, et une composante télécinétique, qui vise un but tel que la vitesse ou l’amplitude (Hess, 1943).
Compléments
Le mouvement constitue un langage du corps permettant d’interagir avec l’environnement (Lemos Fonseca et al., 2020 ; Ruder, 2021).
La réalisation d’un mouvement volontaire dépendant d’un objet extérieur nécessite une planification par le SNC et l’anticipation des conséquences de l’action sur l’orientation et l’équilibre.
📌 La saisie et le transport d’un objet selon une trajectoire donnée relèvent du contrôle cinématique, tandis que rester dans le polygone de sustentation relève du contrôle postural.
★ À maîtriser
L’émergence du mouvement dépend de l’interaction entre l’individu, l’habileté à réaliser et l’environnement.
La posture crée les conditions nécessaires et adéquates au mouvement (Massion, 1984 ; Paillard, 1988).
📌 Un mouvement discret possède un début et une fin reconnaissables, tandis que la fin d’un mouvement continu dépend de la réalisation de la tâche (Schmidt, 1988).
📌 Une habileté ouverte exige une adaptation à un environnement instable, tandis qu’une habileté fermée se réalise dans un environnement stable.
Compléments
Le système sensoriel et perceptif intègre les impressions sensorielles en informations psychologiques significatives et renseigne sur le corps et l’environnement (Rosenbaum, 1991).
Le système cognitif comprend l’intention de réaliser un mouvement, l’attention, la planification, la résolution de problèmes, la motivation et les émotions, et relie perception et action.
Les systèmes moteurs mobilisent de nombreux muscles et articulations pour exécuter des mouvements fonctionnels et coordonnés.
📌 Un mouvement stable commence par une immobilité, tandis qu’un mouvement mobile est précédé d’une activité.
★ À maîtriser
Les systèmes de réception comprennent trois modalités : (Sherrington, 1906) :
Les informations recueillies par les récepteurs articulaires, musculaires, proprioceptifs, visuels et vestibulaires sont transmises au SNC, qui les traite et les rend solidaires grâce au retour d’information afférent.
Selon Bernstein (1961), planifier un acte moteur implique de reconnaître le pattern à réaliser, alors qu’il n’est pas encore présent, et d’anticiper l’action.
Berthoz (1997) décrit le cerveau comme une machine à anticiper qui génère des hypothèses et prépare des gestes ainsi que des ajustements posturaux anticipés.
Compléments
L’anticipation des conséquences d’une action s’appuie sur la mémoire motrice et sur un modèle moteur de l’action à réaliser.
Pour réaliser un appui renversé (ATR), l’anticipation peut conduire à une attitude visant à minimiser le déséquilibre.
La planification et l’anticipation peuvent différer selon que la personne réalise le mouvement seule ou qu’elle est aidée sans en être prévenue.
Anticiper les conséquences de l’action → préparer des ajustements posturaux.
★ À maîtriser
Le cognitivisme, issu du traitement de l’information et de la cybernétique, établit une analogie entre l’ordinateur qui calcule des informations et le cerveau qui les traite (Fitts & Peterson, 1964 ; Slifkin & Newell, 1998 ; Varela et al., 1998).
Dans le modèle cognitiviste, le SNC intègre les informations de l’environnement et communique un plan d’action au système moteur (Schmidt, 1975 & 2003).
Les théories des systèmes dynamiques et écologique intègrent l’environnement dans la compréhension du mouvement, contrairement au modèle du mouvement invariant qui ne le prend pas en compte (Bartlett et al., 2007 ; Mégrot, 2002 ; Oomen et al., 2022). - Bartlett et al., 2007 ; Mégrot, 2002 ; Oomen et al. 2022
Compléments
Dans le cognitivisme, la variabilité est considérée comme une perturbation nuisible à la reproductibilité de la performance lorsque le contexte est constant (Davids et al., 2003 ; Newell & Corcos, 1993).
Les approches écologique et dynamique soutiennent que le SNC n’est plus l’élément central de la réalisation du mouvement (Shaw, 2003).
La variabilité motrice se manifeste à tous les niveaux et dans l’espace comme dans le temps (Komar et al., 2015 ; Sternad, 2018).
Les trois formes de variabilité distinguées sont la variabilité intra-essai, la variabilité inter-essai et la variabilité inter-sujet.
La variabilité peut permettre d’exploiter l’abondance motrice pour produire un mouvement équivalent plutôt qu’une solution unique inadaptée aux contraintes extérieures (Koch et al., 2020 ; Vidal & Lacquaniti, 2021).
Selon le modèle des contraintes de Newell et McDonald (1994), le mouvement résulte de l’interaction entre la tâche, l’organisme et l’environnement. - Newell & McDonald
Le SNC facilite des familles de solutions plutôt qu’une solution optimale et unique, et la tâche régule les réponses disponibles (Simon, 1982 ; Latash, 2016 ; Clark, 1995 ; Davids et al., 2003).
Le cognitivisme centre le contrôle sur le SNC ; les approches dynamique et écologique intègrent l’interaction avec l’environnement.
★ À maîtriser
Le modèle de Bernstein propose un contrôle circulaire en boucle fermée fondé sur l’interaction entre le cerveau et le système périphérique sensoriel, dont le retour d’information permet des corrections sensorielles (Byrukova & Brill, 2002).
Le modèle comprend six éléments :
Dans le modèle de Schmidt, le schéma d’action est une règle qui lie les résultats de l’action à ses paramètres, notamment la force, l’amplitude et la vitesse.
📌 Le modèle de Schmidt distingue une mémoire de rappel, qui organise à l’avance les programmes moteurs et leurs paramètres pour un mouvement rapide, et une mémoire de reconnaissance, qui évalue les effets sensoriels de l’action après le mouvement (Schmidt, 1999).
📌 Le contrôle en boucle ouverte programme une partie du geste sans corriger la commande initiale pendant l’action, tandis que le contrôle en boucle fermée utilise le retour sensoriel pour corriger le mouvement en cours.
Compléments
Dans le contrôle volontaire, l’intention déclenche une commande élaborée par le contrôleur, le contrôleur transmet la commande à l’effecteur, puis le retour sensoriel renseigne sur le mouvement effectué.
Lorsqu’un courant d’air dévie un foulard à saisir, la boucle ouverte poursuit la commande initiale sans tenir compte de la déviation, tandis que la boucle fermée corrige la commande à partir de l’information visuelle.
Un perturbateur externe peut entraîner une correction en boucle fermée grâce à l’information visuelle sur la distance entre la main et l’objet et sur la trajectoire déviée.
Un perturbateur interne lié à la commande motrice peut mobiliser des corrections en boucle fermée et ouverte ainsi que des modèles internes ou prédictifs fondés sur l’expérience de l’activité.
📌 Le contrôle automatique s’appuie sur les réflexes, tandis que le contrôle volontaire implique une action intentionnelle ; la boucle fermée permet la correction du mouvement pendant l’action.
Boucle ouverte : pas de correction en cours d’action ; boucle fermée : le retour sensoriel permet de corriger.
★ À maîtriser
Les réflexes sont involontaires, irrépressibles et rapides, car ils empruntent le chemin le plus court.
Le réflexe myotatique suit ces étapes :
Le réflexe de flexion suit ces étapes :
Le contrôle volontaire comporte une programmation, une exécution, un retour d’information avec détection d’erreur, puis une reprogrammation, avec une latence minimale de 150 à 200 ms.
📌 La voie visuelle dorsale relie le lobe occipital au cortex visuel puis au lobe pariétal et soutient la vision sensori-motrice, tandis que la voie ventrale rejoint le lobe temporal et soutient l’identification des objets.
Compléments
Les réflexes transcorticaux dépendent du contexte et/ou de l’intention du sujet, et leur réponse varie selon l’environnement.
Une lésion pariétale peut provoquer une ataxie optique : la personne identifie l’objet mais ne peut pas le saisir.
Une lésion temporale peut provoquer une agnosie visuelle : la personne a des difficultés à identifier l’objet mais peut le saisir.
Les mécanorécepteurs proprioceptifs comprennent les fuseaux neuromusculaires, les récepteurs d’étirement et l’organe tendineux de Golgi dans les muscles, ainsi que des récepteurs articulaires qui fournissent moins d’informations mais protègent davantage des blessures.
Une lésion de la voie afférente dorsale perturbe la motricité sans vision, alors que la vision permet une stratégie de compensation.
La voie dorsale guide l’action ; la voie ventrale identifie l’objet.
★ À maîtriser
📌 La boucle ouverte exécute un programme moteur sans retour sur l’action, tandis que la boucle fermée utilise un feedback et un comparateur pour détecter l’erreur et ajuster le mouvement.
Compléments
Le feedback intrinsèque est associé au contrôle en ligne et à la boucle fermée, tandis que le feedback extrinsèque peut intervenir hors ligne ou en ligne et soutenir les boucles ouverte et fermée.
Le contrôle visuel avant l’action localise la cible et la main, réduit les erreurs de pointage et contribue à l’élaboration préalable de la commande motrice.
Pendant l’action, la vision des trajectoires initiale et finale peut modifier la commande motrice en cours d’exécution par contrôle en boucle fermée.
📐 Formule - Le temps de contact en interception est estimé par , la taille d’expansion correspondant à la vitesse de changement de l’image.
📌 Le mouvement balistique rapide suit un patron biphasique avec relâchement de l’antagoniste, contraction de l’agoniste pour la trajectoire, puis activation de l’antagoniste, tandis que le mouvement moins rapide suit un patron triphasique en ajoutant une nouvelle activation de l’agoniste.
Le mouvement lent non programmé repose sur l’activation de l’agoniste par à-coups.
Selon le modèle de Schmidt (1977), le cerveau stocke un schéma qui conserve une structure du mouvement adaptable à différentes conditions d’exécution.
Le programme moteur généralisé peut être acquis par l’expérience et l’apprentissage, puis adapté à la situation du global vers le local, comme pour l’écriture.
Agoniste initie, antagoniste freine, agoniste stabilise.
★ À maîtriser
📌 La stratégie motrice est présentée comme stable et constante dans le temps, tandis que la synergie résulte de l’apprentissage et s’adapte à l’environnement. - Massion et al., 1992
Compléments
Un corps rigide en trois dimensions possède six degrés de liberté : trois translations et trois rotations.
Le corps humain possède environ 244 degrés de liberté pour 630 muscles squelettiques. - Prilutsky & Zatsiorsky, 2002
L’abondance correspond à la redondance motrice associée à la variabilité des mouvements. - Gelfand & Latash, 1998
La synergie musculaire réduit la complexité du contrôle en coordonnant plusieurs muscles ou groupes musculaires en modules fonctionnels.
La diminution du nombre de synergies musculaires est associée à une altération motrice et à une flexibilité réduite, tandis que son augmentation est associée à une meilleure précision et à une amélioration après rééducation.
Les synergies musculaires sont anticipatrices face aux conditions prévisibles, adaptatrices face aux perturbations inattendues et modifiables après une première instruction motrice. - Massion, 1984
📌 Une petite perturbation peut être compensée par une stratégie de cheville avec genoux et hanches stables, tandis qu’une grande perturbation appelle une flexion des hanches et des mouvements opposés des chevilles et des genoux.
La stratégie oriente le mouvement ; la synergie s’adapte aux conditions.
★ À maîtriser
📌 Le centre de masse représente la répartition de la matière, tandis que le centre de gravité tient compte du poids et permet de simplifier la représentation des forces corporelles.
📌 En équilibre statique, la projection du centre de masse se situe à l’intérieur du polygone de sustentation. - Kerlinzin et al., 2011
Compléments
En situation dynamique, un corps stable soumis à une perturbation interne ou externe peut retrouver sa position initiale, et l’intensité de la force nécessaire détermine le degré d’instabilité de l’équilibre.
Tout mouvement du corps ou d’un segment corporel perturbe l’équilibre et peut nécessiter le déplacement compensatoire d’autres segments.
Les perturbations de l’équilibre peuvent provenir de :
★ À maîtriser
Le système otolithique comprend l’utricule et le saccule, dont les macules détectent les accélérations linéaires, mais pas les accélérations angulaires.
Le déplacement de la tête met l’endolymphe en mouvement, qui exerce une pression sur les cellules sensorielles et déplace leurs cils ; ce mouvement produit un potentiel récepteur puis des potentiels nerveux transmis aux neurones sensitifs et à la branche vestibulaire du nerf vestibulo-cochléaire.
Les trois canaux semi-circulaires sont disposés selon trois plans orthogonaux et servent de capteurs de rotation, stimulés par l’accélération.
Les canaux semi-circulaires sont associés aux mouvements suivants :
Compléments
Les macules de l’utricule et du saccule comportent des cellules ciliées réceptrices et des cellules de soutien.
L’utricule contribue à l’orientation de la tête et au mouvement horizontal, tandis que le saccule contribue au mouvement vertical.
Une pression plus importante exercée sur les cils augmente la fréquence de décharge des cellules sensorielles, dont le signal informe le système nerveux central sur la position de la tête.
L’axe sagittal est orienté de 30° vers le haut par rapport à l’axe sagittal horizontal, l’axe transversal passe par les deux méats auditifs et l’axe perpendiculaire au plan horizontal est incliné de 30° par rapport à la verticale.
Le plan des canaux ne coïncide avec le plan du référentiel gravitaire que lorsque la tête est inclinée de 30° vers l’avant.
Otolithes : accélération linéaire ; canaux : rotation
★ À maîtriser
📌 Les fibres otolithiques régulières sont sensibles aux basses fréquences et détectent les mouvements lents, tandis que les fibres irrégulières sont sensibles aux hautes fréquences et détectent la vitesse et l’accélération.
Compléments
📌 Le système vestibulaire ne distingue ni une inclinaison statique d’une accélération linéaire, ni une accélération dans un sens d’une décélération dans le sens opposé.
Les otolithes signalent l’accélération, pas la vitesse constante
★ À maîtriser
Les fibres afférentes Ia des fuseaux neuromusculaires participent au réflexe myotatique, tandis que les fibres afférentes Ib des organes tendineux de Golgi passent par des interneurones inhibiteurs dans le réflexe myotatique inverse.
L’archéocervelet régule l’équilibre et le redressement, le paléocervelet régule la tonicité posturale et l’équilibre, et le néocervelet coordonne et contrôle les mouvements précis.
Le cervelet reçoit des informations du cortex moteur, des propriocepteurs, de l’appareil vestibulaire et de l’œil, puis ajuste le message moteur avant le début du mouvement en comparant ce qui est prévu à ce qui se produit.
Compléments
Les récepteurs proprioceptifs complètent les voies réflexes et fournissent un retour sensoriel supplémentaire.
Les corpuscules de Ruffini, mécanorécepteurs articulaires, renseignent sur les mouvements et les positions articulaires.
Le syndrome cérébelleux peut associer une ataxie, une asynergie et une adiadococinésie.
Le cervelet est situé à la base postéro-inférieure du cortex, à l’arrière du tronc cérébral.
★ À maîtriser
Compléments
En fonctionnement normal, la vitesse et l’amplitude des yeux sont égales à celles du mouvement de la tête, tandis que le déplacement angulaire de la tête et des yeux est approximativement linéaire.
🔄 L’organisation décrite se déroule en trois temps :
Le réflexe vestibulo-oculaire linéaire conserve un point fixe lors d’un mouvement linéaire.
Tête à droite, yeux en compensation vers la gauche
★ À maîtriser
Les informations articulaires, musculaires, proprioceptives, visuelles et vestibulaires convergent vers le système nerveux central, notamment la moelle épinière, le cervelet et le thalamus.
Le maintien de l’équilibre mobilise la vision pour l’environnement, le système vestibulaire pour les forces gravito-inertielles et la proprioception pour les contacts au sol ainsi que les retours musculaires et articulaires.
La compensation d’un déficit vestibulaire repose sur la redondance des informations sensorielles et sur leur réadaptation continue lorsque l’une d’elles manque.
Compléments
Le traitement des informations sensorielles permet au cerveau de déclencher ou de poursuivre une action motrice.
Les capteurs agissent en synergie sur les muscles qui stabilisent l’équilibre et sur les muscles oculomoteurs qui stabilisent la vision.
Les mouvements de la tête pour l’équilibre mobilisent le système labyrinthique, le flux optique et les muscles du cou via les systèmes vestibulaire, visuel et proprioceptif.
L’orientation spatiale peut mobiliser trois référentiels :
Une nouvelle connexion synaptique peut permettre au système nerveux central de s’adapter à des interruptions du fonctionnement sensoriel et de compenser une lésion (Paillard, 1977).
Lors d’un salto, l’élévation mobilise la vision, le système vestibulaire et la proprioception pour réguler le mouvement, tandis que la rotation ne permet pas d’utiliser la vision et que la réception mobilise la vision ainsi que les retours musculaires et articulaires des membres inférieurs.
La modification des présélections des entrées sensorielles lors du réapprentissage de mouvements complexes peut provoquer des erreurs dans les retours sensoriels, moteurs et de reconnaissance.
L’anticipation et la prédiction du système nerveux central pré-spécifient les entrées sensorielles.
★ À maîtriser
Compléments
La représentation de la verticalité se situe au niveau du cortex pariéto-temporal et repose sur des informations otolithiques, somesthésiques et visuelles.
Chez un sujet sain, une inclinaison corporelle latérale s’accompagne d’une inclinaison perçue vers le côté de l’inclinaison (Clark et Gaybiel, 1964).
Après un accident vasculaire cérébral, la perception de la verticale peut être biaisée du côté opposé à la lésion (Brandt et al., 1994).
📌 Dans le test du cadre et du bâton, les sujets dépendants du cadre ajustent difficilement la barre à la verticale, tandis que les sujets indépendants du cadre l’ajustent au degré près.
Le test du cadre et du bâton met en évidence la vision périphérique, les interactions visuo-vestibulaires et la posture (Ohlmann & Brenet, 1990).
Les tests d’ajustement évaluent la verticalité de différentes façons :
La verticale visuelle repose sur l’intégration d’informations vestibulaires, notamment otolithiques, visuelles et somatosensorielles, dont celles des gravicepteurs du tronc, associés aux organes internes et à la répartition de la masse du sang dans l’organisme.
L’inclinaison perçue évolue avec l’environnement visuel et l’âge des personnes (Rousseu & Crémieux, 2003).
★ À maîtriser
La posture mobilise des informations oculaires, vestibulaires, proprioceptives musculaires, articulaires et plantaires pour renseigner sur la position du corps et l’orientation des segments.
Le maintien mécanique de la posture requiert trois conditions :
L’équilibre postural est assuré lorsque la projection du centre de gravité reste dans le polygone de sustentation.
Selon le modèle de Schmidt (1977), la posture lutte contre la gravité et assure le maintien de l’équilibre en fixant l’orientation et la position des segments selon la perception et l’action par rapport à l’environnement.
Compléments
La station debout est une posture de référence qui maintient le corps sur terre contre la force de pesanteur.
La stabilisation posturale repose sur des programmes précâblés dans les structures nerveuses de la moelle et du tronc cérébral (Paillard, 1976).
La posture fournit une référence issue du schéma corporel pour les changements de posture et l’exécution d’une activité motrice.
Le maintien physiologique de la posture requiert trois conditions :
La posture est un système musculaire actif et dynamique qui lutte contre les forces gravitaires.
Le poids est équilibré par la résultante des forces de réaction du sol appliquée au centre de pression.
En position debout, les segments corporels sont empilés près de la verticale et leurs centres de gravité segmentaires sont reliés par les articulations.
Les forces internes s’opposent aux forces gravitaires et contribuent au maintien de l’équilibre des segments corporels (Bouisset, 2002).
Pour se pencher en avant sans déplacer la base d’appui, les épaules avancent tandis que la ceinture pelvienne recule, ce qui conserve la projection du centre de gravité dans la base d’appui.
Le tonus maintient la posture et prépare au mouvement en maintenant des forces musculaires minimales équivalant à 12 à 22 % de la force.
★ À maîtriser
📌 Un ajustement postural est anticipateur lorsqu’il précède le mouvement et réactionnel lorsqu’il lui succède ; dans les deux cas, il minimise le déséquilibre postural.
Le système nerveux central organise la séquence motrice à travers un système de référence pour la cible, une représentation de la trajectoire, une correction motrice en cours d’exécution et une coordination musculaire.
Les référentiels égocentré, exo-allocentré et géocentré situent respectivement le mouvement par rapport à l’individu, à l’espace et à la verticale gravitaire ou subjective.
Compléments
La valeur de référence peut provenir du sujet, selon un référentiel égocentré, ou de son environnement, selon un référentiel exocentré ou allocentré.
La personne peut préserver son équilibre en agissant sur :
Avec l’apprentissage du mouvement, le système nerveux central anticipe les effets mécaniques du mouvement volontaire et réduit les effets de la perturbation posturale.
La représentation interne du corps se construit au cours du développement par l’intégration sensorielle labyrinthique, proprioceptive et visuelle, la perception du corps dans l’espace et l’influence de l’environnement (Ponty, 1945).
Le schéma corporel est en partie inné et peut aussi être acquis par apprentissage.
La réponse posturale est adaptée chez les sujets experts ou habiles.
L’utilisation d’un stylo pour écrire illustre l’extension du schéma corporel à un outil ou artefact.
Référentiel → trajectoire → correction → coordination
★ À maîtriser
📐 Formule - Selon la loi de Fitts (1964), le temps de mouvement vérifie , où est l’amplitude du mouvement, la largeur de la cible et et des constantes dépendant de l’expérimentation.
Compléments
Lors d’une chute, le redressement décrit chez le chat comprend le retournement de la tête à l’horizontale, le redressement de la courbure vertébrale par les pattes antérieures, puis la préparation à l’atterrissage par les pattes postérieures. - Marey, 1893
Les récepteurs labyrinthiques participent au redressement lors d’une chute, et la vision complète cette information en l’absence de récepteurs labyrinthiques.
Chez l’être humain, la stabilisation de la tête stabilise l’orientation des canaux semi-circulaires, disposés selon trois plans approximativement orthogonaux entre eux, et permet au système vestibulaire de servir de référentiel spatial.
Lors d’un ATR, l’ancrage d’un repère au sol permet de maintenir un meilleur équilibre quel que soit le niveau (Pozzo & Clément, 1988).
L’ancrage du regard sert à détecter et évaluer l’amplitude des oscillations corporelles (Clément & Rézette, 1985).
La loi de Fitts établit une relation entre l’amplitude du mouvement, la largeur de la cible et le temps de mouvement.
Un déplacement stable sans visibilité peut être réalisé en maintenant la tête dans le plan de Francfort.
Teste tes connaissances sur Système vestibulaire et contrôle postural avec 42 questions à choix multiples et corrections détaillées.
1. Un geste volontaire combine maintien postural et atteinte d’un objectif moteur. Quelles propositions sont exactes ?
2. Lors d’une saisie d’objet, une personne planifie son geste et doit préserver son équilibre. Cochez les propositions exactes :
Mémorisez les concepts clés de Système vestibulaire et contrôle postural avec 97 flashcards interactives.
Selon Schmidt (1982), qu’est-ce que le contrôle moteur ?
La capacité à réguler ou à diriger les mécanismes essentiels au mouvement.
Selon Paillard (2016), qu’est-ce qu’un mouvement ?
Une variation des positions du corps, caractérisée notamment par la vitesse ou l’amplitude des segments.
Selon Hess (1943), que contrôle la composante éréismatique du mouvement volontaire ?
La fixation des segments et la position du centre de gravité, permettant les forces dynamiques.
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