Le problème de la chute chez la personne âgée est un problème sur lequel se sont engagés de nombreux laboratoires dans le monde. Les mécanismes qui conduisent à la chute sont mal connus, ce qui conduit à une mauvaise évaluation de ce risque et à une mauvaise prise en charge. Nous souhaitons aborder ce problème sur les plans à la fois biomécanique et neurophysiologique (i.e., contrôle du mouvement) pour développer des outils d’évaluations de la performance en terme d’équilibre et de la capacité de contrôle de l’équilibre chez les personnes âgées. Les approches utilisées sont novatrices et pourraient permettre de faire le lien entre les aspects cognitifs du contrôle (mécanismes d’attention) et ses aspects biomécaniques (contraintes à respecter pour maintenir la stabilité posturale). Notamment nos outils pourraient permettre de faire ce lien sur des tâches quotidiennes (par ex. attraper un objet devant soi) sans avoir à recourir à des manipulations expérimentales qui rendent bien souvent la tâche artificielle (par ex. évaluer l’impact d’une tâche cognitive sur l’équilibre en faisant faire des calculs mathématiques complexes au participant). L’innovation ici porte sur l’utilisation de nouvelles méthodes d’extraction des stratégies de contrôle du mouvement et des paramètres de stabilité lors de l’exécution d’un mouvement volontaire.

A l’heure actuelle, même si les tâches cognitives complexes généralement proposées dans les études sont peu représentatives de ce qui se passe en situation écologique, elles ont permis de mettre en évidence l’importance de l’attention et des capacités cognitives dans les mécanismes de régulation de la stabilité posturale. Ces données corroborent l’idée selon laquelle les chutes chez la personne âgée surviennent parce que l’attention allouée à la stabilité est défaillante dans des situations critiques, par exemple lors de la présence d’obstacles ou lors de gestes concurrents et inhabituels, requérant une chargeattentionnelle supplémentaire. Dans le même ordre d’idée, tendre la main pour attraper un objet loin devant soi altère de manière mécanique l’équilibre postural par la modification de la distribution spatiale des masses du corps humain (i.e., le poids du corps est plus en avant). Cette action de tendre la main (l’action focale) va aussi être associée à un coût attentionnel et cognitif particulier, influençant les mécanismes de contrôle de la posture. Cette tâche, simple et donc étudiable sur le plus grand nombre, apparaît comme un paradigme d’étude pertinent pour étudier le risque de chute chez la personne âgée. Nous souhaitons étudier l’hypothèse qu’équilibre et action focale possèdent chacun un coût cognitif dépendant des impératifs de la situation et que ces deux actions ne peuvent être contrôlés de manière efficace en même temps. Des résultats préliminaires de notre groupe suggèrent que la mesure des synergies compensatoires permet une analyse plus fine du contrôle de la stabilité et de la précision du mouvement comparée aux études précédentes. Ces résultats montrent clairement que les périodes pendant lesquels le centre de masse est contrôlé prioritairement et ceux pendant lesquels la position de la main est contrôlée prioritairement ne sont pas les mêmes. Plusieurs auteurs ont suggéré au contraire que le geste de pointage consistait en un contrôle simultané des deux paramètres. La méthode des synergies compensatoires permet donc d’obtenir des résultats nouveaux et pertinents sur les capacités de contrôle de la posture.

Par ailleurs, la plupart des études antérieures se sont intéressées principalement aux mouvements linéaires des segments corporels ou du centre de masse afin de caractériser les altérations de l’équilibre liées au vieillissement. Pourtant, la plupart de nos tâches locomotrices sont réalisées de manière asymétrique et implique des rotations du corps en particulier autour de l’axe vertical. Par exemple, au cours de la marche, l’action de placer un pied devant l’autre pour avancer entraîne des rotations du corps autour de l’axe vertical. Ces rotations corporelles sont classiquement étudiées dans la littérature en utilisant la quantité de mouvement angulaire vertical, qui représente le produit de la vitesse angulaire autour de l’axe vertical et du moment d’inertie du corps. Il a été montré que la quantité de mouvement angulaire verticale du corps est une variable hautement régulée par le système nerveux central, cela afin d’assurer une progression efficiente du corps. D’un point de vue mécanique, la quantité de mouvement angulaire verticale du corps est générée par les forces de réaction du sol et le moment libre vertical. Le moment libre représente le couple autour d’un axe vertical passant par le centre de pression généré par la friction entre les surfaces d’appui et le sol. Ainsi, la quantité de mouvement angulaire peut être régulée en modulant ces efforts en rotation. Par ailleurs, il est possible que ces efforts contribuent également aux déplacements linéaires du CM. En se basant sur une modélisation du corps en un pendule inversé oscillant autour de l’articulation de la cheville, qui est une modélisation biomécanique classiquement utilisé pour l’analyse de la station debout et la locomotion bipède, il est possible de montrer que l’accélération linéaire du corps dans le plan horizontal, et plus précisément celle du CM, peut être reliée à ces efforts en rotation. Ainsi, les altérations dans la capacité à contrôler les rotations corporelles autour de l’axe vertical pourraient affecter l’équilibre et ainsi potentiellement expliquer l’apparition des chutes chez la personne âgée. D’ailleurs, il a été montré que les personnes âgées présentaient une plus grande vitesse de rotation du bassin que des individus jeunes au cours d’une tâche de descente de marche. Cette plus grande vitesse angulaire était reliée à la production d’un moment libre plus faible chez la personne âgée. Ces résultats suggèrent que les personnes âgées pourraient avoir des difficultés à contrôler les rotations du corps autour de l’axe vertical. Un tel déclin pourrait expliquer la survenue des chutes fréquentes chez la personne âgée au cours de la descente d’escalier, mais aussi durant la plupart des tâches locomotrices puisqu’elles impliquent aussi des rotations du corps autour de l’axe vertical. Cette piste n’a cependant jamais été investiguée et pourrait apporter une importante contribution dans la compréhension des mécanismes d’apparition des chutes chez la personne âgée.

Sur le plan fondamental, ces travaux sur l’étude du contrôle de la posture lors de différentes tâches motrices comme la marche ou une action focale permettront une meilleure compréhension des processus centraux (SNC) et moteurs impliqués dans le control postural, et en particulier chez la personne âgée. D’un point de vue appliqué cette recherche permettra par la suite de pouvoir dans une ingénierie de contexte proposer des méthodes, des outils ou des programmes pertinents pour améliorer la prise en charge des personnes à risque de chute. Nous supposons que l’exercice physique adapté pourrait permettre d’améliorer de manière spécifique la capacité à partager cette « attention motrice », ainsi que le contrôle des rotations du corps autour de l’axe vertical, et in fine optimiser la prise en charge des personnes âgées.

Certains cancers sont de survenues brutales et nécessitent des traitements agressifs, notamment de la chimiothérapie intensive ou des greffes de Cellules Souches Hématopoïétiques. Les répercussions bio-psycho-sociales sont importantes et sont caractérisées par une altération majeure de la qualité de vie, dont une fatigue chronique chez le patient qui n’est plus en mesure d’assurer ses activités quotidiennes ou de maintenir une activité professionnelle ordinaire pendant et après le traitement du cancer.

L’activité physique, lorsqu’elle est correctement adaptée, fait partie des interventions non médicamenteuses encouragées depuis 2011 par la Haute Autorité de Santé. Une revue systématique Cochrane a mis en évidence les effets de l’activité physique sur la qualité de vie chez des sujets atteints d’hémopathie maligne avec un nombre d’études assez restreint comparativement aux études réalisées pour les tumeurs solides (sein, prostate, colon, poumon). Les niveaux de preuve sont modérés pour le fonctionnement physique et la fatigue d’une part, faibles pour la qualité de vie globale perçue, la dépression et l’anxiété. Une méta-analyse récente confirme ces conclusions concernant les bienfaits de l’activité physique sur la condition physique et la fatigue et le manque d’effets concluants sur les dimensions psychosociales de la qualité de vie. Des modalités optimales de soins de support en onco-hématologie incluant un programme d’APA restent donc à étudier pour obtenir l’intervention la plus efficiente, c’est-à-dire améliorant simultanément toutes les dimensions de la qualité de vie tout en obtenant un taux d’adhésion maximal. En effet, l’APA remporte une très large satisfaction et des taux importants d’observance auprès des patients atteints de cancer et notamment d’hémopathie maligne.

Dans l’objectif d’optimiser une intervention basée sur un programme APA, nous souhaitons nous intéresser à un domaine de recherche récent en neurocardiologie portant sur la Variabilité de la Fréquence Cardiaque (VFC), reconnue comme indicateur de bonne santé. Ces travaux s’intéressent aux échanges nerveux complexes entre le cœur et le cerveau à l’origine de processus physiologiques interdépendants. Le modèle rythmique du cœur intègre en effet des interactions continues et dynamiques issues des afférences nerveuses et hormonales cardiaques et des efférences du système nerveux central. Les travaux les plus récents dans ce domaine ont fait émerger l’importance d’un modèle rythmique particulier appelé cohérence cardiaque. La cohérence cardiaque correspond à une oscillation régulière et de grande amplitude du rythme cardiaque indépendamment du niveau de VFC. Un pourcentage élevé de cohérence cardiaque semble refléter un équilibre optimal de l’activité réciproque du système nerveux autonome avec une prédominance de l’activité parasympathique. Il a également été démontré que les émotions négatives et le stress diminuent la cohérence cardiaque alors que les émotions positives et/ou un état émotionnel apaisé sont associés à un plus haut niveau de cohérence cardiaque. Des travaux sur le modèle de cohérence cardiaque, sur la fréquence respiratoire de résonance et sur le modèle d’intégration neuroviscéral laissent penser que le modèle rythmique du cœur n’est pas seulement une fenêtre ouverte sur la résultante de l’activité des système nerveux intrinsèque et extrinsèque du cœur, mais pourrait constituer un signal physiologique intégré aux échanges cœur-cerveau, capable d’influencer notre état émotionnel, notre fonctionnement cognitif et l’ensemble du fonctionnement neurovégétatif. Il existe aujourd’hui des procédures d’entraînement à la cohérence cardiaque avec biofeedback, utilisant essentiellement une respiration contrôlée autour de 6 cycles par minute. Ce rythme respiratoire permet d’induire une arythmie sinusale respiratoire (caractérisé par une accélération de la fréquence cardiaque à l’inspiration et une diminution à l’expiration) qui évolue rapidement vers un état de cohérence cardiaque. Cet entraînement a été utilisé avec succès chez des sujets cérébro-lésés, des patients en rééducation cardiaque, pour réduire l’hypertension, réduire un état inflammatoire, ou encore diminuer les troubles anxieux.

Ainsi, alors que les études sur les effets d’une intervention basée sur l’activité physique seule ne semblent pas concluantes sur toutes les dimensions de la qualité de vie de patients atteints de cancer, nous souhaiterions évaluer si l’association d’un entraînement à la cohérence cardiaque à un programme d’APA classique peut optimiser l’impact de l’intervention en post-traitement sur la qualité de vie de ces patients. Une étude clinique est déjà en cours pour des adultes traités pour une hémopathie maligne. D’autres études verront le jour au cours du prochain quinquennal. Sur le plan scientifique, ce projet permettrait d’éclairer par de nouveaux faits cliniques expérimentaux un domaine de recherche récent et prometteur autour de la cohérence cardiaque et des connexions cœur-cerveau, dans le cadre des théories de l’intégration neuroviscérale. En particulier, ces travaux devraient déboucher sur une application immédiate et directe des connaissances acquises pour une optimisation des soins de support proposés aux patients atteints de cancer. L’optimisation de l’offre en APA par un entraînement à la cohérence cardiaque pourrait avoir un réel intérêt thérapeutique et de santé publique en améliorant la qualité de vie des patients, quand vient le temps de la reconstruction après des traitements lourds et agressifs.

Dans le cadre de ces travaux, nous dirigeons un contrat de recherche et de développement d’un dispositif « BioSynchro » (capteur et logiciel) permettant la mesure synchronisée du mouvement (centrales inertielles + vidéo haute fréquence) et de la fréquence cardiaque et respiratoire. Nous avons obtenu un financement de plus de 36000 euros pour développer ce dispositif avec la société Attractives Apps. Sur le plan de la recherche fondamentale, grâce à ce dispositif qui est en cours de test, nous souhaitons déterminer l’influence du couplage respiration-locomotion sur le niveau de cohérence cardiaque. Différentes activités physiques, intensités et cadences seront étudiées afin de trouver les meilleures modalités permettant d’optimiser à la fois la dépense énergétique souhaitée et la cohérence cardiaque, et d’améliorer ainsi l’équilibre physiologique et émotionnel des patients. Ce dispositif sera un outil innovant dans le cadre de la mise en place d’un soin de support en activité physique adaptée chez des patients atteints de cancer.

D’un point de vue des sciences sociales, nous souhaitons également étudier l’impact de l’outil sur le bien-être des patients sur deux temporalités. La première correspond à la phase d’appropriation de sensations neurovégétatives par le sujet. En d’autres termes, ce moment correspond à un apprentissage du sujet dans lequel il resignifie son expérience sensorimotrice à l’aide de l’outil. La focale scientifique est ici l’observation de l’impact de cette meilleure compréhension de soi-même sur l’investissement dans l’activité physique et sur la dépression. La deuxième temporalité correspond à l’étude du développement du patient permis par le matériel, mais en l’absence de celui-ci afin d’observer si l’intériorisation des nouvelles sensations du sujet est totale ou toujours tributaire de l’outil.

Par ailleurs, ce dispositif « BioSynchro » sera également utilisé de manière plus large dans d’autres contexts afin de résoudre des problèmes effectifs qui se posent en formation, enseignement, activité physique et santé. Il nous permettra notamment de poursuivre nos travaux sur la conception de ressources destinées aux entraîneurs sportifs en escalade, ou alors d’évaluer les paramètres de contrôle de la posture et de l’action focale en dehors du laboratoire. Ce dispositif technologique innovant, développé initialement par des membres appartenant à différents axes/thèmes, se positionne en transversalité aux différentes recherches qui seront réalisées au sein de notre Unité.

L’ensemble de ces travaux en ingénierie de l’activité physique et de la santé s’inscrit dans une collaboration durable avec le CHU de la Réunion, mais également avec le Laboratoire de Biomécanique des Chocs, (Université de Lyon ; Dr. Pascal Chabaud et Pr. Laurence Chèze) et le Laboratoire de Simulation et Modélisation du Mouvement (Pr. Paul Allard et Pr. Mickael Begon).

Former des enseignants des premier et second degrés (programmes A1 et A2) et des professionnels de la surveillance marine (programme A3). Dans ce cadre, les problèmes professionnels de départ concernent principalement le concept d’alternance qui postule, sans donner entièrement satisfaction, qu’il est possible d’articuler des apports théoriques et une expérience pratique du métier. Les avancées des recherches, en parties menées dans le cadre de deux thèses (Laurent Michel et Stéphane Talérien) et le partenariat de recherche établi avec la DJSCS, constituent des points de d’appui solides pour l’avancement de cette problématique spécifique.

Concevoir des ressources pour l’intervention en classe (Programme B1) ou en club d’escalade (Programme B2) fournissant aux enseignant (thèse de Peggy Neville) et aux entraîneurs (thèse de François Baux) des “espaces d’actions encouragées” (Durand, 2008) au sein desquels des difficultés ordinaires d’exercice du métier ont été constatées et ont fait l’objet d’une commande et d’une demande de collaboration. Ces espaces comportent des ressources conçues à partir de l’analyse de l’activité réelle (Clot, 2008) ou de l’expérience (Theureau, 2015) des acteurs au travail à partir de méthodes indirectes d’autoconfrontation des sujets à leurs activités.

Dans le cadre de la thèse de doctorat de F. Baux (codirection S. Bertone / N.  Peyrot), la conception de ressources destinées aux entraîneurs sportifs en escalade est opérée de façon pluridisciplinaire. La conception d’artefacts (accéléromètres et logiciel de calcul du coefficient de fluidité du mouvement) permettant de décrire la cinématique du mouvement (niveau extrinsèque) doit permettre d’alimenter des espaces d’actions encouragées adressés à transformer l’activité d’entraîneurs ayant des difficultés ordinaires d’analyse de la performance des athlètes qu’ils encadrent (niveau intrinsèque).

Dans le cadre de la recherche menée par V. Cordier et V. Marc, la conception de référentiels de métier permettant de structurer la formation des vigies requin à La Réunion, part de l’analyse “micro” des interactions entre les vigies au cours même de leur activité de surveillance, pour s’étendre à d’autres échelles temporelles (méso et macro) en rapport avec l’organisation du travail, la nécessité d’élargissement du dispositif et de transmission de l’expertise, les stratégies de communication en matière de prévention du risque requin etc en collaboration notamment avec des géographes.

Les recherches menées par Peggy Neville (codirection S. Bertone et P. Imbert) et Stéphane Talérien, visent à produire des transformations de l’activité des enseignants experts en exercice en intégrant des phénomènes micro/intrinsèques, liés à l’analyse de l’activité située en classe et à l’expérience par les participants post actu et des phénomènes méso/extrinsèques, liés à la modélisation synoptique de leur activité et à la conception de dispositifs et cadres dialogiques de formation entre pairs.

La recherche menée par Laurent Michel, transforme l’activité des enseignants novices en formation initiale en organisant des espaces d’interaction (co-enseignement) au sein même des situations de travail (micro/intrinsèque) et lors de dispositifs de formation de formateurs adressés aux formateurs de terrain (macro/extrinsèque).

Dans ces dernières recherche, la mobilisation de cadres conceptuels voisins, respectivement la théorie du don (Mauss) et cours d’action (Theureau, 2015), parallèlement au cadre conceptuel de l'anthropologie culturaliste (Bertone, 2011; Chaliès 2012), permet d’intégrer des niveaux de production et d’analyse de données à des fins de conception et de résolution de problèmes professionnels ordinaires tels que : la transmission informelle de l’expérience de métier; la persévérance des enseignants au travail; le développement de l’activité professionnelle des novices en formation de terrain.

A plus long terme, au cours du contrat, seront valorisés ces travaux pluridisciplinaires et multiniveaux (Theureau, 2015), dont la consistance se situe à la fois à des  niveaux conceptuels autonomes et à un niveau technologique interdépendant.