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Technologies pour la santé et l’autonomie (TecSan)
Edition 2012


MAAMI


Maladie d’Alzheimer et Apprentissage Moteur Implicite

Maladie d’Alzheimer et Apprentissage Moteur Implicite (MAAMI)
Le projet MAAMI a pour ambition, au plan théorique, de mieux comprendre l’effet des couplages perception-action sur le maintien des compétences motrices des patients atteints de MA (stades léger et modéré) et, au plan technologique, de renforcer leurs capacités cognitives et motrices préservées avec des outils issus de la réalité virtuelle et des jeux interactifs.

De la compréhension des mécanismes à l'élaboration d'outils d'apprentissage implicite
Des anomalies dans l’exécution de certains mouvements et notamment de la marche sont retrouvées dès les premiers stades de la MA., Une meilleure compréhension des déficiences sensori-motrices et des effets sur la planification du mouvement est nécessaire pour améliorer les prises en charge des patients.
En regard des difficultés observées dans l’utilisation des méthodes d’apprentissage explicites, les méthodes implicites basées sur l’imitation et la contagion motrice constituent des pistes essentielles dans l’élaboration des programmes de réhabilitation.
Parmi les outils pouvant être utilisés dans les méthodes implicites, la réalité virtuelle (RV) constitue une ressource importante. Ces interfaces, encourageant un traitement multimodal et tridimensionnel, mettent en action un sujet dans un environnement virtuel.
Le projet MAAMI vise à faciliter l’intégration d’informations perceptivo-motrices (multimodularité-visuel/audition) en lien avec les processus émotionnels pour favoriser l’évocation de l’action et déclencher l’imagerie motrice implicite. Compte tenu des possibilités de conservation de mémoire implicite (représentations perceptives) et procédurale (capacités motrices automatiques), aux stades léger et modéré de la maladie, il est permis de penser que la réactivation des substrats responsables de l’action par le couplage perception/action permette de développer des processus de compensation liés aux mécanismes de plasticité cérébrale.
La combinaison de séquences musicales aux exercices de rééducation motrice de façon à renforcer, autant que faire se peut, la programmation et l’exécution motrice constitue un objectif important du projet.

Méthodes expérimentales et développement technologique
Expérimentations sur l’exploration de capacités à se représenter une action chez des patients MCI à travers les tâches de rotation mentale et d’évaluer les capacités d'anticipation posturale. Deux groupes expérimentaux sont constitués : un groupe de personnes âgées sans troubles cognitifs et un groupe de personnes âgées au stade MCI de la maladie d’Alzheimer. Par ailleurs une expérimentation porte sur l’apprentissage implicite du relevé du sol à travers un exercice de puzzle où il est question d’ordonner une séquence motrice.
Au plan technologique développement d’un démonstrateur de type dispositif d’interaction gestuelle pour le développement d’applications interactives en immersion virtuelle et de « jeux » sur tablette numérique qui seront testés dans le cadre d’essais cliniques.

Résultats

Des résultats sont en cours :
- au plan scientifique à travers l’état de l’art et les expérimentations sur la connaissance des processus d’apprentissage implicite par observation, l’immersion et l’empathie chez les sujets MA aux stades léger et modéré ainsi que sur les effets du couplage musique-mouvement
- Au plan technologique et industriel avec la conception et le développement de systèmes utilisables à domicile et en établissement,
- Au plan clinique et éthique en terme de faisabilité, de conditions d’utilisation et de validité thérapeutique.

Perspectives

Le projet MAAMI poursuit des objectifs de prévention des conséquences de la maladie d’Alzheimer et de compréhension des couplages qui existent, chez les patients atteints de MA, entre l’observation et l’exécution du mouvement et plus globalement les possibilités compensatoires (mécanismes implicites et lien mouvement/musique). Il vise à développer des outils adaptés aux besoins de cette population pour permettre une stimulation efficace des fonctions cognitives et motrices, au plus près des activités de la vie courante.

Productions scientifiques et brevets

-Bourrelier J., Kubicki A. , Crognier L., Mourey F. La capacité à simuler des actions évaluée à travers un paradigme implicite de rotation mentale : impact des troubles cognitifs légers dans le cadre de la maladie d’Alzheimer. 2e congrès européen de stimulation cognitive STIMCO. Toulouse, septembre 2014.

-Ferreri, L., Bigand, E., Perrey, S., Muthalib, M., Bugaiska, A. (2014): “Music enhances memory performances in young and older adults by modulating prefrontal cortex activity: an fNIRS study”, 9th FENS (Federation of European Neuroscience Societies) Forum, Milan, Italy 5-9 July 2014.


Partenaires

MSH - UB Centre Georges Chevrier

CM2R Centre Hospitalier Universitaire / Centre Mémoire de Ressources et de Recherche

UB Inserm Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice

Arts et Métiers ParisTech Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers

KIWI CUBE KIWI CUBE

LEAD Laboratoire d'Etude de l'Apprentissage et du Développement

 ONZE PLUS

Aide de l'ANR 807 789 euros
Début et durée mars 2013 - 42 mois

Résumé de soumission

La maladie d’Alzheimer (MA) est un processus progressif marqué par une dégénérescence du tissu nerveux qui se manifeste par une dérive des fonctions cérébrales. Si les déficits liés à la mémoire en constituent la caractéristique saillante et focalisent les efforts de recherche, d’autres symptômes peuvent affecter la vie quotidienne des patients avant les profonds troubles de la mémoire. L’altération des habiletés motrices constitue un des ces symptômes. Pourtant, les répercussions de la MA sur la motricité sont aujourd’hui mal connues. Le projet MAAMI (Maladie d’Alzheimer et Apprentissage Moteur Implicite) s’inscrit dans le cadre des thérapies non médicamenteuses (HAS). Il a pour but de lutter contre la dépendance, l’isolement et le confinement des patients atteints de MA (mesure 7 du Plan Alzheimer, axe 2-3 de l’appel à projet TecSan).
MAAMI a pour ambition, au plan théorique, de mieux comprendre l’effet des couplages perception-action sur le maintien des compétences motrices des patients atteints de MA (stades léger et modéré) et, au plan technologique, de renforcer leurs capacités cognitives et motrices préservées avec des outils issus de la réalité virtuelle et des jeux interactifs. L’adaptation des interfaces aux utilisateurs facilitera leur adhésion aux programmes conçus pour des applications en milieu médical et à domicile. Ce projet tient compte des précautions à prendre lors de l’approche clinique afin d’éviter la confrontation au sentiment d'échec.
L’atteinte de ces objectifs s’appuie sur des données issues des neurosciences intégratives les plus récentes - souvent encore inexploitées en réhabilitation cognitive et motrice - en particulier l’idée que la perception et l’exécution de l’action sont sous-tendues par des systèmes neuronaux communs. Le projet MAAMI s’inscrit dans la continuité d’un précédent projet ANR TecSan (SIMACTION, 2006-2010) qui avait pour but de développer de nouvelles méthodes d’aide au réentraînement moteur en exploitant les mécanismes de couplage entre la perception et l’exécution de l’action. Dans l’actuel projet, nous identifierons les troubles des fonctions exécutives des patients MA en raison de leurs répercussions dans leur vie quotidienne et développerons des interfaces visuelles et musicales interactives sollicitant la réalisation et la mémorisation de séquences de mouvement. Compte tenu des possibilités de conservation de mémoire implicite (représentations perceptives) et procédurale (capacités motrices automatiques), aux stades léger et modéré de la maladie, il est permis de penser que la réactivation des substrats responsables de l’action par le couplage perception/action permette de développer des processus de compensation liés aux mécanismes de plasticité cérébrale. L’originalité du projet MAAMI est de considérer le mouvement et la musique, et leur synchronisation, comme des agents thérapeutiques. La combinaison d’exercices de rééducation motrice et de séquences musicales favorisera une amélioration des capacités fonctionnelles et, plus généralement, de la qualité de vie.
Finalement, MAAMI poursuit des objectifs de prévention des conséquences de la maladie d’Alzheimer et de compréhension des couplages qui existent, chez les patients MA, entre l’observation et l’exécution du mouvement et plus globalement les possibilités compensatoires (mécanismes implicites et lien mouvement/musique). Le projet vise à développer des outils adaptés aux besoins de cette population pour permettre une stimulation efficace des fonctions cognitives et motrices.
Soumis en 2011, ce projet a été modifié en tenant compte des recommandations de la première expertise. Les liens avec le projet SIMACTION ont été précisés. Les aspects technologiques développés sous la forme d’outils destinés d’une part à une utilisation individuelle et d’autre part à la rééducation en milieu médicalisé ont été spécifiés. Les tâches et les sous-tâches ont été considérablement revues, la durée du projet étant raccourcie de 6 mois.


 

Programme ANR : Technologies pour la santé et l’autonomie (TecSan) 2012

Référence projet : ANR-12-TECS-0014

Coordinateur du projet :
Madame MOUREY France (Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice)
france.mourey@nullu-bourgogne.fr

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.