Stages de recherche M2 EOPS SMS

Évaluation de l’apprentissage moteur par analyse markerless : développement d’une approche méthodologique innovante

Encadrement : Ursula Debarnot (ursula.debarnot@univ-lyon1.fr) & Brice Guignard (brice.guignard@univ-lyon1.fr)

Ce projet de stage s’inscrit dans une dynamique d’innovation méthodologique visant à exploiter les techniques d’évaluation des mouvements sans marqueurs (markerless) dans le champ de l’apprentissage moteur. En s’appuyant sur des estimateurs de pose 2D/3D appliqués à des vidéos, ces approches permettent d’aller au-delà des limites des protocoles traditionnels, souvent restreints à des tâches décontextualisées de motricité fine et à des mesures classiques comme la vitesse d’un segment ou d’un objet, ou la précision de la tâche (par exemple par rapport à une cible). Par exemple, un estimateur de pose développé par Google (nommé MediaPipe) intègre 3 modèles principaux : un modèle pour la reconnaissance du mouvement des mains d’un sujet (Fig 1.), un modèle corps entier pour faire de l’analyse du mouvement (Fig 2.), et un modèle de reconnaissance faciale. Le modèle corps entier intègre le suivi de 33 points différents répartis sur l’ensemble du corps pour analyser les mouvements d’un humain dans son environnement de pratique.

L’ambition est double : d’un côté, rendre accessible une analyse cinématique fine et exhaustive (e.g., position, vitesse, accélération, fluidité, précision, coordination…) en s’affranchissant des contraintes matérielles coûteuses ou variables entre études (pose de marqueurs, ou de capteurs à même le participant qui peuvent prendre du temps, et devenir contraignant pour le participant) ; de l’autre, proposer une réponse concrète aux défis sociétaux liés à l’intégration croissante de l’Intelligence Artificielle dans l’étude et l’optimisation du mouvement humain. Les enregistrements vidéo de participants engagés dans deux paradigmes standardisés d’apprentissage moteur – un de motricité fine (séquences digitales sollicitant le modèle d’analyse des mains de MediaPipe, Fig.1) et un de motricité globale (séquences podales sur tapis instrumenté, sollicitant le modèle corps entier de MediaPipe, Fig. 2) – serviront à tester la pertinence d’utiliser ces modèles markerless clés en mains, ou la nécessité de les entrainer sur des séquences vidéos plus spécifiques à nos tâches de recherche.

Ces modèles d’estimation de poses seront ensuite comparés aux mesures conventionnelles sur des variables telles que l’exactitude et la vitesse de la séquence de mouvement, afin de valider leur pertinence et leur fiabilité au regard de la littérature existante dans le domaine de l’apprentissage moteur. Ce projet ouvre ainsi la voie à une nouvelle génération d’outils d’évaluation, accessibles et peu coûteux, reproductibles, et applicables aussi bien en laboratoire que sur le terrain, avec un fort potentiel de transposition dans le sport, la rééducation, ou l’apprentissage moteur en contexte écologique.




 

Influence des déséquilibres de forces antéropostérieures sur la relation force-vitesse des rotateurs glénohuméraux évaluée par dynamométrie isocinétique

 

Encadrement : Christophe HAUTIER (christophe.hautier@univ-lyon1.fr) & Isabelle ROGOWSKI (isabelle.rogowski@univ-lyon1.fr)

CONTEXTE : L’évaluation isocinétique est considérée comme l’évaluation de référence pour caractériser la force musculaire dans le contexte clinique car elle permet de contrôler l’amplitude de mouvement, le mode de contraction, et la vitesse de contraction d’un groupe musculaire. Dans ce cadre, les muscles rotateurs glénohuméraux sont communément évalués par tests isocinétiques afin de déterminer le profil fonctionnel de l’épaule des sportifs sans ou avec problème d’épaule, tel que l’instabilité antérieure. L’analyse de la littérature montre que les forces maximales produites par le complexe de l’épaule lors de mouvement de rotation interne n’augmentent pas systématiquement avec la diminution de la vitesse de contraction. Une hypothèse serait qu’une capacité insuffisante des muscles antagonistes induirait une inhibition des muscles agonistes afin de préserver la stabilité de l’articulation glénohumérale. L’objectif de cette étude sera d’investiguer l’influence du déséquilibre de force des rotateurs internes et externes glénohuméraux sur la relation force-vitesse des muscles rotateurs internes évaluée par dynamométrie isocinétique.

TRAVAIL A REALISER : Après avoir réalisé une analyse de la littérature, il s’agira de proposer, d’évaluer et de valider un protocole expérimental permettant de caractériser ces déséquilibres et/ou inhibitions musculaires.

 

Effet du sommeil sur les capacités de récupération musculaire à la suite de dommages induits par l’exercice

Encadrement :   Alexandre Fouré – alexandre.foure@univ-lyon1.fr & Ursula Debarnot – ursula.debarnot@univ-lyon1.fr

Contexte : La pratique d’une activité physique intense et/ou inhabituelle peut aboutir à l’altération du tissu musculaire squelettique. Ces dommages musculaires induisent notamment des douleurs différées (i.e., courbatures) et une diminution des capacités fonctionnelles de production de force [1]. Parmi les facteurs susceptibles de favoriser la récupération musculaire, le sommeil pourrait contribuer à la modulation de la disponibilité de somatomédine C (i.e., IGF-1) dans le flux sanguin [2]. En effet, IGF-1 est impliqué dans les processus physiologiques de régénération du tissu musculaire [3] mais est aussi modulé dans la phase de sommeil lent profond [4].

Objectifs : Evaluer les interactions entre les caractéristiques du sommeil (qualité et quantité) et les capacités de récupération du muscle strié squelettique à la suite de dommages induits par l’exercice.

L’approche expérimentale multimodale et pluridisciplinaire mobilisée pour atteindre cet objectif inclura l’utilisation de l’électrostimulation musculaire pour induire des dommages [5], des évaluations dynamométriques et échographiques pour l’exploration des altérations tissulaires et fonctionnelles du muscle (Figure 1-A), et l’utilisation de questionnaire et d’un dispositif électroencéphalographique ambulatoire permettant une évaluation écologique des caractéristiques du sommeil ([6] ; Figure 1-B). Ces évaluations seront réalisées avant l’induction de dommages musculaires et lors de la phase de récupération (à J+2 et J+7).

Analyse structurelle et fonctionnelle de la chaîne myofasciale postérieure

 

Encadrement : Sophie Berthouze (sophie.berthouze@univ-lyon1.fr) & Karine Monteil (karine.monteil@univ-lyon1.fr)

Les fascias sont reconnus aujourd’hui comme des structures clefs de l’anatomie et du fonctionnement humain. Ce sont des membranes fibro-élastiques composées de tissus conjonctifs qui enveloppent l’ensemble de la structure anatomique humaine, et forment un réseau continu assurant soutient, cohésion et protection des muscles et des organes. Leur fonctionnement optimal a été mis en lien avec la transmission de la force générée localement par les muscles au corps entier, impactant la mobilité articulaire, la stabilité, la coordination des mouvements.

L’approche fonctionnelle in vivo nécessite d’être explorée davantage afin de mieux caractériser ses structures sur les plans anatomique, mécaniques et fonctionnel, et leur rôle dans la performance et la prévention des blessures, mais aussi la récupération.

Avec un focus sur la chaine myofasciale postérieure (fascias thoraco-lombaire, ilio-tibiale et plantaire), nous proposons :

• d’approfondir les connaissances structurelles (épaisseur et raideur) et fonctionnelles (déformation, production et transmission de force) in vivo de ces fascias et de caractériser leur fonctionnement et leur implication dans le mouvement ;
• d’explorer l’impact de techniques de « libération fasciales » (techniques douces, étirements, automassages, yoga, thérapie manuelle) sur les caractéristiques mécaniques, structurelles et fonctionnelles des fascias et leurs conséquences en termes de mobilité et de douleurs.

 

Description de l’Impact des Symptômes sur la QUalité de vie dans la maladie de Rendu-Osler

Encadrant : Guillaume Martinent (guillaume.martinent@univ-lyon1.fr)

Il est important d’accéder à une vision multidimensionnelle des aspects de la qualité de vie impactés par la maladie de Rendu-Osler. Si les études ont démontré l’importance du rôle des épistaxis (fréquence, durée, intensité, vécu) dans la qualité de vie, l’étude DISQUO (Description de l’Impact des Symptômes sur la QUalité de vie dans la maladie de Rendu-Osler) va permettre d’accéder à une meilleure connaissance de la qualité de vie des personnes atteintes de maladie de Rendu-Osler et des effets de chaque symptôme de la maladie de Rendu-Osler (MRO) sur le niveau de qualité de vie des patients. L’objectif est de mettre en relation les six domaines représentatifs de la qualité de vie (limitations physiques, inquiétude liée aux saignements, inquiétude liée à l’évolution de la maladie, relations sociales, relations avec les professionnels de santé et expérience vécue de la maladie) avec un ensemble de variables incluant des signes cliniques de la MRO (e.g., MAV pulmonaires, MAV hépatiques, télangiectasies) ou des variables démographiques (e.g., âge, sexe, mutation génétique des patients). Grâce à une meilleure connaissance de l’impact des signes cliniques sur les différents domaines de la qualité de vie des patients, les soignants pourront anticiper et / ou prévenir l’apparition de difficultés connues comme potentielles en adaptant les prises en charge médicales et en proposant des accompagnements médico-psycho-sociaux.

Le stage sera réalisé au Laboratoire sur les Vulnérabilités et l’Innovation dans le Sport (L-VIS ; UFR STAPS) et l’étude est conduite en collaboration avec le Centre de Référence Maladie de Rendu-Osler des Hospices Civils de Lyon (Hôpital HFME). Une partie importante du stage consistera en la réalisation d’analyses statistiques avancées (e.g., analyses de classes latentes) seront réalisées par l’étudiant et il est donc important. Stage de 550 heures rémunéré (4.35 euros/heure).