Thèse Reprogrammation Neuromotrice de l'Inhibition Musculaire Arthrogène Modulation Conjointe des Circuits Corticaux et Spinaux par Imagerie Motrice et Vibration Tendineuse H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Claude Bernard Lyon 1 École doctorale : EDISS - Interdisciplinaire Sciences-Santé Laboratoire de recherche : LIBM - LABORATOIRE INTERUNIVERSITAIRE DE BIOLOGIE DE LA MOTRICITE Direction de la thèse : Franck DI RIENZO ORCID 0000000179208709 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-03T23:59:59 L'inhibition musculaire arthrogène (IMA) est une altération persistante de l'activation volontaire des muscles qui s'insèrent au voisinage d'une articulation lésée. Elle constitue un déterminant majeur des limitations fonctionnelles chroniques observées après chirurgie articulaire. Les modèles récents suggèrent que l'IMA ne résulte pas uniquement d'une inhibition réflexe d'origine spinale, mais d'un processus plus complexe qui implique une plasticité des représentations motrices induite par l'état chronique d'altération du flux proprioceptif afférent. L'imagerie motrice (IM), c'est-à-dire la simulation mentale d'un mouvement sans intention de l'exécuter, constitue une approche prometteuse pour réengager les réseaux corticaux impliqués dans le contrôle du mouvement volontaire lorsque celui-ci est limité. Une stratégie émergente consiste à associer l'IM à des techniques de neuromodulation périphérique capables de modifier transitoirement l'état fonctionnel des circuits sensorimoteurs. La vibration tendineuse locale représente dans ce contexte un outil particulièrement intéressant. Selon ses conditions d'application, elle peut activer préférentiellement des circuits spinaux via le réflexe tonique vibratoire, ou au contraire favoriser l'intégration supraspinale par la génération d'illusions kinesthésiques. Un premier axe visera à examiner, chez des personnes qui présentent une inhibition musculaire arthrogène chronique (> 1 an post-chirurgie du genou), les effets de différentes stratégies d'association entre vibration tendineuse et imagerie motrice sur l'engagement des réseaux corticaux impliqués dans la représentation des mouvements fonctionnellement altérés. Une attention particulière sera portée aux conditions de stimulation susceptibles d'induire un réflexe tonique vibratoire, ciblant les muscles agonistes et antagonistes, afin de cibler la circuiterie spinale impliquée dans les dysfonctionnements proprioceptifs décrits dans l'IMA. Ces effets seront étudiés à l'aide d'enregistrements électroencéphalographiques et électromyographiques afin de caractériser les signatures neurophysiologiques associées au réengagement des circuits moteurs. Un second axe visera à examiner le potentiel thérapeutique de l'association entre imagerie motrice et vibration tendineuse dans la prise en charge des inhibitions musculaires arthrogènes chroniques. Dans une première étude, sur la base des mécanismes identifiés dans le premier axe, ce volet cherchera à déterminer si la modulation périphérique des afférences proprioceptives par vibration tendineuse peut faciliter les effets d'un entraînement par imagerie motrice sur la restauration du contrôle volontaire du quadriceps. L'hypothèse centrale de ce projet est que la combinaison de l'imagerie motrice et de la vibration tendineuse permet de restaurer le contrôle moteur en modulant conjointement les circuits corticaux et spinaux impliqués dans l'inhibition musculaire arthrogène. Cette hypothèse sera testée au moyen d'essais contrôlés randomisés, dont les effets seront évalués à partir d'indicateurs cliniques et neurophysiologiques, incluant des mesures de force isométrique maximale, de capacité d'activation volontaire du quadriceps, des marqueurs électromyographiques d'activation musculaire et de connectivité corticomotrice grâce à l'apport de l'électroencéphalographie. Dans une seconde étude à ambition translationnelle, ces protocoles seront ensuite testés dans un contexte clinique postopératoire précoce afin d'évaluer leur capacité à prévenir l'installation des inhibitions musculaires arthrogènes après reconstruction du ligament croisé antérieur. Ces travaux permettront d'établir les bases expérimentales et cliniques d'une stratégie de rééducation qui intègre neuromodulation périphérique et entraînement mental afin d'améliorer la récupération fonctionnelle après chirurgie articulaire. L'inhibition musculaire arthrogène (IMA) correspond à une altération persistante de l'activation volontaire des muscles consécutive à une lésion articulaire ou à une intervention chirurgicale, en particulier après reconstruction du ligament croisé antérieur. Elle constitue un déterminant majeur des déficits fonctionnels à long terme et demeure insuffisamment sensible aux stratégies de rééducation actuelles.

Au-delà des mécanismes d'inhibition réflexe d'origine spinale, un nombre croissant de travaux suggère que l'IMA implique un dysfonctionnement sensorimoteur plus global, lié à une altération des afférences proprioceptives et aux modifications neuroplastiques associées au sein des réseaux moteurs corticaux et sous-corticaux. Ces altérations peuvent conduire à une réorganisation inadaptée des représentations motrices, contribuant à la persistance des déficits d'activation volontaire.

Les modèles récents du contrôle moteur mettent en avant le rôle des modèles internes prédictifs dans la génération du mouvement, en intégrant les retours sensoriels et les commandes motrices. Dans ce cadre, une perturbation chronique des entrées proprioceptives pourrait induire des représentations motrices inexactes, limitant le recrutement efficace des unités motrices.

Cette perspective ouvre de nouvelles voies d'intervention, visant à cibler conjointement les mécanismes centraux et périphériques à travers des approches combinées intégrant simulation mentale et neuromodulation. Ce projet s'articule autour de trois objectifs principaux :

1. Caractériser les mécanismes neurophysiologiques de l'inhibition musculaire arthrogène. Identifier les altérations des circuits sensorimoteurs, en particulier au niveau des interactions entre afférences proprioceptives et contrôle corticospinal.

2. Étudier les effets de l'association entre imagerie motrice et vibration tendineuse sur les dynamiques corticales et spinales. Déterminer dans quelles conditions cette combinaison permet de moduler l'engagement des réseaux sensorimoteurs impliqués dans le contrôle du mouvement.

3. Évaluer le potentiel de cette approche dans une perspective translationnelle. Tester l'efficacité de ces stratégies sur la restauration du contrôle moteur et leur capacité à prévenir ou réduire l'inhibition musculaire après chirurgie articulaire. L'approche méthodologique reposera sur une stratégie intégrative combinant des mesures neurophysiologiques, comportementales et psychométriques afin de caractériser les mécanismes impliqués dans l'inhibition musculaire arthrogène (IMA) et d'évaluer l'efficacité d'interventions de reprogrammation neuromotrice.

Le projet s'articulera autour de trois axes complémentaires.

(1) Caractérisation des altérations sensorimotrices associées à l'IMA. Des participants présentant une inhibition musculaire arthrogène (notamment après reconstruction du ligament croisé antérieur) seront comparés à des sujets contrôles sains. L'activation musculaire volontaire sera évaluée à l'aide de mesures de force isométrique maximale et de techniques de stimulation électrique périphérique permettant d'estimer le déficit d'activation centrale. En parallèle, des enregistrements électromyographiques (EMG) et électroencéphalographiques (EEG) permettront d'explorer les altérations des dynamiques corticomotrices et de la connectivité fonctionnelle. Ces mesures seront complétées par des évaluations de la proprioception et de la représentation motrice (imagerie motrice, jugements de latéralité), afin de caractériser les perturbations des modèles internes. Cette approche s'inscrit dans la continuité des travaux montrant que les IMA impliquent une désorganisation des afférences proprioceptives et des réseaux sensorimoteurs centraux.

(2) Induction d'une reprogrammation neuromotrice. Des protocoles expérimentaux combineront l'imagerie motrice avec des stimulations sensorielles exogènes, en particulier la vibration tendineuse locale, afin de moduler les afférences proprioceptives et d'induire des états transitoires de reconfiguration des réseaux corticomoteurs. Ces interventions seront appliquées selon des designs expérimentaux contrôlés (plans croisés randomisés), permettant de comparer leurs effets respectifs et combinés. Les effets immédiats et différés (rétention) sur l'activation musculaire, les performances motrices et les marqueurs neurophysiologiques seront systématiquement évalués.

(3) Modélisation des mécanismes de plasticité. Les données acquises seront analysées à l'aide d'approches statistiques multivariées et de modèles de connectivité fonctionnelle afin d'identifier les signatures neurophysiologiques associées à la récupération de l'activation volontaire. Une attention particulière sera portée aux dynamiques oscillatoires corticales (bandes alpha et beta), à la cohérence EEG-EMG et aux indicateurs de plasticité corticomotrice. L'objectif sera de relier les modifications des représentations motrices aux gains fonctionnels observés, dans une perspective mécanistique qui adresse les interactions entre systèmes sensoriels et moteurs.

L'ensemble de ces approches permettra de tester l'hypothèse selon laquelle la restauration de l'activation musculaire repose sur une reconfiguration des organisations neuronales préalables au mouvement, induite par la combinaison d'interventions ciblant simultanément les afférences périphériques et les processus centraux.

Titulaire d'un Master en sciences du mouvement, neurosciences, STAPS ou discipline connexe. Le candidat devra présenter un fort intérêt pour les approches expérimentales en neurophysiologie du mouvement.

Des compétences en analyse de données et en programmation (Python, Matlab ou équivalent) seront appréciées, ainsi qu'une première expérience en enregistrements neurophysiologiques (EMG, EEG).

Le candidat devra faire preuve de rigueur, d'autonomie, de curiosité scientifique et d'aptitudes au travail en équipe.