Cours 11: planif motrice Flashcards
Quel est le rôle du syst moteur?
Contrôler nos mouvements de façon à atteindre un but
Quel est l’organisation du syst moteur?
Des processus en série – Principes issus de la psychologie, de la robotique. Mais la neurophysiologie suggère que ces modèles sont simplistes et parfois incorrects
L’org du SN est considéré comme en série classiquement pour prod une action et l’action est aussi considéré comme un syst en série mais ya aussi possibilité de décrire mvmts en cinématiques extrinsèques (position de l’objectif) et intrinsèques (angles articulaires; on peut faire un même mvmt avec diff angles articulaires), la cinétique du mvmt permet de dcrire le mvmt à partir des F nécessaires pour le prod
Quelles sont les 3 étapes de l’action?
Transport de la main = Atteinte – Où est la cible? Ma main? – Planifier une trajectoire – Déterminer la configuration des articulations – Appliquer les forces aux muscles pour exécuter le mouvement Transformation de l’espace visuel à la configuration des articulations du bras et aux contractions musculaires = transformations sensorimotrices • Préhension – Quelle est la forme de l’objet? Transformation de la forme à l’orientation et la configuration des doigts; former la main pour prendre la cible; transfo info senso de la forme de l'objet en forme motrice de la main • Processus parallèles: la forme de la pince s’établit pendant le transport; Quand on va chercher un objet, notre main est déjà dans la forme de l'objet
Quel est le fctionnement hiérarchique du syst moteur?
Des centres de « haut niveau » planifient des objectifs généraux (par exemple, une trajectoire pour écrire un mot), de façon abstraite (sans tous les détails), et des niveaux « inférieurs » se chargent de résoudre les problèmes liés à l’exécution de cette trajectoire • On peut planifier une trajectoire désirée… • …et la réaliser avec la main droite, la main gauche, les dents, le pied • Le résultat (presque) équivalent, malgré les effecteurs très différents! • « Motor equivalence » Le plan moteur est d’abord représenté dans le cerveau de façon « abstraite », et non en termes de configurations spécifiques d’articulations ou de contractions musculaires Cortex pariétal et prémoteur sont haut niveau et M1 est + bas niveau
Quelles sont les propriétés du transport?
• Trajet de la main : Propriétés spatiales – Trajectoires droites. Surprenant car les muscles agissent sur les articulations qui pivotent (rotation) – « Invariances » • Trajet de la main: Propriétés temporelles (vitesse) – En forme de cloche – « Invariances » Ces propriétés simples requièrent une grande complexité du contrôle des rotations des articulations (qui elles ont des caractéristiques de mouvements très compliquées, non linéaires)
Que sont les modèles internes?
Processus neuronaux postulés (dans le cervelet?) qui tiennent compte des propriétés physiques des effecteurs afin de contrôler un mouvement et simuler ses conséquences.
Affinés par l’expérience et l’apprentissage.
Le système moteur utilise les modèles internes dans le but :
1. De contrôler le système neuromusculaire pendant le comportement rapide et précis
2. De prédire les conséquences de nos actions
• Le contrôle de l’action démarre avec un comportement désiré utilisé comme entrée pour un modèle « inverse » qui génère une commande motrice appropriée
• La prédiction utilise la commande motrice comme entrée d’un modèle « forward » qui va produire une estimation des conséquences de cette commande motrice
Que sont les contrôles « feedforward » et « feedback »?
• Mouvements sans aucun contrôle: mouvements balistiques (ex: saccades). Mouvements du bras
peuvent être contrôlés pendant l’exécution.
• Contrôle feedforward: utilise un modèle inverse, sans intervention des retours sensoriels (openloop).
Permet d’initier le mouvement en
s’affranchissant des délais sensorimoteurs. Ne permet pas de corriger une erreur de planification.
• Contrôle feedback: permet de corriger les erreurs pendant l’exécution du mouvement grâce aux retours sensoriels (cutanés par ex.). Le système génère un signal de correction proportionnel à
l’erreur. Contrôle dicté par l’erreur et potentiellement lent.
• Un meilleur contrôle: la prédiction des conséquences du mouvement. Utilise la copie de la commande motrice qui alimente un modèle forward pour prédire et corriger le mouvement. S’affranchit des délais sensorimoteurs.
Quelles sont les bases neuronales du ctrl moteur? (8)
Le cortex cérébral pré-moteur et moteur : pas un simple exécuteur passif contrôlé par des régions plus “intelligentes”
• Observation et compréhension des actions d’autrui
• Règle gouvernant l’action
• Décision
– Sélection du but de l’action – l’intention
• Planification
– Transformation des informations sensorielles en un plan moteur
• Exécution
– Transformation du plan au mouvement
• une trajectoire de la main, la forme des doigts
• un patron des contractions musculaires
– Contrôle par « feed-forward » (boucle ouverte, proactif) et/ou
« feedback » (boucle fermée, rétroactif)
Non moteur + cognitif -> moteur
Quelles sont les aires corticales impliquées dans le transport (6), la préhension (3) et l’observation et la compréhension (2)?
• Transport – Cortex moteur primaire (M1/F1/Brodmann area 4) – Cortex prémoteur dorsal (PMd/F2) – Cortex prémoteur ventral (PMv/F4) – Cortex intrapariétal medial (MIP) – Cortex pariéto-occipital (V6A) – Aires pariétales PEip et PEc
• Préhension
– Cortex prémoteur ventral (PMv/F5)
– Cortex intrapariétal antérieure (AIP)
– Aires pariétales PF et PFG
• Observation et compréhension
- Cortex prémoteur ventral (PMv/F5)
- Cortex pariétal inférieur (7b/PF)
Toutes les connexions entre les aires sont bidirectionnelles, c’est pas en série, procède comme un syst intégré
Le cortex pariétal est sensible à quoi? et le PM?
Cortex pariétal est sensible à l’information spatiale
« Où » sont les objets d’intérêt
« Comment » réaliser un action
Position et forme des objets
Cortex prémoteur reflète les intentions du mouvement
Où, comment, et si faire un mouvement
Règles et décision
Comment on dissocie la planif de l’exécution?
• Vous pouvez déplacer la main dès que vous voyez la cible • Mais vous pouvez attendre, réfléchir, et déplacer la main plus tard, ou à un moment plus approprié • Deux étapes: – « Planification » • Décider quoi faire • Spécifier comment le faire • Décider quand le faire – « Exécution » • Lancer un mouvement sans feedback (boucle ouverte) • Faire le mouvement avec feedback (boucle fermée
Décrit la planif vs l’exécution
• Certaines cellules sont plus impliquées dans la préparation, d’autres dans l’exécution • Certaines régions sont plus impliquées dans l’exécution – M1 caudal • Certaines régions sont impliquées dans les deux fonctions: planification et exécution – PMd Dans M1 rostral ya activité inermédiaire (un peu de planif) • Certaines cellules sont impliquées dans le deux fonctions Grande hétérogénéité de réponses neuronales: • Au sein d’une même structure • Même au niveau d’une cellule unique
Qu’est-ce que le motor equivalence?
• Cortex prémoteur dorsal
– Activité similaire avec les deux bras
• Cortex moteur primaire
– Activité pour le bras contralateral
Qu’est-ce que l’intention?
• Si l’animal a décidé de ne pas
bouger, il n’y a pas de réponse
neuronale
Comment on différencie l’intention de l’attention?
• Si l’animal a décidé de ne pas
bouger, la réponse neuronale
reste toujours
Pour tâche Go activité persiste et no Go l’activité est rapidement supprimée
PM représente intention
Dans MIP l’activité persiste dans cell pendant no Go pcq cell sont activées par présence de cible même si singe va pas bouger
MIP représente attention de l’animal
