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De nouvelles méthodes de réadaptation voient constamment le jour, mais ces dernières années, certaines des thérapies les plus prometteuses s'inspirent des neurosciences. Si vous ne connaissez pas NeuroTracker, cet outil perceptivo-cognitif est un programme d'entraînement qui utilise un environnement 3D immersif et le suivi de plusieurs objets pour renforcer les capacités de traitement visuel et les fonctions cognitives. Parmi les bienfaits de cet entraînement, on note l'amélioration de la perception du mouvement biologique, de la vitesse de traitement de l'information visuelle, de l'attention, de la mémoire de travail, de l'inhibition et de la conscience situationnelle, ainsi que d'autres fonctions exécutives. Nous verrons ici pourquoi cette neurotechnologie offre des avantages uniques pour la réadaptation physique et cognitive.
Suite à une blessure ou à un traumatisme, les systèmes de traitement cognitif et visuel peuvent être affectés. Ce qui surprend le plus les gens, c'est l'étroite connexion entre le cerveau et le corps.
Par exemple, il est bien connu que des problèmes ou des déficits du traitement visuel peuvent avoir un impact considérable sur l'équilibre. De ce fait, ces systèmes cognitifs centraux sont essentiels à la réussite des programmes de réadaptation physique et neurologique. Nous allons ici examiner l'application de NeuroTracker, à titre d'exemple de la façon dont les programmes cognitifs peuvent aider efficacement les personnes à reprendre leurs activités quotidiennes et professionnelles.
de réadaptation physique qui impliquent un apprentissage moteur, comme l'apprentissage de l'utilisation d'une prothèse après une amputation ou la rééducation de la marche après une lésion médullaire, sollicitent fortement les fonctions cognitives. Par exemple, la perte d'un membre a des répercussions physiques, psychologiques et sociales importantes sur la vie d'une personne. Marcher avec une prothèse au-dessus du genou exige un effort cognitif considérable, car les repères proprioceptifs relatifs à la position de la prothèse dans l'espace disparaissent, et la perte de contrôle moteur au niveau de la cheville et du genou affecte l'équilibre (Williams et al., 2006).
Les activités réalisées lors de la rééducation prothétique, telles que la mise en place et le retrait de la prothèse et la rééducation à la marche, requièrent à la fois des capacités physiques (force, équilibre et coordination) et cognitives permettant d'acquérir efficacement ces nouvelles compétences et de les adapter à des environnements complexes. Plusieurs fonctions cognitives sont impliquées dans l'utilisation réussie d'une prothèse, notamment la mémoire de travail, l'attention et les fonctions visuospatiales (Coffey et al., 2012). De même, le contrôle exécutif et l'inhibition sont importants pour l'autorégulation et la gestion de la douleur. Le contrôle exécutif varie d'une personne à l'autre et constitue une ressource non constante, sujette à la fatigue (Solberg et al., 2009).
Dans le cas spécifique d'une lésion médullaire, la spasticité, les clonus, la faiblesse musculaire et l'instabilité posturale peuvent engendrer une démarche plus complexe, exigeant un traitement de l'information bien plus important. Ces contraintes entravent une marche fluide et naturelle, et les patients doivent développer des adaptations susceptibles d'affecter les exigences cognitives de la marche. L'attention étant une ressource limitée, cette augmentation des exigences cognitives peut suffire à diminuer le sentiment de sécurité du patient et sa capacité à intégrer correctement les informations provenant de son environnement. De manière générale, les patients atteints de lésion médullaire présentent un contrôle moteur réduit en raison de l'instabilité posturale, du manque d'équilibre, de la faiblesse musculaire et des déficits sensoriels.
Pour compenser ces difficultés, ils doivent surveiller attentivement leurs mouvements. De ce fait, une attention accrue doit être portée à l'intégration sensorielle (visuelle, vestibulaire et proprioceptive). C'est là qu'intervient NeuroTracker , offrant une méthode efficace pour entraîner les fonctions exécutives et ainsi améliorer l'endurance et la résistance à la fatigue lors des exercices de rééducation physique qui sollicitent fortement les systèmes cognitifs.
La neuroplasticité désigne l'adaptation des voies neuronales et des synapses cérébrales aux changements de comportement, d'environnement, de processus neuronaux et aux lésions. Elle peut également impliquer la neurogenèse, c'est-à-dire la croissance de nouveaux neurones. Le cerveau est incroyablement adaptable et se modifie pour mieux répondre aux exigences de son environnement. Les lésions et les traumatismes pouvant affecter la force et le fonctionnement des systèmes cognitifs, NeuroTracker stimule les ondes cérébrales associées à une neuroplasticité accrue. Il améliore l'apprentissage en renforçant de manière répétée l'attention et les fonctions exécutives, permettant ainsi au cerveau de se restructurer pour une exécution plus efficace des tâches (Faubert & Sidebottom, 2012).
Par exemple, les lésions médullaires ou l'amputation d'un membre entraînent indubitablement un traumatisme psychologique. Le patient peut également avoir subi un traumatisme neurologique, comme un traumatisme crânien léger ou une commotion cérébrale. L'impact émotionnel de ce traumatisme psychologique peut avoir des répercussions cognitives à long terme. Les symptômes caractéristiques du syndrome de stress post-traumatique ( SSPT) et des commotions cérébrales impliquent des altérations des processus cognitifs tels que la mémoire, l'attention, la planification et la résolution de problèmes (Hayes et al., 2012).
Au cours de vingt essais et de chaque session, NeuroTracker sollicite ces systèmes cognitifs de manière contrôlée et adaptée au seuil individuel de chaque utilisateur. Les algorithmes de vitesse brevetés ont été conçus pour mettre constamment l'utilisateur au défi, en exploitant au maximum ses capacités de suivi, sans pour autant le surcharger.
Le maintien dans cette zone proximale de développement permet un apprentissage et une neuroplasticité optimaux. Cette adaptation aux capacités individuelles se fait en continu, offrant ainsi un programme d'entraînement efficace et personnalisé.
non seulement NeuroTracker les systèmes cognitifs nécessaires à l'apprentissage et à la maîtrise des habiletés motrices, mais permet également d'intégrer les compétences physiques aux séances d'entraînement. Une fois l'apprentissage consolidé en position assise, la phase suivante consiste à intégrer des compétences proprioceptives et physiques dont la complexité augmente progressivement pour s'adapter aux exigences de l'environnement. L'objectif est d'accroître la capacité cognitive, préparant ainsi le cerveau à une meilleure adaptabilité aux nouveaux environnements.
Ce processus permet aux utilisateurs de réaliser des performances optimales dans les deux tâches, dans des situations présentant des défis physiques et exigeant une attention et une conscience situationnelle accrues. En rééducation physique, cela peut inclure des exercices d'équilibre, de marche, de force et de coordination, le tout sous contrôle neurologique.
Dans un programme de réadaptation physique, la capacité à effectuer deux tâches simultanément est essentielle, non seulement pour maîtriser de nouvelles compétences, mais aussi pour les exécuter en toute sécurité dans des environnements complexes ou exigeants. Par exemple, marcher efficacement requiert une bonne conscience de l'environnement, la capacité de contrôler correctement les mouvements des membres et de se déplacer dans des environnements complexes pour atteindre sa destination. Une étude pilote menée par NeuroTracker, directrice scientifique de la professeure Jocelyn Faubert indique que les exigences attentionnelles augmentent significativement le risque de rupture du ligament croisé antérieur (LCA) en raison de modifications des fonctions motrices. Une charge cognitive plus élevée peut altérer la biomécanique de la réception du membre inférieur (Mejane et al., 2019).
Bien que ce phénomène soit spécifique à cette blessure, il est logique de supposer que cette influence est générale et s'applique à d'autres risques de blessures liées à la motricité, notamment chez les personnes participant à un programme de réadaptation visant à renforcer et à rééduquer leurs fonctions physiques et neurologiques. De plus, il a été démontré que la double tâche affecte considérablement les paramètres de la marche associés au risque de chute chez les populations sujettes aux chutes, et que la charge cognitive liée à la double tâche est associée à de faibles performances aux tests neuropsychologiques d'attention et de fonctions exécutives (Yogey-Seligmann et al., 2008)
NeuroTracker peut être utilisé pour améliorer la capacité à effectuer deux tâches simultanément, et également pour évaluer la sécurité de ces tâches lors de la rééducation et des activités quotidiennes. L'exécution simultanée de deux tâches exigeantes en attention provoque non seulement une compétition pour cette attention, mais oblige aussi le cerveau à hiérarchiser les deux tâches.
L'entraînement à la double tâche peut servir à prédire le risque de chute et de blessure, et révéler des déficits non décelables lors de l'exécution de tâches motrices isolées. En général, une personne est capable d'effectuer les tâches séparément avec une précision et une stabilité suffisantes. L'introduction de la tâche cognitive entraîne une baisse significative de la performance dans l'une des tâches. Cela signifie soit une diminution de la conscience situationnelle et de l'attention, soit une altération de la qualité de l'habileté motrice elle-même.
NeuroTracker , réalisé dans un environnement contrôlé et adapté au seuil de chaque utilisateur, constitue la méthode idéale pour évaluer la capacité à exécuter une tâche motrice en toute sécurité sous une charge cognitive croissante. Parallèlement, le paradigme de suivi d'objets multiples entraîne également la perception biologique du mouvement (PBM). La PBM repose sur la capacité du système visuel à reconnaître des mouvements humains complexes et à anticiper les actions et les intentions d'autrui.
L'importance de la perception biologique du mouvement se manifeste lorsqu'on se déplace sur un trottoir bondé, dans un supermarché, lors de la pratique d'un sport ou encore au volant. Cela a des implications sur la gestion de la douleur et la répartition des contraintes sur les articulations, les tissus mous et les muscles des personnes en convalescence. Avec le temps et l'entraînement, les utilisateurs peuvent développer les capacités cognitives et motrices nécessaires pour reprendre leurs activités quotidiennes.
L'adéquation entre les besoins thérapeutiques complexes et l'évaluation et la formation flexibles offertes par NeuroTrackerpermet aux cliniciens d'affiner considérablement leurs traitements. En effet, certains spécialistes de renom en neurovision utilisent les données NeuroTracker pour orienter l'ensemble de leur approche interventionnelle, exploitant les enseignements tirés des résultats pour évaluer l'efficacité d'autres interventions et personnaliser le traitement en fonction des besoins individuels à chaque étape.
Si vous souhaitez en savoir plus sur l'approche plus globale de l'entraînement en neurovision, consultez également ce blog.
Qu’est-ce que l’entraînement en neurovision ?
Références
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Faubert J, Sidebottom L. Entraînement perceptivo-cognitif dans le sport. J Clin Sports Psychol 2012; 6:85–102.
Hayes, J., VanElzakker, M. et Shin, L. (2012). Interactions entre émotion et cognition dans le TSPT : revue des études neurocognitives et de neuroimagerie. Frontiers in Integrative Neuroscience, 6(89), 1-14. doi : 10.3389/fnint.2012.00089
Lajoie, Y., Barbeau, H. et Hamelin, M. (1999). Exigences attentionnelles de la marche chez les patients atteints de lésions médullaires comparées à celles de sujets sains. Spinal Cord, 37, 245-250. doi:10.1038/sj.sc.3100810
Mejane, J., Faubert, J., Romeas, T. et Labbe, D. (2019). Impact combiné d'une tâche perceptivo-cognitive et de la fatigue neuromusculaire sur la biomécanique du genou à la réception. The Knee, 26(1), 52-60. doi : https://doi.org/10.1016/j.knee.2018.10.017
Nudo, R. (2013). Récupération après un traumatisme crânien : mécanismes et principes. Frontiers in Human Neuroscience, 7(887), 1-14. doi:10.3389/fnhum.2013.00887
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Solberg, L., Roach, A. et Segerstrom, S. (2009). Fonctions exécutives, autorégulation et douleur chronique : une revue de la littérature. Annals of Behavioral Medicine, 37, 173-183. doi : 10.1007/s12160-009-9096-5
Williams, R., Turner, A., Segal, A., Klute, G., Pecoraro, J. et Czerniecki, J. (2006). L’utilisation d’une prothèse de genou informatisée influence-t-elle les performances cognitives lors de la marche chez les personnes amputées ? Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 87(7), 989-994. doi:10.1016/j.apmr.2006.03.006
Yogev-Seligmann, G., Hausdorff, J. et Giladi, N. (2008). Le rôle des fonctions exécutives et de l'attention dans la marche. Movement Disorder Society, 23(3), 329-342. doi:10.1002/mds.21720
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