Modélisation du système sensori-moteur humain en vue de l'étude de ses déficiences.<br />Développement de solutions palliatives à l'aide de neuroprothèses

• Main Author: Guiraud, David
• Language: FRE
• Published: Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc 2008
• Subjects: [SPI:AUTO] Engineering Sciences/Automatic; [SPI:NANO] Engineering Sciences/Micro and nanotechnologies/Microelectronics; [SDV:IB] Life Sciences/Bioengineering; neuroprothèse; modélisation biomécanique; commande et synthèse de mouvement; déficience motrice; stimulation électrique fonctionnelle
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00348166; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/34/81/66/PDF/DocHDR.pdf

Les pathologies du système nerveux central et périphérique, induisent des déficiences motrices ou sensorielles que les méthodes thérapeutiques classiques, chirurgie et médicaments, ne parviennent pas toujours à rééduquer ou suppléer. Depuis longtemps, la stimulation électrique fonctionnelle (FES) peut activer, moduler ou inhiber les structures nerveuses cibles, neurones ou axones. Les applications les plus spectaculaires sont le pacemaker, la stimulation du cerveau profond (pour traiter les tremblements chez les Parkinsoniens), et l'implant cochléaire.<br /><br />Pour restaurer des fonctions motrices ou sensitives plus complexes comme le mouvement ou la vision, non seulement les neuroprothèses doivent proposer des stimuli aux formes diverses non rectangulaires et commander des électrodes multipolaires, mais aussi doivent se déployer sur un nombre plus important de sites. Ce document décrit ce que je propose comme nouvelle architecture de neuroprothèses implantables pour répondre à ce besoin.<br /><br />Il est aussi indispensable de mieux comprendre le problème posé. La modélisation puis la simulation, la synthèse et la commande de mouvement, et enfin le traitement du signal, apportent des supports théoriques aussi bien pour décrire le système étudié, que pour qualifier et quantifier l'impact des neuroprothèses sur ce système. Je décris quelques résultats dans ce domaine, en particulier sur la modélisation des muscles et les développements théoriques qui en découlent, notamment pour la synthèse et la commande de mouvement chez le blessé médullaire.