Modélisation du contrôle postural par un oscillateur à relaxation - 09/11/16
Résumé |
Introduction |
Des excursions posturales sagittales se manifestent en permanence chez l’homme debout immobile. Elles se développent en mode pseudo-aléatoire spontanément de part et d’autre de la posture habituelle du sujet. L’implémentation anthropométrique plausible d’un pendule inversé théorique mécaniquement équivalent d’un homme réel permet de définir la neuro-biomécanique de ses excursions. Dans le cas usuel où la raideur intrinsèque tricipitale (KAG) est inférieure à la raideur de charge gravitationnelle (KG), le modèle impose une activation répétitive tricipitale qui encadre de façon statistique le tonus antigravitaire moyen. L’analyse des excursions concrètes de sujets réels confirme cette inférence. Nous montrons par implémentation plausible des équations d’équilibre dynamique du pendule inversé qu’un « contrôle de position réalisé par des relaxations répétées d’énergie » simule des excursions fictives du CdeP et du CdeM qui ne sont pas statistiquement différentes des excursions naturelles.
Matériel et méthodes |
L’implémentation des paramètres de notre modèle numérique a été renseignée par l’observation et l’analyse posturale chez 5 jeunes adultes étudiants. L’usage d’une plateforme de force, d’une sonde électromagnétique et d’électrodes de surface, nous ont permis de recueillir respectivement : les excursions du CdeP, le CdeM, les EMGs soléaire. Notre simulation numérique du contrôle postural se fonde sur le processus de relaxation des oscillateurs non linéaires régis par l’équation de Van der Pol… L’intégration numérique des équations différentielles s’effectue par la méthode de Runge Kutta.
Résultats |
Les simulations observées produisent des profils CdP et CdM spontanément aléatoires, à l’intérieur de limites statistiques sans qu’il soit nécessaire d’introduire du bruit. Les caractéristiques, spatiales, temporelles, fréquentielles, etc. des signaux obtenus sont par ailleurs comparables à celles de l’expérimentation.
Conclusions |
Le modèle est simple et robuste. Il est en adéquation avec l’observation expérimentale. Des corrélats neurophysiologiques sont envisagés sur la base d’une analyse critique de l’actualité en la matière.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Mots clés : Posture, Modélisation, Oscillateur
Plan
Vol 46 - N° 4-5
P. 272 - novembre 2016 Retour au numéroBienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
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