Simulation neuro-musculo-squelettique de la marche humaine

L’objectif du projet est de développer une plate-forme de simulation permettant de reproduire différentes allures de marches saines et déficientes observées chez l’humain, incluant les troubles moteurs caractéristiques à la maladie de Parkinson. L’originalité de cette plate-forme concerne la prise en compte des différents constituants qui interagissent au sein du système locomoteur humain : modélisation du squelette cliniquement plausible; intégration de nombreux muscles; simulation des signaux efférents; modélisation de réseaux neuronaux spinaux producteurs de mouvements (CPGs: Central pattern generators); intégration de signaux afférents. Différentes stratégies de contrôle modulaire seront testées, en considérant les différents niveaux hiérarchiques du système nerveux central (modules spinaux, supra-spinaux, corticaux). Pour atteindre cet objectif, le simulateur physique musculo-squelettique “OpenSim” sera modifié afin de l’utiliser en boucle fermée pour intégrer les retours sensoriels. La plate-forme obtenue permettra la validation de certaines hypothèses quant aux stratégies de contrôle des coordinations musculaires à la marche. Les paramètres des modèles de contrôle (neuronaux, synaptiques, lois de plasticité) permettront d’exhiber plusieurs types d’allures et de les comparer avec les allures pathologiques connues permettant de confirmer ou d’infirmer certaines hypothèses sur les conséquences de la maladie de Parkinson dans le contrôle moteur.