Equipe "Intention, contrôle et conscience de l'action"

L'équipe InCA s'intéresse à la relation entre la dynamique spatio-temporelle de l'activation cérébrale (i.e. flexibilité, plasticité) et l'organisation volontaire du mouvement. Cette dynamique est observée au niveau des réseaux sensorimoteurs corticaux (M1, AMS, PM, AMC, S1) et de la voie cortico-spinale, chez l'homme sain et pathologique, et chez le primate non humain. Une double approche de stimulation/enregistrement permet de mettre en relation l'activation des réseaux sensorimoteurs corticaux et l'excitabilité de la voie corticospinale (voie directe de sortie du cortex moteur sur la moelle épiniere). 

Plateforme technique

Des techniques de neurophysiologie humaine (TMS stéréotaxique, EEG, MEG, EMG) et animale (enregistrement multi-unitaire, micro-stimulation intra-corticale, EMG), ainsi que l'imagerie cérébrale (IRMf) sont associées à une approche de psychologie expérimentale (analyses comportementales).

Recherches

Les grands axes de recherche sont :

• Intention et anticipation d'une perturbation transitoire. Comment la dynamique d'activation des aires motrices cérébrales est modifiée alors que le mouvement est identique lorsque l'on anticipe une perturbation ? Le paradigme utilisé consiste à préparer mentalement le sujet à être passif ou actif face à une perturbation transitoire centrale (induite par TMS) ou mécanique de son mouvement. (M. Bonnard)
• Adaptation de la pince digitale aux propriétés des objets. Quelles interactions cortico-corticales (M1-S1, M1-PM) et cortico-spinales sous-tendent les adaptations de la pince aux propriétés (de forme, texture et charge) de l'objet? Quelles sont les interactions entre composantes de saisie et de manipulation au sein des systèmes sensorimoteurs cérébraux? (T. Brochier)
• Attention et contrôle précis de la pince digitale. Comment les réseaux cérébraux sont-ils impliqués dans le contrôle intentionnel en temps réel du mouvement selon les contraintes motrices et attentionnelles de la tâche, notamment en terme de précision du contrôle ? (J. de Graaf)
• Conscience des forces dans le mouvement volontaire. Quelles sont les bases neurales de la conscience des forces musculaires présentes dans le mouvement ? Cette conscience joue-t'elle un rôle dans la capacité de s'attribuer sa propre action (agentivité). (J. Pailhous)
• Évaluation cérébrale des récupérations motrices fonctionnelles. Comment se réorganisent les cartes motrices et sensorielles corticales primaires lors de la récupération d'une fonction motrice ? Comment interagissent les réseaux cérébraux attentionnels et les réseaux moteurs au cours de cette récupération ? (A. Delarque et J.M. Viton).

Membres

Statutaires
Mireille Bonnard	Chercheur	04 91 16 43 01	BAT N'256		e-mail
Thomas Brochier	Chercheur	04 91 16 43 77	Bat N		e-mail
Jozina De Graaf	Maître de conférence	04 91 16 44 22	Bat N		e-mail
Jean Pailhous	Chercheur	04 91 16 42 80	Bat N258b		e-mail
Etudiants
Sophie Chen	Doctorant				e-mail
Laure Spieser	Doctorant	04 91 16 44 26			e-mail
Manuel Zaepffel	Doctorant	04.91.16.43.26			e-mail

Publications

Ci-dessous les principales publications de l'équipe. La liste complète est disponible dans la rubrique Publications.

• Bonnard, Mireille; Spieser, Laure; Meziane, Hadj Boumediene;De Graaf Jozina B; Pailhous, Jean (2009), « Prior intention can locally tune inhibitory processes in the primary motor cortex: direct evidence from combined TMS-EEG », European Journal of Neuroscience, 1–11
• De Graaf, J; Frolov, A; Fiocchi, M; Nazarian, B; Anton, J.L; Pailhous, J; Bonnard, M (2008), « Preparing for a motor perturbation : early implication of primary motor and somatosensory cortices. », Human Brain Mapping, in press
• Spinks, RL; Kraskov, A; Brochier, T; Umilta, MA; Lemon, RN (2008), « Selectivity for grasp in local field potential and single neuron activity recorded simultaneously from M1 and F5 in the awake macaque monkey », Journal of Neuroscience, in press
• Bonnard, M; Galléa, C; de Graaf, J; Pailhous, J (2007), « Corticospinal control of the thumb-index grip depends on precision of force control : a TMS and fMRI study in humans.  », European Journal of Neuroscience, 25 (3), 872-880
• Brochier, T; Umilta, MA (2007), « Cortical control of grasp in non-human primates », Current Opinion in Neurobiology, 17:637-43
• Prabhu, G; Voss, M; Brochier, T; Cattaneo, L; Haggard, P; Lemon, R.N (2007), « Excitability of human motor cortex inputs prior to grasp », Journal of physiology, 581:189-201
• Umilta, M.A; Brochier, T; Spinks, R.L; Lemon, R.N (2007), « Simultaneous recording of macaque premotor and primary motor cortex neuronal populations reveals different functional contributions to visuomotor grasp », Journal of Neurophysiology, 98:488-501
• Camus, M; Pailhous, J; Bonnard, M (2006), « On-line flexibility of the cognitive tuning of corticospinal excitability : a TMS study in human gait.  », Brain Research., 1076, 144-149
• Cattaneo, L; Voss, M; Brochier, T; Prabhu, G; Wolpert, D.M; Lemon, R.N. (2005), « A cortico-cortical mechanism mediating object-driven grasp in humans », PNAS, 102(3):898-903
• Bonnard, M; de Graaf, J; Pailhous, J; (2004), « Interaction between cognitive and sensorimotor functions in the motor cortex: evidence from the preparatory motor sets anticipating a perturbation. », Reviews in the Neurosciences., 15, 371-382
• Brochier, T; Spinks, R.L; Umilta, M.A; Lemon, R.N (2004), « Patterns of muscle activity underlying object-specific grasp in the macaque monkey.  », Journal of Neurophysiology, 92: 1770-1782
• Camus, M (2004), « Contribution de la voie corticospinale aux modulations volontaires des automatismes sensorimoteurs : études par TMS chez l’homme. », Thèse de 3ème cycle, mention: Neurosciences, (directeur: M. Bonnard).,
• Camus, M; Pailhous, J; Bonnard, M (2004), « Cognitive tuning of the corticospinal excitability during human gait: a TMS study. », European Journal of Neuroscience, 20 (4), 1101-1107
• de Graaf, J; Gallea, C; Pailhous, J; Anton, J.L.; Roth, M; Bonnard, M (2004), « Awareness of muscular force during movement production: an fMRI study. », Neuroimage, 21:4, 1357-1367
• Pailhous, J; de Graaf, J; Bonnard, M (2004), « Intention and consciousness in sensorimotor automatisms. », Naturalizing Intention in Action. An interdisciplinary approach.Cambridge, MA: The MIT Press and ENS Editions.,
• Bonnard, M; Camus, M; de Graaf, J; Pailhous, J (2003), « Direct evidence for a binding between cognitive and motor functions in humans: a TMS study. », Journal of Cognitive Neuroscience, 15:8, 1207-1216.
• Danion, F; Varraine, E; Bonnard, M; Pailhous, J (2003), « Stride variability in human gait: the effect of frequency, amplitude and walking speed. », Gait and Posture, 18, 69-77.
• Latash, M.L; Danion, F; Bonnard, M (2003), « Effects of transcranial magnetic stimulation on muscle activation pattern and joint kinematics within a two-joint motor synergy. », Brain Research, 961, 229-242
• Bonnard, M; Camus, M; Coyle, T; Pailhous, J (2002), « Task induced modulation of motor evoked potentials in upper-leg muscles during human gait: a TMS study. », European Journal of Neuroscience, 16 (11), 2225-30.
• Varraine, E; Bonnard, M; Pailhous, J (2002), « The top down and bottom up mechanisms involved in the sudden awareness of low level sensorimotor behavior. », Cognitive Brain Research, 13 : 357-361
• Varraine, E; Bonnard, M; Pailhous, J (2002), « Interaction between different sensory cues in the control of human gait », Experimental Brain Research, 142 : 374-384.
• Viton, JM; Atlani, L; Mesure, S; Massion, JP; Franceschi, JP; Delarque, A; Bardot, A (2002), « Reorganisation of equilibrium and movement control strategies after total knee arthroplasty. », Journal of Rehabilitation Medicine, 34, 12-19
• Liégeois-Chauvel, C; De Graaf, J.B; Laguitton, V, Chauvel, P (1999), « Specialization of left auditory cortex for speech perception in man depends on temporal coding. », Cerebral Cortex, 9: 484-496