Our goals

To study the mechanical, physiological, neurological, psychological and sociological determinants of the motricity of living beings, human in particular.

Seminars and events

14 Mar 2019
14:00 à 15:45

VARIABILITE INTER-INDIVIDUELLE DANS LES CAPACITES AUDITIVES ET PERFORMANCES DE GUIDAGE DU MOUVEMENT PAR SONIFICATION

Lennie GANDEMER (Institut des Sciences du Mouvement, Equipe Interactions Cognition et Sensorimotricité).

Il existe un grand nombre de contextes dans lesquels on peut être amené à guider un geste avec de la
réalité augmentée : navigation, pilotage, apprentissage de geste sportif, chirurgie, réhabilitation, etc.
Pour ce faire, on peut faire appel à différentes modalités sensorielles : audition (on parle alors de
guidage par sonification), vision, haptique, etc. [Sigrist et al. 2013] Au sein de l’équipe ICS, nous
abordons la question du guidage de façon différentielle, c’est-à-dire en prenant en compte la
variabilité inter-individuelle. En effet, chaque individu possède des sensibilités qui lui sont propres.
Certains seront peut-être plus à l’aise avec la modalité visuelle, d’autres plus avec le son. Et au sein de
la modalité auditive par exemple, certains seront meilleurs pour percevoir des différences de hauteur,
quand d’autres auront plus de facilités avec des attributs rythmiques. Nous travaillons donc sur la mise
en place des techniques permettant de choisir la meilleure manière de guider le geste d’un individu,
et ce de manière personnalisée.
Pendant ce séminaire, je vais présenter les résultats d’une expérience de guidage audio, menée fin
2018 et à laquelle vous avez été nombreux à participer... Cette expérience était composée de deux
parties :
1- un test de guidage du geste par sonification, où l’auditeur devait retrouver une cible virtuelle en se
basant sur les informations délivrées par le son [Parseihian et al. 2015] ;
2- une batterie de tests auditifs visant à déterminer les capacités auditives de l’individu [Kidd et al.
2007].
L’enjeu de l’analyse des résultats est de mettre en évidence une corrélation entre ces deux parties de
l’expérience, et ainsi de prévoir les performances en guidage à partir des capacités auditives de
chacun, dans l’optique de choisir la meilleure stratégie sonore à utiliser pour guider chaque sujet.

REFERENCES
[Sigrist et al. 2013] Sigrist, R., Rauter, G., Riener, R., & Wolf, P. (2013). Augmented visual, auditory, haptic, and multimodal feedback in motor learning: a review. Psychonomic bulletin & review, 20(1),
21-53.
[Parseihian et al. 2015] Parseihian, G., Gondre, C., Aramaki, M., Ystad, S., & Kronland-Martinet, R. (2016). Comparison and evaluation of sonification strategies for guidance tasks. IEEE Transactions on
Multimedia, 18(4), 674-686.
[Kidd et al. 2007] Kidd, G. R., Watson, C. S., & Gygi, B. (2007). Individual differences in auditory abilities. The Journal of the Acoustical Society of America, 122(1), 418-435.

 

21 Mar 2019
14:00 à 15:45

Uncovering the drivers of human sensorimotor learning: EEG manifestations of error and reward processing.

Pierre-Michel BERNIER (Université de Sherbrooke, Canada). Invité par Fabrice SARLEGNA.

To ensure optimal accuracy of motor behaviour across development and ageing, the relationship between sensory input and motor output must be calibrated, a process called sensorimotor adaptation. It has long been thought that sensorimotor adaptation is driven by cerebellar-based sensory prediction errors (i.e., mismatch between predicted and actual sensory consequences of movement). More recently, there has been increasing support for the possibility that target errors (i.e., missing the intended target) also contribute to adaptation. In spite of considerable behavioural and modeling work, the neural mechanisms involved in the processing of these different types of errors remain unclear. In this light, a recent focus of our lab has been to characterize the neocortical manifestations of prediction errors and target errors in the context of reach adaptation using electroencephalography (EEG). I will first present data showing that the parietal response to visual reafferent feedback from the moving limb is increased when the timing or direction of feedback is experimentally manipulated, suggesting that parietal areas contribute to the processing of prediction errors. I will then present results showing that oscillatory power in the theta-band (4-7 Hz) over mid-frontal regions is increased following target errors, and more so when they are associated with monetary punishments. Overall, this work identifies distinct markers of prediction errors and target errors during sensorimotor adaptation, providing possible targets for neurostimulation approaches destined to optimize human motor learning and performance.

 

Biosketch

Pierre-Michel Bernier is Professor at the Faculté des Sciences de l’Activité Physique, Département de Kinanthropologie, Université de Sherbrooke (Canada).

After a Licence in Montréal and a Master at the University of British Columbia (under the supervision of I. Franks, obtained in 2005), PM. Bernier came in Marseille for a PhD in Sciences du Mouvement Humain at Université Aix-Marseille II (under the supervision of J. Blouin, obtained in 2009). He then went on a postdoc with S. Grafton at the Brain Imaging Center, Department of Psychological and Brain Sciences, University of California Santa Barbara.

One of the main aims of his laboratory is to uncover the principles underlying the learning and retention of new motor behaviours. For one, the lab studies how learning and retention are shaped by the processing of both errors and rewards. Second, the lab seeks to characterize the respective contributions of different cortical and subcortical regions to these processes. To do so behavioural, EEG and TMS approaches are combined. The work is funded by NSERC (Discovery Grant).

28 Mar 2019
14:00 à 15:45

Le paradigme d'adaptation prismatique : une fenêtre pour étudier l'adaptation sensorimotrice chez l'Humain

Yves ROSSETTI et Lisa FLEURY (Impact Team, Hospices Civils de Lyon; CRNC: INSERM, CNRS & Univ. de Lyon 1). Salle des thèses (A1.04), Faculté des Sciences du Sport, Campus de Luminy (Marseille). Invité par Fabrice SARLEGNA.

Le système sensorimoteur permet à l’être humain de mettre en place des modifications visuomotrices compensatoires lorsqu’il fait face à de nouvelles demandes. Parmi les processus sous-tendant cette aptitude, l’apprentissage et l’adaptation sont les plus communément décrits. L’apprentissage est défini comme l’acquisition d’une nouvelle habileté motrice tandis que l’adaptation est la modification d’un pattern moteur déjà existant. Néanmoins, ces deux termes sont souvent utilisés de manière indifférenciée à travers la littérature et ces processus sont difficiles à définir distinctement.

Depuis plus d’un siècle, le paradigme d’adaptation prismatique permet d’étudier de manière très simple ces processus de plasticité sensorimotrice. Dans un protocole classique, les performances du sujet sont mesurées sur une tâche de pointage. Puis le sujet porte des lunettes induisant une déviation de son champ visuel. Dans un premier temps, le sujet réalise des erreurs de pointage dans la direction de la déviation prismatique puis corrige ses erreurs d’essais en essais pour revenir à des performances de base. Lorsqu’il retire les lunettes, le sujet réalise alors des erreurs dans la direction opposée à la déviation prismatique. Ces erreurs, appelées « effets consécutifs » compensatoires, sont la preuve de l’implication de mécanisme adaptation durant la perturbation.

Le paradigme d’adaptation prismatique permet d’étudier les différences qui caractérisent les processus de plasticité sensorimotrice. Dans une étude récente, nous montrons que les propriétés de transfert peuvent permettre d’isoler ces différents processus. Nos résultats montrent que le transfert des compensations visuomotrices acquises pendant l’exposition prismatique est conditionné par le type de tâche réalisé durant la perturbation. En effet, les participants ont été capables de transférer les compensations acquises durant une tâche de pointage vers une tâche de lancer. En revanche, le transfert était inexistant dans le sens inverse, du lancer vers le pointage. De plus, le degré d’expertise sur la tâche pratiquée a une influence considérable sur la quantité de transfert observé vers la tâche non-exposée : des experts en lancer ('dartistes') ont été capables de transférer les compensations acquises depuis le lancer vers le pointage. Nos résultats démontrent que différents processus associés avec des propriétés de transfert distinctes sont impliqués pour faire face à une perturbation visuomotrice : la composante d’adaptation vraie montre une généralisation à une autre tâche alors que la composante d’apprentissage demeure locale. Plus encore, l’implication de ces processus dépend de la tâche pratiquée et du niveau d’expertise sur cette tâche mesuré par la variabilité. Une meilleure compréhension de l’implication de ces processus et des conditions nécessaires pour donner lieu à un transfert présente un intérêt crucial dans le domaine du recouvrement des fonctions motrices.

 

11 Apr 2019
10:00 à 11:30

’Optical-Flow based Self-Supervised Learning of Motion’

Christophe de Wagter (Delft University of Technology, Pays-Bas). Invité par Franck Ruffier.

15 Apr 2019
14:00 à 15:30

Sur les facteurs déterminant la dextérité manuelle.

Jean-Louis THONNARD (UC Louvain, Belgique). Salle des thèses (A1.04), Faculté des Sciences du Sport, Campus de Luminy (Marseille). Invité par Fabrice SARLEGNA.

2 May 2019
14:00 à 15:15

Hand biomechanics

Angela KEDGLEY (Imperial College London). Invitée par Benjamin GOISLARD DE MONSABERT.

21 May 2019
15:00 à 17:00

Image processing & computer graphics for serious games.

Stéphane GOBRON (Haute Ecole en Sciences, Suisse occidentale). Invité par Jean-Louis VERCHER.

Image processing & computer graphics for serious games.

"Mon coach est un chercheur" sur france culture

Mon coach est un chercheur

Reportage de Jérôme Val et Guillaume Battin.

Intervenants

Matthieu Delalandre - sociologue du sport, maître de conférence en STAPS à l’Université Paris-Est Marne-la-Vallée

Guillaume Rao - biomécanicien, maître de conférences à Aix-Marseille Université, Faculté des Sciences du Sport, également à l'Institut des sciences du mouvement

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  1. Les courbes affectent la migration et l’expression du génome des cellules ( Jean-Louis MILAN - GIBOc)
  2. le Centre de réalité virtuelle de la Méditerranée (Daniel Mestre - DCI)
  3. Effect of climbing hold depth on biomechanical arm action during pulls-ups (Laurent Vigouroux - P3M)
  4. F. Ruffier commente dans un article Perspective paru dans Science Mag

    F. Ruffier commente le robot Delfly Nimbledans un article Perspective paru dans Science Mag, l'article de Karásek et al. (2018) Science décrivant le robot Delfly Nimble. Ce robot volant à ailes battantes effectue des virages relevés tel un insecte. Le Delfly Nimble, créé par une équipe de la Delft University of Technology (Pays-Bas) aide ainsi à mieux comprendre dans le détail comment les insectes réalisent de tels virages rapides pour s'échapper.

    F. Ruffier
    "Robotic-flapper maneuvers and fruitfly turns"
    Science  Vol. 361, Issue 6407, pp. 1073-1074 DOI: 10.1126/science.aau7350 

  5. pourquoi prendre des risques?

    Nos invités du jour, le pédopsychiatre Michel Botbol et la psychosociologue Cécile Martha, s'interrogent autour de la question suivante : «Pourquoi prendre des risques?»

    Prendre des risques fait partie de la nature humaine. Mais, chacun en a son appréciation, et celle-ci, si elle est mal évaluée, peut avoir de néfastes conséquences, pour soi ou pour les autres. Cerner le risque, le comprendre, se trouver face à lui, individuellement ou collectivement, pour mieux se laisser aller à l’audace, voilà le propos de l’exposition.

  6. Comment Walkoo veut inciter à la marche

    L’application, développée par la startup basée à Marseille, veut rompre avec la sédentarité en incitant les utilisateurs à marcher pour découvrir une ville tout en obtenant une gratification.

  7. 2ème prix du jury - Colin Gatouillat - Finale nationale MT180 édition 2018

    L'ISM sur le podium.

    2ème prix du jury ! Colin Gatouillat nous vient d'Aix-Marseille Université et réalise sa thèse à l'Institut des Sciences du Mouvement Etienne-Jules Marey sur le sujet suivant : "Étude du processus de désportivisation chez des adolescents de Collège et de Lycée en France."

  8. la sciences du sport - RMC decouverte

    Descendre sous les 10 secondes au 100 mètres. Franchir une barre à plus de 6 mètres de haut avec une perche. Jouer un match de basket en NBA. Gagner une médaille olympique ou le Tour de France. Les performances des plus grands athlètes nous fascinent. Leurs exploits sont exceptionnels. Nous ne sommes pas égaux devant le sport, encore moins face à la performance. Mais qu'est-ce qui différencie un athlète de haut niveau d'un coureur lambda, est-ce juste une question d'entraînement ? Ce documentaire propose de partir à la recherche des facteurs déterminants de la performance et leurs origines, sur la trace de ce qui fait l'essence d'un champion.

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