Effet de la maladie de Parkinson et de la médication dopaminergique sur les mécanismes de traitement et d'intégration sensorielle et l'adaptation visuomotrice

L’intégrité de notre système sensorimoteur est essentielle aux interactions adéquates avec notre environnement. Dans la maladie de Parkinson (MP), l’efficacité des interactions quotidiennes entre le corps et l’environnement est fréquemment réduite et diminue la qualité de vie. La MP est une maladie neurodégénérative résultant prioritairement d’une perte neuronale dopaminergique dans les ganglions de la base (GB). Cette dégénérescence altère le fonctionnement normal de la circuiterie associant les GB au cortex cérébral. L’administration de médications dopaminergiques permet d’améliorer les principaux symptômes cliniques moteurs de la MP. Cette thèse porte sur les rôles des GB dans les processus de traitement et d’intégration des informations sensorielles visuelle et proprioceptive et dans les mécanismes d’adaptation visuomotrice. Elle s’intéresse également à l’influence de la médication dopaminergique sur ces fonctions sensorimotrices. Nous avons réalisé trois études comportementales, utilisant l’atteinte manuelle tridimensionnelle comme modèle expérimental. Dans chacune de ces études, nous avons comparé la performance de personnes âgées en santé à celle de personnes souffrant de la MP avec et sans leur médication antiparkinsonienne quotidienne. Ces trois études ont été réalisées à l’aide d’un système d’analyse de mouvement et une station de réalité virtuelle. Dans la première étude, nous avons évalué si les GB sont prioritairement impliqués dans l’intégration sensorimotrice ou le traitement des informations proprioceptives. Pour se faire, nous avons testé la capacité des patients MP à effectuer des atteintes manuelles tridimensionnelles précises dans quatre conditions variant la nature des informations sensorielles (visuelles et/ou proprioceptives) définissant la position de la main et de la cible. Les patients MP ont effectué, en moyenne, de plus grandes erreurs spatiales que les personnes en santé uniquement lorsque les informations proprioceptives étaient la seule source d’information sensorielle disponible. De plus, ces imprécisions spatiales étaient significativement plus grandes que celles des personnes en santé, seulement lorsque les patients étaient testés dans la condition médicamentée. La deuxième étude présentée dans cette thèse a permis de démontrer que les imprécisions spatiales des patients MP dans les conditions proprioceptives étaient le résultat de déficits dans l’utilisation en temps réel des informations proprioceptives pour guider les mouvements. Dans la troisième étude, nous avons évalué si les GB sont prioritairement impliqués dans les mécanismes d’adaptation visuomotrice explicite ou implicite. Pour se faire, nous avons testé les capacités adaptatives des patients MP dans deux tâches variant le décours temporel de l’application d’une perturbation visuomotrice tridimensionnelle. Dans la tâche explicite, la perturbation était introduite soudainement, produisant de grandes erreurs détectées consciemment. Dans la condition implicite, la perturbation était introduite graduellement ce qui engendrait de petites erreurs non détectables. Les résultats montrent que les patients MP dans les conditions médicamentée et non médicamentée présentent des déficits adaptatifs uniquement dans la tâche explicite. Dans l’ensemble, les résultats expérimentaux présentés dans cette thèse montrent que la médication dopaminergique n’améliore pas le traitement des afférences proprioceptives et l’adaptation visuomotrice des personnes souffrant de la MP. Ces observations suggèrent que les dysfonctions dans les circuits dopaminergiques dans les GB ne sont pas les seules responsables des déficits observés dans ces fonctions sensorimotrices.

Investigating the neural substrates mediating visuomotor adaptation : from beginner to expert

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Adaptation de la phase de planification et d’initiation du mouvement d’atteinte visuellement guidé à différentes dissociations visuomotrices.

L’hypothèse générale de ce projet soutient que le système moteur doit performer des transformations sensorimotrices afin de convertir les entrées sensorielles, concernant la position de la cible à atteindre, en commande motrice, afin de produire un mouvement du bras et de la main vers la cible à atteindre. Ce type de conversion doit être fait autant au niveau de la planification du mouvement que pour une éventuelle correction d’erreur de planification ou d’un changement inopiné de la position de la cible. La question de recherche du présent mémoire porte sur le ou les mécanismes, circuits neuronaux, impliqués dans ce type de transformation. Y a-t-il un seul circuit neuronal qui produit l’ensemble des transformations visuomotrices entre les entrées sensorielles et les sorties motrices, avant l’initiation du mouvement et la correction en temps réel du mouvement, lorsqu’une erreur ou un changement inattendu survient suite à l’initiation, ou sont-ils minimalement partiellement indépendants sur le plan fonctionnel? L’hypothèse de travail suppose qu’il n’y ait qu’un seul circuit responsable des transformations sensorimotrices, alors l’analyse des résultats obtenus par les participants devrait démontrer des changements identiques dans la performance pendant la phase de planification du mouvement d’atteinte et la phase de correction en temps réel après l’adaptation à des dissociations sensorimotrices arbitraires. L’approche expérimentale : Dans la perspective d’examiner cette question et vérifier notre hypothèse, nous avons jumelé deux paradigmes expérimentaux. En effet, les mouvements d’atteinte étaient soumis à une dissociation visuomotrice ainsi qu’à de rares essais composés de saut de cible. L’utilisation de dissociation visuomotrice permettait d’évaluer le degré d’adaptation des mécanismes impliqués dans le mouvement atteint. Les sauts de cible avaient l’avantage de permettre d’examiner la capacité d’adaptation à une dissociation visuomotrice des mécanismes impliqués dans la correction du mouvement (miroir : sur l’axe y, ou complète : inversion sur les axes x et y). Les résultats obtenus lors des analyses effectuées dans ce mémoire portent exclusivement sur l’habileté des participants à s’adapter aux deux dissociations visuomotrices à la première phase de planification du mouvement. Les résultats suggèrent que les mécanismes de planification du mouvement possèdent une grande capacité d’adaptation aux deux différentes dissociations visuomotrices. Les conclusions liées aux analyses présentées dans ce mémoire suggèrent que les mécanismes impliqués dans la phase de planification et d’initiation du mouvement parviennent relativement bien à s’adapter aux dissociations visuomotrices, miroir et inverse. Bien que les résultats démontrent une certaine distinction, entre les deux groupes à l’étude, quant aux délais nécessaires à cette adaptation, ils illustrent aussi un taux d’adaptation finale relativement similaire. L’analyse des réponses aux sauts de cible pourra être comparée aux résultats présentés dans ce mémoire afin de répondre à l’hypothèse de travail proposée par l’objectif initial de l’étude.

Technology strategy : findings from adoption and adaptation of Japanese manufacturing management (JMM) to ASEAN and Australasian automotive manufacturers

The purpose of this study is to demonstrate the appropriateness of “Japanese Manufacturing Management” (JMM) strategies in the Asian, ASEAN and Australasian automotive sectors. Secondly, the study assessed JMM as a prompt, effective and efficient global manufacturing management practice for automotive manufacturing companies to learn; benchmark for best practice; acquire product and process innovation, and enhance their capabilities and capacities. In this study, the philosophies, systems and tools that have been adopted in various automotive manufacturing assembly plants and their tier 1 suppliers in the three Regions were examined. A number of top to middle managers in these companies were located in Thailand, Indonesia, Malaysia, Singapore, Philippines, Viet Nam, and Australia and were interviewed by using a qualitative methodology. The results confirmed that the six pillars of JMM (culture change, quality at shop floor, consensus, incremental continual improvement, benchmarking, and backward-forward integration) are key enablers to success in adopting JMM in both automotive and other manufacturing sectors in the three Regions. The analysis and on-site interviews identified a number of recommendations that were validated by the automotive manufacturing company’s managers as the most functional JMM strategies.

Converse Bergmann cline in a eucalyptus herbivore, paropsis atomaria olivier (coleoptera: chrysomelidae) : phenotypic plasticity or local adaptation?

Aim To measure latitude-related body size variation in field-collected Paropsis atomaria Olivier (Coleoptera: Chrysomelidae) individuals and to conduct common-garden experiments to determine whether such variation is due to phenotypic plasticity or local adaptation. Location Four collection sites from the east coast of Australia were selected for our present field collections: Canberra (latitude 35°19' S), Bangalow (latitude 28°43' S), Beerburrum (latitude 26°58' S) and Lowmead (latitude 24°29' S). Museum specimens collected over the past 100 years and covering the same geographical area as the present field collections came from one state, one national and one private collection. Methods Body size (pronotum width) was measured for 118 field-collected beetles and 302 specimens from collections. We then reared larvae from the latitudinal extremes (Canberra and Lowmead) to determine whether the size cline was the result of phenotypic plasticity or evolved differences (= local adaptation) between sites. Results Beetles decreased in size with increasing latitude, representing a converse Bergmann cline. A decrease in developmental temperature produced larger adults for both Lowmead (low latitude) and Canberra (high latitude) individuals, and those from Lowmead were larger than those from Canberra when reared under identical conditions. Main conclusions The converse Bergmann cline in P. atomaria is likely to be the result of local adaptation to season length.

Social adaptation of children with mild intellectual disability : effects of partial integration within primary school classes

Examined the social adaptation of 32 children in grades 3–6 with mild intellectual disability: 13 Ss were partially integrated into regular primary school classes and 19 Ss were full-time in separate classes. Sociometric status was assessed using best friend and play rating measures. Consistent with previous research, children with intellectual disability were less socially accepted than were a matched group of 32 children with no learning disabilities. Children in partially integrated classes received more play nominations than those in separate classes, but had no greater acceptance as a best friend. On teachers' reports, disabled children had higher levels of inappropriate social behaviours, but there was no significant difference in appropriate behaviours. Self-assessments by integrated children were more negative than those by children in separate classes, and their peer-relationship satisfaction was lower. Ratings by disabled children of their satisfaction with peer relationships were associated with ratings of appropriate social skills by themselves and their teachers, and with self-ratings of negative behaviour. The study confirmed that partial integration can have negative consequences for children with an intellectual disability.

Unsupervised speaker adaptation for telephone call transcription

The use of the PC and Internet for placing telephone calls will present new opportunities to capture vast amounts of un-transcribed speech for a particular speaker. This paper investigates how to best exploit this data for speaker-dependent speech recognition. Supervised and unsupervised experiments in acoustic model and language model adaptation are presented. Using one hour of automatically transcribed speech per speaker with a word error rate of 36.0%, unsupervised adaptation resulted in an absolute gain of 6.3%, equivalent to 70% of the gain from the supervised case, with additional adaptation data likely to yield further improvements. LM adaptation experiments suggested that although there seems to be a small degree of speaker idiolect, adaptation to the speaker alone, without considering the topic of the conversation, is in itself unlikely to improve transcription accuracy.

Treadmill adaptation and verification of self-selected walking speed : a protocol for children

The term self-selected (i.e., individual or comfortable walking pace or speed) is commonly used in the literature (Frost, Dowling, Bar-Or, & Dyson, 1997; Jeng, Liao, Lai, & Hou, 1997; Wergel-Kolmert & Wohlfart, 1999; Maltais, Bar-Or, Pienynowski, & Galea, 2003; Browning & Kram, 2005; Browning, Baker, Herron, & Kram, 2006; Hills, Byrne, Wearing, & Armstrong, 2006) and is identified as the most efficient walking speed, with increased efficiency defined by lower oxygen uptake (VO^sub 2^) per unit mechanical work (Hoyt & Taylor, 1981; Taylor, Heglund, & Maloiy, 1982; Hreljac, 1993). [...] assessing individual and group differences in metabolic energy expenditure using oxygen uptake requires individuals to be comfortable with, and able to accommodate to, the equipment.