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La chimie et le sport
1.2. Les principes
simplifi cateurs
des mouvements de la main
Un autre exemple concerne
les mouvements de la main.
L’étude neurophysiologique
et biomécanique de ces
mouvements a permis de
découvrir toute une série de
lois simplifi catrices (Encart :
« Les lois de la formation de
trajectoires : communes à la
main et à la marche ? »). Tout
d’abord, le fait que le cerveau
ne contrôle pas chacun des
muscles mais, éventuellement, un point d’équilibre
entre les muscles.
Une autre découverte importante est la raison pour
laquelle le cerveau n’a pas à
contrôler chacun des muscles
impliqués dans le mouvement. C’est parce qu’il existe
des relations mécaniques
très simples entre les angles
d’élévation des différents
segments, ce qui permet de
simplifi er le contrôle cérébral.
Nous avons également étudié
la question de savoir si ces
lois simplifi catrices du fonctionnement du cerveau pour
contrôler les mouvements
de la main pouvaient aussi
s’appliquer pour la locomotion. Autrement dit, notre
cerveau contrôle-t-il, avec
des principes très généraux,
l’ensemble des mouvements
quelque soit leur complexité,
que ce soit une vingtaine
de degrés de liberté ou des
centaines, quand il s’agit de
contrôler la locomotion ?
Cette idée est présente dans
la littérature de physiologie
depuis longtemps sous le nom
de « principe d’équivalence
motrice ». Par exemple, on
peut écrire une lettre A avec
le doigt, la main, la langue,
le pied ou en courant sur la
plage !
1.3. Les lois simplifi catrices
de contrôle de la globalité
des mouvements
1.3.1. La variation coplanaire
Plusieurs
équipes
de
recherche ont réalisé des
images
successives
de
la marche [3,4]. Bien que la
vision d’ensemble apparaisse
très complexe, une équipe
italienne a montré que les
trois angles d’élévation de la
cheville, de la jambe et de la
cuisse, lorsqu’ils sont portés
sur un diagramme, décrivent une trajectoire plane
(comme cela est montré sur
la Figure 5). Cela signifi e donc
qu’ils peuvent être décrits par
une loi il en est de même
pour le bras. Le cerveau
peut donc se contenter de
ne contrôler que quelques
grandes variables.
Il semble donc bien qu’au
cours de l’évolution, des
moyens ont été recherchés
et trouvés permettant de
LES LOIS
DE LA FORMATION
DE TRAJECTOIRES :
COMMUNES À LA MAIN
ET À LA MARCHE ?
- Point d’équilibre
(paragraphe 1.2).
- ariation coplanaire
(paragraphe 1.3.1).
- Loi de la puissance 1/3
(paragraphe 1.3.2).
- ariables composites.
- Contrôle séparé de
la distance et de la
direction.
Etc.
La chimie et le sport
1.2. Les principes
simplifi cateurs
des mouvements de la main
Un autre exemple concerne
les mouvements de la main.
L’étude neurophysiologique
et biomécanique de ces
mouvements a permis de
découvrir toute une série de
lois simplifi catrices (Encart :
« Les lois de la formation de
trajectoires : communes à la
main et à la marche ? »). Tout
d’abord, le fait que le cerveau
ne contrôle pas chacun des
muscles mais, éventuellement, un point d’équilibre
entre les muscles.
Une autre découverte importante est la raison pour
laquelle le cerveau n’a pas à
contrôler chacun des muscles
impliqués dans le mouvement. C’est parce qu’il existe
des relations mécaniques
très simples entre les angles
d’élévation des différents
segments, ce qui permet de
simplifi er le contrôle cérébral.
Nous avons également étudié
la question de savoir si ces
lois simplifi catrices du fonctionnement du cerveau pour
contrôler les mouvements
de la main pouvaient aussi
s’appliquer pour la locomotion. Autrement dit, notre
cerveau contrôle-t-il, avec
des principes très généraux,
l’ensemble des mouvements
quelque soit leur complexité,
que ce soit une vingtaine
de degrés de liberté ou des
centaines, quand il s’agit de
contrôler la locomotion ?
Cette idée est présente dans
la littérature de physiologie
depuis longtemps sous le nom
de « principe d’équivalence
motrice ». Par exemple, on
peut écrire une lettre A avec
le doigt, la main, la langue,
le pied ou en courant sur la
plage !
1.3. Les lois simplifi catrices
de contrôle de la globalité
des mouvements
1.3.1. La variation coplanaire
Plusieurs
équipes
de
recherche ont réalisé des
images
successives
de
la marche [3,4]. Bien que la
vision d’ensemble apparaisse
très complexe, une équipe
italienne a montré que les
trois angles d’élévation de la
cheville, de la jambe et de la
cuisse, lorsqu’ils sont portés
sur un diagramme, décrivent une trajectoire plane
(comme cela est montré sur
la Figure 5). Cela signifi e donc
qu’ils peuvent être décrits par
une loi il en est de même
pour le bras. Le cerveau
peut donc se contenter de
ne contrôler que quelques
grandes variables.
Il semble donc bien qu’au
cours de l’évolution, des
moyens ont été recherchés
et trouvés permettant de
LES LOIS
DE LA FORMATION
DE TRAJECTOIRES :
COMMUNES À LA MAIN
ET À LA MARCHE ?
- Point d’équilibre
(paragraphe 1.2).
- ariation coplanaire
(paragraphe 1.3.1).
- Loi de la puissance 1/3
(paragraphe 1.3.2).
- ariables composites.
- Contrôle séparé de
la distance et de la
direction.
Etc.