The present thesis investigated the process of gross motor skill acquisition in the context ofhow movement pattern characteristics are organized and modified as a result of learning. The process of muItisegmentaI skill acquisition was studied using performance production measures as a window to explore stable and lransient changes in the movement control process. Bemstein's principles of exploitation of motion dependent torques, and the minimization ofthe degree offreedom were tested.
Twenty male subjects performed a total of 240 trials, as fast and accurate as possible, over 4 sessions for two tasks with different level of complexity (10 subjects per task). Kinematic and EMG data were acquired for a twO segment mode! cf the arm using a Iightweight, adjustable manipulandum, and surface EMG for the PDL, PEC, TRI, and BIC muscles. Movement organization characteristics were revealed by wave pattern analyses performed wilà a phase breakdown technique, CCCF on torque partitioning components, and the CFs on the muscle activation waveforms.
The experimental protocol allowed enough practice for the tasks to be learned resulting in PT decrease. Consistenl adaptations in movement organization were revealed by all three levels of analysis. Improvement in the performance production measures were in the same direction for both learning conditions, and the rate of change within experimental sessions decreased over time. The significant adaptations in movement organization occurred at the critical phases of each task (i.e. the power absorption phase - simple task, and the reversaI phase - complex task). The EMG and joint torque components demonstrated significant amplitude and profile changes particularly during the critical phases. The subjects learned ta perform the tasks faster by compensating the motion dependent torques components with the muscle torques in time and amplitude. This finding was consistent with the principle of exploitation of motion dependent torques which was enhanced with learning. Significant task specific motor program adaptations were revealed by the SVD analysis. The minimization of the degree offreedom hypothesis is consistent with the increasing covariation observed over learning between the antagonists PECand BIC in the simple task, and for both the agonists PDL and TRI and antagonists PEC and BIC in the complex task. In addition the results justified the use ofwaveform anaIysis on performance production measures, as a me".hod that can reveal important adaptation details in the W1derlying control mechanisms for groliS motor slalL
Cene thèse a permis l'étude de l'acquisition de habileté moteur 'grossière' afin de savoir comment les caracteristiques du patron moteur sont organisées et modifieés suite a l'effect de l'apprentissage. A l'aide de mesures de rendement de la performance, on a étudié le processus d'acquisition de mouvements multi-segmentaires qui représente une avenue intèressante permettant explorer les variations stables et transitoires du processus de contrôle des mouvements. Les principes d'exploitation de couples liés au mouvement de Bernstein, ainsi que la minimisation du degré de liberté ont ainsi été testés.
Vmgt sujets masculins ont exécuté au total 240 essais en quatre séances, dix sujets exécutant chacune des deux tâches aussi rapidement et exactement que possible, à des niveaux divers de complexité. Des données cinématiques et électromyographiques ont été saisies pour la constitution d'un modèle bisegmentaire du bras à l'aide d'un dispositif de marüpulation léger et ajustable et d'électrodes de surface disposées sur les muscles suivants: deltoïdes postérieur, pectoral, triceps et biceps. Les caractéristiques d'organisation du mouvement ont été déterminées par analyse des trains d'ondes effectuées selcn la techrüque de fractionnement de phase, par application de la fonction d'intercorré1ation aux éléments de couples et par analyse des principaux éléments d'électromyographie (EMG).
Le protocole expérimental permettait aux sujets de s'exercer à l'accomplissement des tâches, ce qui a réduit le temps d'exécution. Les trois niveaux d'analyse ont révélé des adaptations cohérentes d'organisation des mouvements. L'amélioration des mesures de rendement de la performance s'est :làite dans le même sens pour les deux conditions d'apprentissage. Le taux de changement a diminué selon le temps. Les adaptations significatives de l'organisation des mouvements se sont produites aux étapes critiques de chaque tâche (c'est-à-dire à l'étape d'absorption de la puissance - tâche simple, et à l'étape du renversement - tâche complexe). L'EMG et les éléments de couples communs ont montré des modifications significatives d'amplitude et de profil, particulièrement aux étapes critiques. Les sujets ont appris à exécuter les tâches plus rapidement, en compensant, quant au temps et à l'amplitude, les éléments de couple liés au mouvement par des couples musculaires. Ce résultat, qui est conforme au principe de l'exploitation de couples liés lW mouvement, était plus marqué aprés apprentissage. L'analyse des principaux éléments a révélé des adaptations significatives des commandes de motricité spécifique aux tâches. L'hypothèse voulant que le degré de boerté sbit minimisé est conforme à l'observation d'une covariation croissante, selon l'apprentissage, entre les muscles antagorüstes (pectoral et biceps), pour la tâche simple, et entre à la fois les muscles agOlÜstes (deltoïde postérieur et triceps) et antagorüstes (pectoral et biceps), pourla tâche complexe. Lesrésultats démontrent que l'analyse des mesures de rendement de la performance peut révéler certains fàcteurs d'adaptation importants des processus de contrôle sous-jacents aux mouvements multi-segmentaires.