Projet n°4 : Remédiation par l'activité physique, rythmes biologiques (PI : Antoine Gauthier)

Ce projet regroupera différentes études dont les objets s'intéresseront (a) aux effets de l'activité physique chez divers publics tels que les personnes âgées ou souffrant de troubles psychiatriques, (b) aux mécanismes mis en jeu dans l'organisation de la rythmicité biologique et les moyens technologiques pouvant être mis en œuvre pour la caractériser et (c) au rôle de l'activité physique et des aménagements environnementaux comme moyens de restauration des rythmes biologiques. L’efficacité des processus d’exercice physique sera également évaluée dans des modèles de déconditionnement physique accéléré que sont le décubitus prolongé et l’immersion sèche.

Désormais, l'intérêt de l'activité physique n'est plus à démontrer, les effets bénéfiques sur un large public présentant des pathologies ou non sont variés (capacités physiques, aspects psychologiques, etc…). L'activité physique est efficace aussi bien en prévention primaire qu'en prévention secondaire. Différentes études vont s'intéresser à l'impact de l'activité physique adaptée (APA) sur la qualité de vie, la condition physique, l'équilibre, les rythmes biologiques de personnes âgées et sur la plasticité cérébrale, les capacités cognitives et les rythmes biologiques de patients schizophrènes. Au cours de ces projets, des programmes d'APA spécifiques seront élaborés pour la prise en charge des publics ainsi que le développement de plates-formes innovantes interactives d'administration de l'APA incluant de la visio-conférence pour suivre à distance la gestuelle utilisée et monitorer les paramètres physiologiques pendant l’activité physique.

Tous les êtres vivants présentent des rythmes biologiques. Ces derniers sont déterminés par des facteurs endogènes et influencés par des facteurs exogènes. La composante endogène est constituée d’une horloge centrale responsable de la genèse et du contrôle des rythmes biologiques, et d’horloges périphériques situées au niveau des organes et tissus de l’organisme. La composante exogène se traduit par l’influence des facteurs de l’environnement appelés "synchroniseurs", ils ne créent pas les rythmes mais les influencent. L'amplitude des rythmes circadiens ainsi que leurs relations temporelles adaptées sont une condition nécessaire d'un fonctionnement harmonieux de l'organisme. Plusieurs études aussi bien chez l'Homme que l'animal, s'attacheront (i) à la compréhension de cette organisation des rythmes et du cycle veille-sommeil en développant entre autre une approche originale au travers l'étude du rôle des récepteurs sérotoninergiques (en particulier de type 5-HT7) et (ii) au développement technologique afin d'enregistrer des "marqueurs de la chronobiologie" et du cycle veille-sommeil.

Diverses perturbations des rythmes biologiques peuvent apparaître se caractérisant par un état de désynchronisation pouvant être d'origine externe (modifications de l’environnement) ou interne dans un certain nombre de pathologies. Cette désynchronisation qu’elle soit externe ou interne s’accompagne, également d'un aplatissement voire de la disparition des rythmes mais aussi d’un ensemble de signes tels que la fatigue, la dégradation de la qualité de vie et du sommeil. Toutefois, ces troubles peuvent être corrigés en renforçant les synchroniseurs de l'horloge biologique tels que l’alternance lumière/obscurité et l’activité physique. Nos études s'attacheront à restaurer la rythmicité biologique en agissant sur les synchroniseurs.

En préambule aux études chez l'Homme, des études chez l'animal analyseront chez des rats jeunes suite à des désynchronisations imposées et des rats âgés désynchronisés, les effets de stimulations vestibulaires. De même, chez l'Homme, les effets de programmes de stimulations régulières du système vestibulaire à l'aide d’un fauteuil rotatoire, d’un stimulateur galvanique ou d'un programme d'APA stimulant spécifiquement le système vestibulaire seront étudiés. Ces études pourraient aboutir à la mise au point d’un véritable programme de réhabilitation et au développement d'un stimulateur galvanique dédié. Une autre étude visera à développer un système complet d’éclairage à LED pour aménager l'environnement afin de simuler l'aube et le crépuscule.