Proprioception et schéma corporel

Comprendre comment intervient la proprioception dans l’élaboration du schéma corporel permet de comprendre son importance dans le contrôle et la coordination des mouvements (et donc quel peut être son rôle dans des pathologies comme la dyspraxie par exemple). Mais, comprendre comment la proprioception modifie les « cartes corporelles » dans notre cerveau,  permet aussi de comprendre le mode d’action du traitement proprioceptif. En effet, son objectif est de reprogrammer correctement ces cartes en envoyant au cerveau de nouvelles informations, justes, cohérentes, sur une longue période  (c’est pourquoi le traitement dure plusieurs années et demande de le respecter strictement par le port permanent des stimulations proprioceptives : prismes, semelles,etc.).

homonculus
Ce petit bonhomme tout déformé, est la production en trois dimensions de « l’Homonculus Moteur », qui reflète la représentation des différentes parties du corps sur l’aire motrice primaire.

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La proprioception est le sens qui nous permet de nous percevoir nous-même, sans avoir recours à la vision, elle donne au cerveau la capacité de détecter la position et les mouvements des différentes parties de notre corps dans l’espace. Grâce à la proprioception, nous savons exactement où se trouve notre main, lorsque nous la déplaçons, même si nos yeux sont fermés. Tout mouvement coordonné dépend de la proprioception. Lorsque la proprioception est compromise, par exemple à cause d’une maladie neurologique ou de l’ivresse, des activités apparemment simples comme marcher ou se tenir debout peuvent devenir incroyablement difficiles. Une proprioception optimale est également essentielle pour se sentir bien dans son corps et ne pas souffrir, en effet des problèmes de proprioception peuvent être une source majeure de douleur.

  •  Le cerveau cartographie le corps

cortex-sparietal

La proprioception est un sens qui a la particularité de s’appuyer sur la plasticité cérébrale, la capacité qu’a le cerveau de réorganiser ses circuits neuronaux en fonction de ses ressources et des tâches qu’il doit accomplir. Elle  participe à la construction, dans notre cerveau, de cartes des différentes parties de notre corps. L’ensemble de ces cartes, constituant une image mentale de notre corps, est appelé schéma corporel.

Comprendre la proprioception, c’est donc comprendre son rôle dans l’élaboration de ces cartes corticales. Ces cartes corporelles sont des parties du cerveau organisées de manière à représenter les différentes parties du corps, tout comme les lignes sur une carte représentent les routes. Chaque partie du corps a une carte dans une zone distincte du cerveau, dont le but est de pouvoir la bouger (cortex moteur) et de la ressentir (cortex sensoriel ou somatosensoriel). Nous avons donc nos véritables mains et des mains virtuelles dans le cerveau – des parties du cerveau qui représentent la taille, la forme et la position des mains. Si le cerveau sait via cette carte où se trouve la main, il va pouvoir commander aux bons muscles de lever le pouce. Cela ne sera pas possible si le cerveau ne sait pas précisément où est localisé le pouce.

cortex

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Cette cartographie reproduit à petite échelle l’anatomie du corps humain,  mais elle est déformée :  selon la sensibilité avec laquelle le cerveau détecte la partie du corps dans un cas (cortex sensoriel ou somatosensoriel), selon la complexité des mouvements réalisés par cette partie du corps dans l’autre cas (cortex moteur) .

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carte corticale
Image issue du site « Le cerveau à tous les niveaux » 

Les parties du corps communiquent avec leurs homologues virtuels de la manière suivante : il existe des millions de capteurs sensoriels microscopiques (dont les propriocepteurs), appelés mécano récepteurs, situés dans tout le corps et principalement nos muscles. Lorsqu’ils sont stimulés par une force mécanique, un mouvement, ils envoient un signal grâce au système nerveux en direction de la partie du cerveau consacrée à la détection de cette partie du corps. Le cerveau assemble tous ces signaux provenant d’innombrables sources différentes et détermine exactement où chaque partie du corps se trouve et ce qu’elle fait. Le cerveau crée ainsi de nombreuses cartes du corps qu’il utilise pour décider ce qui va se passer et comment se mouvoir.

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  • Réaliser correctement un mouvement nécessite de bonnes cartes corporelles

Parce que le cerveau utilise ses cartes pour prendre des décisions sur la manière de nous déplacer, il est évident que plus ses cartes sont détaillées et plus précis sera le mouvement. En revanche, si les cartes sont floues, la bonne exécution des mouvements sera plus  difficile.

Les parties du corps qui ont des exigences de mouvements plus importantes ont les cartes (surfaces corticales) les plus grandes. Par exemple, il y a plus de neurones et de muscles qui sont associés au pouce qu’aux orteils. La main est capable de mouvements et de sensations extrêmement complexes et différenciés et le cerveau consacre une grande surface à la détecter et à la contrôler. En revanche, le cerveau consacre très peu d’espace à la cartographie de zones du corps qui n’ont pas beaucoup de capacité de mouvement ou de sensation, telles que le milieu du dos ou le coude (Si vous dessiniez le corps humain avec chaque partie du corps correspondant à la taille de son équivalent virtuel dans le cerveau, cela ressemblerait à la figure en tête d’article appelée Homonculus).

instrument-2505096_1920Les cartes s’agrandissent sous l’effet de l’entrainement ou de la sollicitation,  preuve qu’elles sont essentielles à la coordination des mouvements.  Par exemple, la partie du cerveau qui détecte et contrôle les doigts d’un musicien est beaucoup plus grande que celle d’une personne qui utilise moins ses mains.

Dans la vidéo suivante, vous trouverez une explication et une démonstration de cette plasticité cérébrale et de la capacité qu’a le cerveau à se réorganiser sous l’effet de l’entraînement :

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  • Les cartes sont construites grâce au mouvement

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Les cartes sont constamment mises à jour en fonction de la manière dont nous sollicitons les parties de notre corps. Mais pour apporter des modifications permanentes ou à long terme aux cartes, il faut appliquer des demandes cohérentes à cette carte sur une longue période  (Nda : c’est le principe du traitement proprioceptif) , comme chez le musicien qui a des cartes de ses doigts plus importantes du fait de son entraînement régulier. Lorsqu’une certaine partie du corps est souvent sollicitée ou qu’un mouvement particulier est répété de manière coordonnée et consciente, il y a de réels changements physiques et observables dans la partie du cerveau qui contrôle cette partie du corps ou ce mouvement. C’est la raison pour laquelle l’entraînement permet de s’améliorer.

A contrario, le manque de mouvement inverse ce processus. Si vous ne réalisez pas un certain mouvement pendant un temps donné, vous perdez la capacité de détecter et de contrôler ce mouvement avec précision. C’est ce qu’on appelle l’amnésie sensorielle motrice. Les cartes corporelles du cerveau deviennent plus floues, moins claires. A titre d’exemple, si vous scotchez trois doigts de manière à ce qu’ils bougent comme une unité pendant plusieurs jours, le cerveau commencera à se représenter les doigts comme une seule unité et non comme trois parties distinctes capables de mouvements individuels.

  • Des cartes erronées peuvent causer de la douleur

La précision de nos carte corporelles impacte aussi la manière dont nous nous sentons. Des chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient provoquer expérimentalement des douleurs chez des sujets en créant des illusions sensorielles, à l’aide de miroirs ou d’autres astuces perceptuelles. Ces illusions créent  un «déséquilibre moteursensoriel», un conflit sensoriel entre les différentes informations représentées par les cartes du cerveau et la vue. Le résultat est souvent douloureux.

Petite vidéo d’une Illusion qui joue sur la contradiction entre proprioception et vision, où la vision prend la pas sur la proprioception et donne l’illusion que la fausse main est bien réelle…(regarder entre 2 min et 3 min).

Nda : Je suppose que c’est un peu le principe sur lequel jouent les prismes, comme on peut le lire dans cette thèse (p 43) : « Les études des interactions visuoproprioceptives ont souvent mis en évidence l’influence et/ou la dominance de la vision par rapport à la proprioception. Par exemple, chez le sujet sain, nous avons vu que lorsque l’on induit un conflit entre ces deux modalités par le port de lunettes prismatiques déviant latéralement l’ensemble du champ visuel, les références proprioceptives changent pour se conformer aux exigences visuelles (Hay, Pick, & Ikeda, 1965; Mon-Williams, Wann, Jenkinson, & Rushton, 1997, expérience 1)

Sur la base de ces expériences et de bien d’autres, de nombreux experts estiment que des lacunes ou des inexactitudes dans les cartes corporelles peuvent être un facteur contributif important dans de nombreuses affections douloureuses chroniques, et que la résolution de ces problèmes constitue un moyen potentiel de guérir la douleur.

L’un des exemples les plus frappants des problèmes résultant d’une carte confuse est un phénomène appelé « douleur des membres fantômes ». De nombreuses personnes ayant un bras ou une jambe amputés ont des sensations et souvent une douleur atroce dans la partie manquante du corps. En effet, même si le bras n’existe plus, dans le cerveau, le bras virtuel continue de vivre et peut être stimulé par des discussions croisées avec l’activité neuronale proche. Lorsque cela se produit, le cerveau est confus et créé une sensation douloureuse dans le bras manquant incroyablement réaliste et souvent extrêmement douloureuse. Un traitement étonnant pour la douleur du membre fantôme consiste à placer le membre restant devant un miroir de manière à tromper le cerveau en lui faisant croire que le membre manquant est bien vivant :

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  • La douleur détériore les cartes

Lorsque nous nous blessons, cela altère la  qualité de nos cartes corporelles.  La douleur réduit la capacité du cerveau à traiter les informations proprioceptives provenant d’une articulation blessée, car il est occupé à écouter les signaux de douleur, qui sont bien sûr hautement prioritaires. Les signaux de douleur évincent efficacement les signaux proprioceptifs, rendant le rapport signal sur bruit médiocre. (Ce processus fonctionne également en sens inverse : si une zone est douloureuse, nous pouvons bloquer le traitement des signaux de douleur en frottant la zone et en envoyant des informations sans douleur au cerveau. C’est pourquoi nous nous frottons nous-mêmes lorsque nous avons mal.)

La douleur aura également tendance à réduire le mouvement dans l’articulation blessée, ce qui réduit davantage les informations proprioceptives provenant de l’articulation. La perte d’informations propriocepives peut entraîner une dégradation de la qualité de la carte (amnésie sensorielle motrice). Ainsi, une blessure peut causer un cercle vicieux :  la douleur réduit les mouvements, ce qui réduit la coordination, ce qui réduit encore les mouvements et provoque davantage de douleur, etc. C’est l’une des raisons pour lesquelles une personne peut se fouler à plusieurs reprises la même cheville.

La douleur doit donc être une priorité absolue. Même si la douleur est mineure et ne nous empêche pas de faire ce que nous voulons, elle nous empêche de réaliser notre potentiel, car notre cerveau ne consacre pas toute son attention à nous rendre coordonné : il a d’autres priorités et réorganise nos schémas de mouvement sous le seuil de notre conscience.

  • Conclusion

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La proprioception joue donc un rôle fondamentale dans l’élaboration de ces cartes corporelles, et par conséquent dans notre contrôle du mouvement, mais aussi dans la prise en charge de la douleur. Bouger et se sentir bien sont autant des événements mentaux que des événements physiques. La santé du corps virtuel dans notre cerveau est donc tout aussi importante que celle de notre corps réels.

Sources :

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  1. How to Improve Proprioception
  2. Et si la taille de nos membres était proportionnelle à leur fonction ? (Neurocampus), source de l’image de l’homonculus.
  3. Cerveau : découvrez la carte du cortex moteur redessinée  (Sciences et Avenir) :
  4. Le cortex moteur   et Le cortex moteur (Le cerveau à tous les niveaux)
  5. Contrôle central du mouvement (Cours Elisabeth Thomas, Université Bourgogne U 1093)
  6. Le schéma corporel ou comment je perçois mon corps !(Psychomotricité.net)

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Autre vidéo sur la plasticité cérébrale et le cortex moteur :

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