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Theses

Complexity matching processes during the coupling of biological systems : application to rehabilitation in elderly

Résumé : Plusieurs cadres théoriques ont tenté de rendre compte des processus de synchronisation interpersonnelle. Les théories cognitivistes suggèrent que la synchronisation est réalisée par le biais d’une correction discrète et mutuelle des asynchronies entre les deux partenaires. Les théories dynamiques reposent sur l’hypothèse d’un couplage continu des deux systèmes, conçus comme oscillateurs auto-entretenus. Enfin le modèle du complexity matching repose sur l’hypothèse d’une coordination multi-échelle entre les deux systèmes en interaction. Dans un premier temps, nous développons des tests statistiques permettant de repérer dans les données expérimentales les signatures typiques de ces trois modes de coordination. Nous proposons notamment une signature multifractale, basée sur l’analyse des corrélations entre les spectres multifractals caractérisant les séries produites par les deux systèmes en interaction. Nous développons également une analyse de cross-corrélation fenêtrée, qui permet de dévoiler les processus locaux de synchronisation mis en œuvre. Ces études nous permettent de revisiter un certain nombre de travaux antérieurs. Nous montrons notamment que si la synchronisation de tâches discrètes telles que le tapping repose en effet sur des processus de correction discrète des asynchronies, la synchronisation de tâches continues telles que les oscillations de pendules est essentiellement basée sur les mêmes principes de correction discrète, et non sur un couplage continu des effecteurs. Nos résultats indiquent également que la synchronisation peut révéler des mécanismes hybrides mixant notamment correction des asynchronies et complexity matching. Enfin nous mettons en évidence que la marche synchronisée met en œuvre un effet dominant de complexity matching, d’autant plus prégnant que les deux partenaires sont étroitement couplés (marche bras-dessus-bras-dessous). Nous proposons dans un second temps d’exploiter ce résultat pour tester la possibilité d’une restauration de la complexité chez les personnes âgées. Le vieillissement a en effet été caractérisé comme un processus de perte graduelle de complexité, et cet effet a été notamment documenté dans le domaine de la locomotion. Il a notamment été montré que la perte de complexité corrélait avec la propension à la chute. La théorie du complexity matching suppose que deux systèmes en interaction tendent à aligner leurs niveaux de complexité. Elle suppose également que lorsque deux systèmes de niveaux différents de complexité interagissent, le système le plus complexe tend à attirer le moins complexe, engendrant un accroissement de la complexité chez le second. Nous montrons, dans un protocole au cours duquel des personnes âgées sont invitées à marcher bras-dessus-bras-dessous avec un accompagnant jeune, que la synchronisation entre les deux partenaires est réalisée au travers d’un effet d’appariement des complexités, et que l’entrainement prolongé en marche synchronisée permet une restauration de la complexité de la locomotion chez les personnes âgées. Cet effet perdure lors d’un post-test réalisé deux semaines après la fin de l’entraînement. Ce résultat, outre le fait qu’il conforte un des aspects essentiels de la théorie du complexity matching, ouvre de nouvelles voies de recherche pour la conception de stratégies de réhabilitation et de prévention de la chute.
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Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02139126
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Friday, May 24, 2019 - 2:25:07 PM
Last modification on : Saturday, November 23, 2019 - 3:11:25 AM

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2019_AL_MURAD_archivage.pdf
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  • HAL Id : tel-02139126, version 1

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Zainy Mshco Hajy Al Murad. Complexity matching processes during the coupling of biological systems : application to rehabilitation in elderly. Education. Université Montpellier, 2019. English. ⟨NNT : 2019MONT4001⟩. ⟨tel-02139126⟩

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