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La dextérité dépend de la capacité du cerveau à coordonner les mouvements, à anticiper les situations et à s'adapter à l'environnement. Cette habileté n'est pas innée, elle s'acquiert au cours des huit premières années de vie. Le principal apprentissage consiste à contrer la force de charge due à la gravité et à l'inertie en exerçant une pression, ou force de serrage, qui empêche l'objet manipulé de tomber.L'équipe pluridisciplinaire, menée par les Prs Jean-Louis Thonnard et Philippe Lefèvre, respectivement chercheurs de l'UCLouvain en sciences de la motricité et sciences de l'ingénieur, s'emploie à comprendre le rôle joué par la gravité sur la préhension des objets. " On a pu mettre en évidence que, sur Terre, il y a un couplage, une synchronisation entre la force de serrage ('Grip') et la force de charge. C'est un très beau modèle pour étudier le fonctionnement du cerveau et les mécanismes d'apprentissage et c'est un enjeu majeur en santé : comprendre comment on interagit avec l'environnement permet de mieux comprendre des pathologies comme l'AVC, l'infirmité motrice cérébrale (IMC), l'effet de l'âge ou l'apprentissage chez l'enfant... et de mieux cibler la rééducation ", explique le Pr Lefèvre.Qu'est-ce qui se passe dans un environnement privé de gravité ? C'est ce qu'étudie le projet UCLouvain GRIP, financé par l'Agence spatiale européenne (ESA) et le programme PRODEX de Belspo. Lors de sa sélection en 2004, il figurait parmi les trois recherches spatiales prioritaires au niveau international.Ces travaux se basent sur la microgravité, notamment au cours de vols paraboliques pour analyser le mouvement via la manipulation d'un objet muni de capteurs. L'équipe a déjà réalisé une vingtaine de campagnes de vols paraboliques et, depuis 2014, elle développe un équipement à destination de la station spatiale internationale (ISS), qui a été testé pour la première fois par l'astronaute français Thomas Pesquet, en 2017. L'année suivante, Alexander Gerst a réalisé l'expérience complète, comme le font encore actuellement Andrew Morgan et Luca Parmitano, à bord de l'ISS.Avant le vol, ces astronautes participent aux expériences à l'European Astronaut Centre de l'ESA à Cologne afin de maîtriser les gestes et collecter des données de référence. Ensuite, lors de leur séjour dans l'ISS, ils réalisent les tests dès leur arrivée (lorsqu'ils ne sont pas encore habitués à l'impesanteur) puis, après trois et six mois de séjour à bord. A leur retour sur Terre, ils sont de nouveau soumis à des tests pour analyser la manière dont ils se réadaptent à l'environnement terrestre." Arsalis, une spin-off de l'UCLouvain spécialisée dans l'instrumentation, nous a aidés à développer notre outil de recherche. Par exemple, l'objet manipulé dans nos tests, ou encore des tapis roulants pour étudier la marche... ", ajoute Philippe Lefèvre.Pourquoi étudier le mouvement en apesanteur ? " Le cerveau s'adapte à toutes les situations. Comprendre le temps et les modalités de cette adaptation permettra d'aider les astronautes à réaliser leurs missions dans l'espace dans de meilleures conditions. "Plusieurs projets appliqués sont liés à l'évaluation de la fonction de manipulation du membre supérieur, précise le Pr Lefèvre : " Je suis, par exemple, le promoteur d'une thèse de doctorat d'un chirurgien orthopédiste qui étudie la fonction de la main pour guider les autorités qui financent les remboursements INAMI ou autres, et les médecins pour développer les traitements les plus efficaces. Pour le moment, peu de choses permettent d'évaluer l'efficacité des différentes techniques chirurgicales utilisées en cas de pathologie ou de traumatisme de la main. "" Nous développons donc des outils d'évaluation pour objectiver la récupération fonctionnelle d'un patient après une opération : a-t-il gagné en autonomie dans l'exécution de certaines tâches ? Souvent, on ne s'intéresse qu'à des mesures purement anatomiques : on opère et on voit qu'on passe d'un angle de la main de 70 à 80°. Mais, en réalité, cela ne va peut-être rien changer pour le patient. Ce qui est important, c'est de savoir s'il est capable de se brosser les dents, de boutonner sa chemise... "D'autres projets concernent les enfants souffrant d'infirmité motrice cérébrale (IMC). " Souvent, à QI égal, ils ont plus de difficultés d'apprentissage. Notre hypothèse était de voir si des déficits au niveau de la motricité oculaire (manière dont le regard se déplace pour rassembler l'information visuelle utile aux apprentissages) pouvaient expliquer un retard scolaire. On a étudié l'évolution de ces enfants en fonction de l'âge, via des tâches oculomotrices très simples (poursuite oculaire de points), en les comparant au développement chez des enfants sains. À notre grand étonnement, apprend Philippe Lefèvre, on a montré que s'il y avait un déficit chez les enfants IMC quand ils étaient jeunes, ils évoluaient plutôt plus vite que les enfants sains. Au niveau cérébral, il y avait une plasticité suffisante pour permettre une récupération au moins partielle du déficit. "