Description du projet
Simulation de la réponse musculaire dans la paralysie cérébrale
La paralysie cérébrale est un trouble du développement neurologique qui apparaît tôt dans l’enfance et, bien que les symptômes puissent varier, ils se caractérisent par le dysfonctionnement des mouvements et du tonus musculaire. Les articulations, en particulier, présentent une hyper-résistance au mouvement, mais l’étiologie sous-jacente demeure mal comprise. Financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet simSpas part de l’hypothèse que l’historique des mouvements est en partie responsable de la déficience fonctionnelle observée. Les chercheurs vont développer un test de simulation informatique qui leur permettra de tester cliniquement la façon dont les muscles réagissent à l’étirement pendant la marche ou la station debout. Cette approche de modélisation contribuera à améliorer le diagnostic et la qualité de vie des patients souffrant de paralysie cérébrale.
Objectif
Joint hyper-resistance to movement affects 85% of children with cerebral palsy (CP), the most common cause of physical disability in children. Joint hyper-resistance is an important treatment target in CP. Yet, its contribution to gait and balance impairments is poorly understood because it has been hard to associate clinical test outcomes to gait and balance deficits. Here, we will test a novel hypothesis about the mechanisms underlying joint hyper-resistance. We hypothesize that the neural component of joint hyper-resistance results from movement history-dependent muscle mechanics and its interaction with background muscle activity and hyperactive reflexes. The movement history-dependent muscle force response to stretch, which drives spindle firing and reflex activity, might explain why it has been so hard to relate clinical test outcomes to functional impairments. Indeed, movement history might be very different when walking than when relaxing during a clinical test. However, it is unfeasible to measure muscle and spindle responses to stretch non-invasively. Hence, we will use computer simulations to test whether the proposed mechanism can explain the response to stretch in clinical tests, during perturbed standing balance, and during walking. This requires two extensions to existing simulation frameworks. First, we will integrate more mechanistic muscle models in whole body simulations of movement as the commonly used phenomenological Hill models do not accurately capture the response to stretch. Second, we will account for uncertainty due to sensorimotor noise when simulating whole body movement as such uncertainty might trigger muscle stretch and maladaptive responses. I will build on my own and the hosts experience to realize these computationally challenging modeling developments. This project might improve the diagnosis and treatment of joint hyper-resistance in CP and has thereby the potential to improve the quality of life of many individuals with CP.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
3000 Leuven
Belgique