© Marie-Ève Gagné, 2019
Performance à des tâches locomotrices et cognitives
simultanées à la suite de traumatismes craniocérébraux
légers
Thèse
Marie-Ève Gagné
Doctorat en psychologie - recherche et intervention (orientation clinique)
Philosophiæ doctor (Ph. D.)
Performance à des tâches locomotrices et cognitives
simultanées à la suite de traumatismes
craniocérébraux légers
Thèse
Marie-Ève Gagné
Sous la direction de :
Marie-Christine Ouellet, directrice de recherche
Bradford McFadyen, codirecteur de recherche
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Résumé de la thèse
Le traumatisme craniocérébral léger (TCCL) peut entraîner des altérations cognitives, sensorimotrices et neurophysiologiques, qui perdurent quelques jours et à des mois suivant l’impact. Actuellement, les évaluations traditionnelles évaluent ces difficultés de façon isolée, en s’intéressant à la motricité et la cognition séparément. Cela est peu représentatif du fonctionnement de l’individu au quotidien, où les demandes cognitives et sensorimotrices sont souvent simultanées. Des études en laboratoire ont suggéré que les doubles-tâches locomotrices-cognitives sont prometteuses afin de détecter les différences entre des participants contrôles et les individus avec TCCL. Cependant, les études demeurent hétérogènes en termes de tâches utilisées, peu d'entre elles s’intéressent aux variables personnelles influençant la performance aux doubles-tâches et plusieurs proposent des protocoles qui ne sont pas transférables en clinique. Cette thèse vise donc à investiguer la sensibilité des doubles-tâches à la fois en laboratoire (étude 1) et dans un contexte clinique (étude 2).
La première étude, menée en laboratoire de marche, avait comme objectifs de (1) comparer la performance motrice et cognitive chez des participants TCCL et contrôles en utilisant différentes combinaisons de doubles-tâches et (2) corréler l’historique d’impacts subis avec la performance en double-tâche. De façon exploratoire, les liens entre la performance neuropsychologique avec la performance en double-tâche ont été étudiés. Dix-huit participants avec TCCL (13 femmes; âge 21.89 ±3.76, 59.56 jours post-TCCL ±24.12) et quinze participants contrôles en santé (9 femmes; âge 22.20 ±4.33) ont été recrutés. Le système d’analyse de capture du mouvement (Vicon) a été utilisé pour mesurer les paramètres de marche. Une batterie neuropsychologique a évalué la fluidité verbale, les fonctions exécutives, la mémoire et l’attention des participants. L’évaluation physiologique comprenait la force de préhension, la coordination, ainsi que l’équilibre statique et dynamique. Les symptômes subjectifs ont également été évalués. Dans un corridor de marche de 6 mètres, les participants effectuaient 3 conditions locomotrices; (1) marche à niveau, (2) marche à niveau et enjamber un obstacle profond (15 cm x 15 cm); (3) marche à niveau et enjamber un obstacle mince (15 cm x 3 cm), et 3 conditions cognitives; 1) compte
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à rebours par deux, (2) fluidité verbale et (3) tâche de Stroop. Ces tâches étaient effectuées en simples et doubles-tâches. En moyenne deux mois post-TCCL, aucune différence significative n’a été trouvée entre les groupes sur les résultats neuropsychologiques. L’évaluation physiologique a révélé que les participants TCCL avaient une vitesse de marche plus lente et plus instable que le groupe contrôle. L’expérimentation en double-tâche a démontré que le groupe TCCL avait une vitesse de marche plus lente, autant en tâche simple qu’en double-tâche, ainsi que des temps de réponse plus lents. Aucune combinaison de tâches ne s’est révélée plus sensible pour distinguer les groupes.
La deuxième étude avait comme objectif de comparer des participants avec TCCL à un groupe contrôle en utilisant des technologies de base dans un contexte clinique. Vingt participants avec TCCL (10 femmes; âge 22.10 ±2.97, évalués en moyenne 70.9 jours post-TCCL ±22.31) et vingt participants contrôles (10 femmes; âge 22.55 ±2.72) ont été recrutés. Les symptômes subjectifs, l’historique d’impacts subis à la tête, une courte batterie neuropsychologique et des échelles de fatigue et de concentration pendant l’expérimentation ont été utilisées. L’expérimentation se déroulait dans un corridor de 10 m où les participants effectuaient deux allers-retours. Trois tâches locomotrices ont été employées : (1) marche à niveau, (2) marche à niveau et enjamber trois obstacles, (3) et marche en tandem. Deux tâches cognitives ont été employées : (1) un compte à rebours par 7, (2) et une tâche de fluidité verbale. Ces tâches étaient effectuées en simple et double-tâche. Un chronomètre et une grille d’observation servaient à colliger les mesures. Les résultats indiquent que le groupe TCCL démontrait des plus grands coûts de la double-tâche pour la vitesse de marche comparativement aux participants contrôles. De plus, les participants du groupe TCCL rapportaient être moins concentrés pendant les doubles-tâches.
Cette thèse souligne la pertinence des protocoles en doubles-tâches, qui représenteraient une façon simple et sensible de révéler des altérations résiduelles potentielles après un TCCL. Plus de travail est nécessaire pour identifier les caractéristiques personnelles ayant une influence sur la performance en double-tâche. Une réflexion sur la
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façon d’élaborer des protocoles en considérant les restrictions et besoins de la clinique est nécessaire en vue de poursuivre la recherche sur les doubles-tâches.
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Thesis abstract
Mild traumatic brain injury (mTBI), also known as concussion, can cause cognitive, sensorimotor and neurophysiological alterations which can be observed days and even months post-injury. Presently, mTBI clinical assessments are often focused on either cognitive deficits or physical function separately. Evaluating these spheres of function in isolation, however, is not always ecological enough to capture how an individual will function in day-to-day life where cognitive and sensorimotor demands are often simultaneous. Recent laboratory-based studies have suggested that dual-tasks combining motor and cognitive tasks are a promising way to detect differences between healthy participants and individuals having sustained mTBI. However, studies are very heterogeneous in terms of tasks used and variables measured, few of them focus on variables that could influence dual-task performance and many are not readily transferable to a clinical setting. This doctoral thesis aimed at identifying a sensitive, ecologically valid dual-task protocol combining locomotor and cognitive demands to evaluate the residual effects of mTBI both in a laboratory environment (Study 1) and a clinical setting (Study 2).
Using gait laboratory measures, the first study’s objectives were (1) to compare performance on cognitive and gait parameters using different dual-tasks in healthy controls and young adults with mTBI, and (2) to examine the effect of number of mTBIs sustained on dual-task performance. Exploratory correlations to investigate relationships between neuropsychological testing and dual-task performance were also calculated. Eighteen participants with mTBI (13 women; age 21.89 ±3.76, on average 59.56 days post-injury ±24.12) and fifteen control participants (9 women; age 22.20 ±4.33) were recruited. A battery of neuropsychological tests was used to assess verbal fluency, executive function, memory and attention. A physiological examination comprised assessment of grip strength, upper-limb coordination, as well as static and dynamic balance. Subjective symptoms were also assessed. A 9-camera motion analysis system (Vicon) was used to characterize gait. Participants were asked to walk along a 6-meter walkway during three conditions of locomotion: (1) level-walking, (2) walking and stepping over a deep obstacle (15 cm high x 15 cm deep), and (3) walking and stepping over a narrow obstacle (15 cm high x 3 cm
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deep) and three cognitive conditions: (1) Counting backwards by 2s, (2) Verbal fluency, and (3) Stroop task. These tasks were performed in combination and as single tasks. No significant differences were found between groups on neuropsychological tests, but the physiological examination revealed that the mTBI group had slower gait speed and were more unstable than the control group. The dual-task experimentation showed that mTBI had slower gait speed, in both single and tasks, and slower response time during dual-tasks. No combination of dual-task was revealed to be more sensitive to distinguish groups.
In a clinical-like setting, the second study’s objective was to compare mTBI individuals with healthy controls, using accessible technology to assess performance. Twenty participants with mTBI (10 women; age 22.10 ±2.97, 70.9 days post-injury ±22.31) and 20 control participants (10 women; age 22.55 ±2.72) were recruited. Subjective symptoms, history of impacts, a short neuropsychological battery and subjective fatigue and concentration symptoms during experimentation were used to characterized groups. Participants walked back and forth two times along a 10 m long corridor, during two locomotor conditions: (1) level-walking or (2) walking and stepping over three obstacles and two cognitive conditions; (1) Counting backwards by 7s, and (2) Verbal fluency. These tasks were performed in combination and as single-tasks. Only a stopwatch and an observation grid were used to assess performance. Participants reported being significantly less concentrated during dual-task experimentation. Significantly greater dual-task cost for gait speed in the mTBI group were observed, which demonstrated increased difficulty in dual-task, even more than two months following the injury.
This thesis highlights that dual-task protocols combining locomotor and cognitive tasks could represent a simple, practical and sensitive way for clinicians to detect residual alterations even months following mTBI. More work is needed to identify personal characteristics, such as mTBI history, that could influence performance. A reflection on how protocols could be developed according to clinical restrictions and needs is much required in order to pursue research of dual-tasks.
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Table des matières
Résumé de la thèse ... iii
Thesis abstract ... vi
Table des matières ... viii
Liste des tableaux... x
Liste des figures ... xi
Liste des abbréviations ...xii
Remerciements ... xiii
Avant-propos ... xiv
Introduction ... 1
Le traumatisme craniocérébral léger ... 2
Définition ...2
Incidence ...3
Symptomatologie et déficits ...3
Prise en charge des individus à la suite d’un TCCL ...7
Évaluation des symptômes et altérations suivant un TCCL ... 8
Les évaluations traditionnelles du TCCL ...8
Critiques des évaluations traditionnelles ...10
Les doubles-tâches locomotrices-cognitives ... 13
Définition ...13
Utilisation des ressources cognitives lors de la double-tâche ...13
Résultats obtenus lors de l’utilisation de doubles-tâches chez les personnes en santé ...15
Résultats obtenus lors de double-tâche chez les personnes atteintes d’une condition neurologique ...16
L’utilisation des doubles-tâches en contexte de TCCL ... 16
Impacts de la double-tâche sur la performance chez des participants avec TCCL...17
Double-tâche : environnement d’évaluation ...19
Double-tâche : tâches locomotrices et tâches cognitives proposées ...21
Influence du temps post-TCCL ...22
Influence de la présence de TCCL multiples...23
Relation entre la performance à une double-tâche et aux tests neuropsychologiques ...24
Les limites du domaine ...25
Objectifs et hypothèses de la thèse ... 26
Chapitre 1 : Article 1 ... 28
Résumé de l’article ...29
ix Introduction ...31 Methods ...33 Results ...36 Discussion ...37 References ...42 Chapitre 2: Article 2 ... 60 Résumé de l’article ...61 Manuscript abstract ...62 Introduction ...63 Methods ...65 Discussion ...70 References ...73 Discussion générale ... 81
Rappel de la problématique et des objectifs ...82
Résultats principaux ...83
Choix de la combinaison de tâches pour créer la double-tâche ...87
Liens entre la performance neuropsychologique et la performance en double-tâche ...90
Lien entre l’historique de TCCL et la performance en double-tâche ...92
Regard sur la double-tâche locomotrice-cognitive vers un contexte clinique ...93
Limites de la thèse ...97 Conclusion ... 99 Références... 102 Annexes ... 114 Annexe 1 ... 115 Annexe 2 ... 116 Annexe 3 ... 117
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Liste des tableaux
Table 1. Participant characteristics ... 56 Table 2. Results of neuropsychological tests for the mTBI and Control groups... 57 Table 3. Results on physiological assessment tests for the mTBI and Control groups ... 58 Table 4. Mean (SD) and total number of errors during DTW conditions for mTBI and Control groups ... 59 Table 5. Participant descriptive demographics ... 76 Table 6. Results of the Rivermead Post Concussion Symptoms Questionnaire (RPQ) and visual analogue scales scores for fatigue and concentration in the mTBI and Control groups ... 77 Table 7. Comparison of neuropsychological test results for mTBI and Control groups (t-tests) ... 78
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Liste des figures
Figure 1. Average gait speed (meters/second) during all single and dual-task conditions for mTBI and control groups ... 55 Figure 2. Comparison of mTBI and control groups on gait speed during dual tasks ... 79 Figure 3. Dual-task cost for gait speed (%) for mTBI group and Control group ... 80
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Liste des abbréviations
TCC : Traumatisme craniocérébral
TCCL : Traumatisme craniocérébral léger mTBI : Mild traumatic brain injury DT: Double-tâche; Dual-task DTW: Dual-task walking DTC: Dual-task cost
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Remerciements
D’abord, j’aimerais remercier mes directeurs de recherche. Marie-Christine, Brad, merci d’avoir été des figures inspirantes pendant ce parcours, d’avoir été des chercheurs investis, passionnés, qui prennent à cœur leur travail et la transmission de leur savoir. Je tiens également à souligner qu’au-delà de votre rôle de chercheur, j’ai pu découvrir des personnes authentiques et chaleureuses, en qui j’ai pu avoir confiance dès le début de cette aventure. Merci d’avoir pris le temps qu’il fallait pour m’accompagner dans les hauts, mais également dans les bas un peu moins glorieux de la recherche! Au long de ces six dernières années, vous avez été des piliers et je vous dois beaucoup dans cette réussite. Je tiens également à remercier chaleureusement mon comité de thèse, Philip Jackson et Katia Sirois, pour votre accompagnement au fil de ces années et vos commentaires des plus pertinents. Ce fut un plaisir de travailler avec vous.
À mes collègues de laboratoire et de recherche, merci pour tous les moments de réflexion qui m’ont permis d’outrepasser les problèmes rencontrés et d’avancer. Merci également pour la multitude de fous rires (même ceux au mauvais moment pendant les expérimentations ops!), l’atmosphère était vraiment agréable avec vous dans les parages!
À mes proches, amis et famille, merci d’avoir été là au cours de ce parcours intense. Qu’est-ce que j’aurais fait sans vous tous? Je vous remercie d’avoir été présents, que ce soit pour m’écouter et me réconforter quand je voulais tout laisser tomber, ou pour me féliciter des étapes que je franchissais. Merci de m’avoir fait évoluer à grands coups de discussions et d’affection. Vous êtes une grande partie de ce que je suis aujourd’hui.
Finalement, j’aimerais remercier toutes les personnes qui ont participé aux
expérimentations et qui ont permis l’avancement des connaissances dans le domaine des doubles-tâches locomotrices-cognitives. J’aimerais également remercier mes directeurs de recherche, le Centre interdisciplinaire de recherche en réadaptation et intégration sociale, ainsi que les Fonds de recherche du Québec en santé, qui m’ont fourni un soutien financier afin que je puisse me concentrer pleinement sur mes études.
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Avant-propos
Cette thèse a été réalisée en réponse aux exigences du programme de doctorat en psychologie (Ph. D.) de l'École de psychologie de l'Université Laval. Mme Marie-Christine Ouellet (Ph. D.), a agi comme directrice et M. Bradford McFadyen (Ph. D.) a agi à titre de co-directeur pour ce projet doctoral.
Cette thèse est composée de deux articles empiriques rédigés en anglais. Les deux articles seront soumis tels quels dans la thèse actuelle. Les analyses et résultats supplémentaires ayant été retranchés de l’article 1 se trouvent en annexes. L’article 1 a été accepté avec corrections mineures à la revue Concussion. L’article 2 a été soumis à Archives of Physical Medicine and Rehabilitation.
Les deux articles présentés dans cette thèse ont été rédigés par l’auteure de cette thèse. Également, pour les deux études, Mme Gagné a contribué à l’établissement des questions de recherche, au recrutement, à la collecte des données expérimentales, à l’analyse et l’interprétation de celles-ci ainsi qu’à la rédaction du présent document de thèse. Elle a également participé à la conception du protocole expérimental de la deuxième étude. Les co-auteurs des articles ont fourni une contribution intellectuelle à la conceptualisation de l’étude, ou des corrections, ou une aide à la collecte de données, et l’ampleur du travail est reflétée par l’ordre d’apparition des auteurs.
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Le traumatisme craniocérébral léger Définition
Plusieurs définitions du traumatisme craniocérébral léger (TCCL) ont été proposées. Globalement, le TCCL se définit comme un état transitoire où le fonctionnement du cerveau est affecté par un processus pathophysiologique causé par l’absorption directe ou indirecte d’une force mécanique à la tête (Giza et al., 2013; Harmon et al., 2013; McCrory et al., 2013). L’atteinte est définie comme fonctionnelle plutôt que structurelle, les techniques d’imagerie neurologique ne permettant pas d’observer de lésions au cerveau dans la très grande majorité des cas (McCrea, Perrine, Niogi, & Härtl, 2013; McCrory et al., 2013), bien que des atteintes structurelles ont été documentées, par exemple sous forme de dommage axonal diffus (Domínguez & Raparla, 2014).
Aucun consensus n’a encore été obtenu quant aux critères diagnostiques permettant l’identification d’un TCCL : plus de 9 définitions existent (Pape et al., 2013). Pour ce projet, la définition privilégiée est celle de l’Organisation mondiale de la santé (Carroll, Cassidy, Holm, Kraus, & Coronado, 2004). Afin de poser le diagnostic, un minimum d’un critère parmi les suivants doit être présent : perte de conscience, amnésie post-traumatique, état de confusion ou de désorientation à la suite de l’impact, ou présence de déficits neurologiques. S’il y a présence de perte de conscience, celle-ci ne doit pas dépasser plus de 30 minutes et la personne doit obtenir un score entre 13 et 15 sur l’échelle de coma de Glasgow mesurant l’état de conscience. Cette échelle permet d’évaluer la réponse motrice, la réponse verbale ainsi que l’ouverture des yeux et un score de 15 représente une personne pleinement consciente. S’il y a présence d’amnésie post-traumatique, celle-ci ne doit pas perdurer au-delà de 24 heures.
Au niveau pathophysiologique, le cerveau réagit à l’impact reçu par des changements neurochimiques (Domínguez & Raparla, 2014). Il semble que l’autorégulation du cerveau, notamment du flot sanguin cérébral et de son oxygénation, soit moins efficace à la suite du TCCL (Len & Neary, 2011). Des altérations quant à la conductivité des axones peuvent être observées (Domínguez & Raparla, 2014), ce qui
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pourrait être expliqué par la présence de lésions axonales diffuses, qui provoquent une dysfonction transitoire des cellules plutôt que leur mort, comme dans des traumas plus sévères (Kirov et al., 2013).
Incidence
De tous les traumatismes craniocérébraux (TCC), plus de 70% à 90% sont estimés être légers (Cassidy et al., 2004; Iverson, Lange, Gaetz, & Zasler, 2012). Une estimation précise du taux d’incidence du TCCL dans la population est difficile à obtenir considérant son caractère subtil. En effet, les taux d’hospitalisation obtenus sont souvent, selon les experts, non représentatifs de la réalité, puisque beaucoup de personnes ne consultent pas à la suite de l’impact (Iverson et al., 2012). En effet, le manque de connaissance par rapport au TCCL et les symptômes qui sont parfois légers, temporaires et qui se retrouvent dans une panoplie d’autres conditions (ex. étourdissements, fatigue) ne permettent pas une identification facile par la population générale ni même par les professionnels de la santé. De plus, la définition même d’un TCCL varie d’une étude à l’autre, ce qui complexifie l’établissement d’un taux d’incidence moyen (Cassidy et al., 2004).
En Amérique du Nord et en Europe, le taux d’incidence du TCCL serait de 100 à 300 par 100 000 habitants pour ceux qui consultent en hôpital; on estime les vrais chiffres à environ 600 par 100 000 personnes (Cassidy et al., 2004). En Ontario, on estime le taux d’incidence entre 493 et 653 par 100 000 personnes (Ryu, Feinstein, Colantonio, Streiner, & Dawson, 2009). À notre connaissance, l’incidence des TCCL au Québec n’a pas fait l’objet d’une étude.
Symptomatologie et déficits
Selon Harmon et al. (2013), il existe quatre catégories de symptômes généralement observés à la suite d’un TCCL : les symptômes physiques, cognitifs, émotionnels, ainsi que les symptômes reliés au sommeil. Les symptômes physiques comprennent, entre autres, les maux de tête, les étourdissements et les problèmes d’équilibre. Les symptômes de nature cognitive peuvent apparaître sous forme de problème de mémoire, d’attention,
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de concentration et de ralentissement de la pensée. Les symptômes émotionnels comprennent l’irritabilité, la labilité émotionnelle, la tristesse et l’anxiété. Les symptômes liés au sommeil englobent l’insomnie, l’hypersomnie et la fatigue (Harmon et al., 2013).
La nature, le nombre, le moment d’apparition, et la durée de présentation de ces symptômes varient d’un individu à l’autre et dans le temps pour un même individu. Des facteurs non seulement en lien avec la nature de la blessure, mais également en lien avec des caractéristiques individuelles (antécédents prémorbides, stresseurs, facteurs psychologiques), peuvent influencer le cours de la récupération. Ainsi, les différentes sphères de symptômes ne se rétablissent pas toutes au même rythme et la durée de récupération varie d’une fonction à une autre et d’un individu à un autre (Barlow, Schlabach, Peiffer, & Cook, 2011; Guskiewicz & Register-Mihalik, 2011; Peterson, Ferrara, Mrazik, Piland, & Elliott, 2003). Par exemple, Peterson et al. (2003) ont découvert que si la vitesse de traitement de l’information et l’équilibre étaient encore altérés 10 jours post-TCCL, les symptômes auto-rapportés et le score vestibulaire étaient rétablis 3 jours post-TCCL.
Il est important de noter que des facteurs inhérents à la recherche limitent la généralisation des résultats quant à la durée de récupération des différentes sphères de symptômes, notamment, l’évaluation des symptômes dans une population spécifique et le type d’outils d’évaluation. Par exemple, les études s’intéressant aux athlètes démontrent des récupérations beaucoup plus rapides que dans la population générale. En effet, les difficultés au plan cognitif semblent s’estomper dans les 7 à 10 jours suivant la blessure chez des athlètes (McCrory et al., 2013), alors qu’elles prendraient jusqu’à trois mois chez la population générale (Karr, Areshenkoff, & Garcia-Barrera, 2014). En ce qui a trait à l’utilisation d’outils différents, ceux-ci peuvent contribuer à la variabilité des résultats et à la difficulté à généraliser. Ainsi, si certains énoncent que les déficits attentionnels ne perdurent pas au-delà d’une semaine (Catena, van Donkelaar, Halterman, & Chou, 2009), d’autres ont trouvé des différences de performance jusqu’à 8 ans post-TCCL lors de l’accomplissement d’une tâche d’attention divisée (Bernstein, 2002). Les
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durées de récupération rapportées dans les prochaines sections doivent donc être interprétées de façon nuancée.
Symptômes moteurs. Selon Guskiewicz et al. (2003), les difficultés d’équilibre et
les étourdissements feraient partie des symptômes les plus souvent rapportés à la suite d’un TCCL. Des déficits quant à l’équilibre statique et dynamique ont été observés à la suite d’un TCCL (Buckley et al., 2013). L’équilibre statique, évalué par le Balance Error Scoring System (BESS), est significativement affecté de 3 à 5 jours après l’accident (McCrea et al., 2003; Parker, Osternig, van Donkelaar, & Chou, 2006). Peterson et al. (2003) ont trouvé des altérations dans l’équilibre jusqu’à 10 jours post-TCCL en utilisant le Sensory Organization Test (SOT). En utilisant une batterie de tests portant sur l’équilibre, Kleffelgaard, Roe, Soberg, & Bergland (2012) ont trouvé des déficits résiduels 4 ans post-TCCL chez près du tiers de leur échantillon. Des altérations à l’équilibre dynamique, pendant la marche par exemple, semblent perdurer plus longtemps que les problèmes d’équilibre statique (Buckley et al., 2013) et que les altérations cognitives (Parker, Osternig, van Donkelaar, & Chou, 2007).
Plusieurs ressources cognitives sont nécessaires afin de conserver son équilibre et l’hypothèse que cette altération soit en lien avec la baisse d’attention à la suite du TCCL a été posée (Guskiewicz, 2001). Il a été démontré que l’équilibre dynamique est influencé lorsque l’attention de l’individu est divisée (Catena, van Donkelaar, & Chou, 2011), ce qui indique la possibilité d’une interaction entre les systèmes liés à la cognition et ceux responsables de l’équilibre.
Symptômes cognitifs. Plusieurs études démontrent que l’attention est affectée à
la suite d’un TCCL. Tel que mentionné précédemment, la durée de récupération telle qu’évaluée par des tâches neuropsychologiques différentes est très variable, allant quelques jours à des années (Bernstein, 2002; Catena et al., 2009). Dans les deux jours suivant un TCCL, Halterman et al. (2006) ont trouvé que les composantes d’orientation de l’attention, représentant la capacité à diriger ses ressources attentionnelles au bon endroit, ainsi que la composante exécutive de l’attention, soit la capacité de changer
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l’objet de son attention, étaient significativement affectées comparativement à un groupe contrôle. L’attention soutenue semble aussi être affectée et ce, même plusieurs mois post-TCCL (Chan, 2005; Kwok, Lee, Leung, & Poon, 2008). Une autre équipe a aussi documenté que comparé à leur performance pré-accident, des athlètes symptomatiques ont connu des baisses de performance dans les sphères motrice et attentionnelle, alors que chez les participants asymptomatiques des différences n’étaient relevées seulement qu’au niveau de l’attention divisée (Collie, Makdissi, Maruff, Bennell, & McCrory, 2006). L’attention divisée chez les TCCL semble retourner à la normale plus de 3 mois après l’accident (Kwok et al., 2008).
En électrophysiologie, l’activité électrique du cerveau peut être mesurée pendant qu’un individu effectue une tâche cognitive. Une diminution significative de l’amplitude de la composante P3b, impliquée dans le processus de l’attention, a été observée 6 mois post-accident, autant chez les enfants que les adultes (Baillargeon, Lassonde, Leclerc, & Ellemberg, 2012). Ces résultats ont été observés chez des participants asymptomatiques et dont les résultats neuropsychologiques étaient de retour à la normale. Gosselin, Thériault, Leclerc, Montplaisir & Lassonde (2006) ont découvert une diminution significative des composantes N1, P2, et P3, toutes impliquées dans le processus d’attention. Cette diminution était présente autant chez les individus symptomatiques qu’asymptomatiques.
Plusieurs fonctions exécutives peuvent être altérées lorsqu’une personne subit un TCCL, comme la capacité à effectuer plusieurs tâches en même temps (Collins, Iverson, Gaetz, Meehan III, & Lovell, 2012), la capacité de changer de tâches, ou « task switching » (Mayr et al., 2014) et la vitesse du processus de traitement de l’information (Bernstein, 2002; Levin et al., 2013; Peterson et al., 2003). Kwok et al. (2008) ont trouvé que la vitesse de traitement de l’information est plus lente dès la première semaine post-accident et bien que Peterson et al. (2003) mentionnent que cette altération perdure jusqu’à 10 jours TCCL, des déficits résiduels ont été observés jusqu’à 3 mois post-TCCL (Kwok et al., 2008). Une amélioration de ces divers déficits peut être observée au
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fil du temps, mais il est à noter que des altérations résiduelles peuvent être présentes bien après le moment de retour aux activités quotidiennes (Kwok et al., 2008).
Prise en charge des individus à la suite d’un TCCL
Considérant le caractère individuel de la blessure, tant au niveau de la nature des symptômes que de leur évolution, la progression selon laquelle l’individu pourra réintégrer ses activités se doit d’être adaptée à son rythme. Ainsi, les lignes directrices orientant la reprise des activités n’émettent pas de critères objectifs, mais préconisent plutôt une approche individuelle, basée principalement sur l’absence de symptômes. Cela consiste en l’élément central permettant à l’individu TCCL de progresser dans les étapes du processus de réintégration aux activités quotidiennes (Gosselin et al., 2006). Ainsi, des lignes directrices récentes proposent plusieurs étapes, adaptées selon le type d’activités à réintégrer. Dans le cas d’un retour à l’école, l’individu devra franchir les étapes suivantes : (1) activités quotidiennes à la maison qui n’amplifient pas les symptômes (ex : télévision), (2) activités scolaires ou cognitives à la maison (ex : devoirs), (3) retour à temps partiel en classe et (4) retour à temps plein en classe. Chez des athlètes, six étapes à franchir sont émises, après une période de repos de 24 à 48 heures (McCrory et al., 2017) : (1) activité quotidienne, (2) activité physique légère, (3) pratique d’activité physique reliée au sport, (4) pratique sportive sans contact, (5) pratique sportive avec contact et (6) retour au jeu. Chacune de ces étapes devraient prendre au minimum 24 heures avant de procéder à la suivante. Il est noté que dans le protocole de retour au jeu, la réintégration du travail ou de l’école devrait être atteinte dès la première étape.
Bien que ces lignes directrices offrent une direction pour la réintégration des activités à la suite d’un TCCL, des critiques peuvent être émises. En effet, plusieurs études ont démontré que des déficits résiduels existaient même chez des patients asymptomatiques (Gosselin et al., 2006; McClincy, Lovell, Pardini, Collins, & Spore, 2006; Slobounov, Slobounov, Sebastianelli, Cao, & Newell, 2007). Bien qu’une approche multidimensionnelle incluant une liste de symptômes, des tests neuropsychologiques et des tests physiques soit encouragée et qu’elle soit souvent employée pour l’évaluation de l’individu, aucune règle formelle quant à l’utilisation de ces résultats n’est incluse dans le processus de réintégration aux activités quotidiennes. Pourtant, une étude a démontré que
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les tests neuropsychologiques soient davantage sensibles 48 heures post-TCCL pour distinguer les groupes comparativement à l’utilisation d’une liste de symptômes (Echemendia, Putukian, Mackin, Julian, & Shoss, 2001). Ainsi, il devrait être primordial de regarder un ensemble de résultats, car une décision basée uniquement sur les symptômes subjectifs pourrait signifier une reprise des activités trop précoce (Scherer, Weightman, Radomski, Davidson, & Mcculloch, 2013).
Évaluation des symptômes et altérations suivant un TCCL Les évaluations traditionnelles du TCCL
Trois grandes catégories d’outils diagnostiques sont généralement utilisées afin d’évaluer un patient post-TCCL : les évaluations neuropsychologiques, les évaluations physiologiques et les listes de symptômes (West & Marion, 2014). Puisqu’un seul test ne saurait saisir le large spectre de symptômes et d’altérations présents à la suite d’un TCCL, il est recommandé d’utiliser une batterie multidimensionnelle comprenant ces trois catégories d’outils (Echemendia et al., 2013). Toutefois, les évaluations comprenant la meilleure combinaison n’ont pas encore été identifiées (Giza et al., 2013).
Tests neuropsychologiques. Les tests neuropsychologiques se divisent en deux
modalités de passation, soit papier-crayon et à l’ordinateur. Plusieurs de ces tests ne sont pas spécifiques au TCCL, mais ont été trouvés sensibles aux atteintes que l’on retrouve parfois à la suite de ce type de blessure. Selon Giza et al. (2013), les tests neuropsychologiques évaluant la mémoire, la vitesse de traitement de l’information et le temps de réaction peuvent identifier la présence d’un TCCL avec une sensibilité de 71 à 88%. Certains tests neuropsychologiques ont été créés spécifiquement pour évaluer les TCCL, entre autres, le Immediate Post Concussion Assessment and Cognitive Testing (ImPACT) (Maroon et al., 2000) et le Standardised Assessment of Concussion (SAC) (McCrea et al., 1998). Le premier consiste en plusieurs sous-tests neuropsychologiques et sert davantage à identifier les altérations à la suite du TCCL, alors que le deuxième sert particulièrement à l’identification d’un TCCL par l’entremise de quelques tests cognitifs et la vérification de l’orientation quelques minutes après l’impact. Ces tests ne
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remplacent toutefois pas une batterie neuropsychologique plus exhaustive (McCrory et al., 2009).
Comme mentionné précédemment, l’utilisation d’outils neuropsychologiques permet généralement d’identifier la présence de déficits chez les athlètes jusqu’en moyenne 10 jours post-TCCL (McCrory et al., 2013) et dans les trois premiers mois chez la population générale (Karr, Areshenkoff, & Garcia-Barrera, 2014). Il est important de noter que les durées des déficits évalués peuvent être influencées par le choix des outils d’évaluation utilisés. Des tâches expérimentales ont en effet révélé des déficits neurophysiologiques et cognitifs jusqu’à un an post-TCCL (Baillargeon et al., 2012; Bernstein, 2002; De Beaumont, Brisson, Lassonde, & Jolicoeur, 2007). Ainsi, certains outils utilisés traditionnellement en neuropsychologie clinique pourraient ne pas être suffisamment sensibles pour détecter la présence de déficits subtils à plus long terme.
Listes de symptômes. Plusieurs listes de symptômes ont été créées pour évaluer
les impacts d’un TCCL : quelques exemples incluent le Post-concussion Symptoms Scale (Kontos et al., 2012), le Rivermead Post-concussion Symptoms Questionnaire (King, Crawford, Wenden, Moss, & Wade, 1995) et des listes intégrées à-même des batteries spécifiques au TCCL, comme le Sport Concussion Assessment Tool 5 (McCrory et al., 2017). Les listes de symptômes comportent généralement plus d’une dizaine de symptômes devant être côtés par le patient lui-même, soit en identifiant la présence ou l’absence de symptômes et leur sévérité sur une échelle de Likert. Les listes diffèrent dans les symptômes présentés, mais conservent les mêmes catégories de symptômes (moteurs, cognitifs, émotions, liés au sommeil). Lorsqu’une liste de symptômes auto-rapportés est utilisée, il semble que les patients rapportent des symptômes jusqu’à une moyenne de 7 jours post-TCCL (Buckley et al., 2013; McCrea et al., 2003).
Évaluations physiologiques. Les évaluations physiologiques s’attardent souvent
à l’équilibre statique ou dynamique. De ces tests, le Balance Error Scoring System (BESS) représente une des évaluations de l’équilibre statique les plus couramment utilisées pour aider à l’identification d’un TCCL (Giza et al., 2013). Pour identifier la
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présence d’un TCCL, le BESS comporte une sensibilité de 34-64% et une spécificité de 91% (Giza et al., 2013). Un effet d’apprentissage peut être observé lorsque le test est administré à plusieurs reprises (Valovich, Perrin, & Gansneder, 2003). Lors de la 4e conférence mondiale sur les TCCL dans le sport (McCrory et al., 2013), les évaluations s’intéressant à l’équilibre postural ont été déclarées fiables. Les symptômes reliés à l’équilibre ont été identifiés comme un prédicteur intéressant du pronostic (Yang, Hua, Tu, & Huang, 2009). Du côté de l’équilibre dynamique, il n’existe que très peu d’évaluations adaptées au contexte clinique (Emery, 2003).
Outils intégrés. Certains outils incorporent l’approche multidimensionnelle
préconisée pour faire l’évaluation des TCCL. Entre autres, le SCAT3 intègre divers sous-tests évaluant les symptômes auto-rapportés, la sphère motrice ainsi que la sphère cognitive. Dans le monde du sport, il est conseillé de l’utiliser dans les minutes suivant un impact (McCrory et al., 2013). Il peut aussi être utilisé afin d’évaluer la récupération d’un individu post-TCCL.
Critiques des évaluations traditionnelles
Plusieurs critiques sont faites quant aux outils présentement utilisés : la sensibilité ainsi que la spécificité des tests, la validité écologique, la complexité des tâches et la subjectivité de certains tests sont des sujets de controverse. Certains résultats contradictoires mettent en lumière l’importance d’utiliser une batterie multimodale évaluant diverses dimensions: il arrive que des patients asymptomatiques aient des difficultés aux tests neuropsychologiques (McCrea et al., 2005), et que des patients symptomatiques obtiennent des résultats neuropsychologiques dans la norme (Bleiberg et al., 2004). Une batterie de tests neuropsychologiques (par exemple : Trail Making Test, Stroop, Hopkins Verbal Learning Test, Symbol Digit Modalities Test, Controlled Oral Word Association) a obtenu une sensibilité de 0,23 et ce, deux jours post-TCCL (McCrea et al., 2005). La sensibilité d’un test d’équilibre, de tests cognitifs papier-crayon et informatisés ainsi que d’une liste de symptômes utilisés séparément varie entre 43,5% et 79,2%, mais une fois combinés, elle dépasserait le 90% (Broglio, Macciocchi, & Ferrara, 2007). Bien que la sensibilité des tests augmente lorsque trois tests sont utilisés, la
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spécificité diminue, ce qui ne contribue pas nécessairement à une meilleure évaluation (Pape et al., 2013). Plusieurs auteurs suggèrent que les déficits perdurent bien au-delà de ce qui est trouvé par les outils traditionnels (Catena et al., 2009; Parker et al., 2007).
Les évaluations traditionnelles évaluent généralement une sphère de fonction à la fois (ex. physique ou cognitive) (Bene & Sepulveda, 2014). Ainsi, il est difficile de déterminer comment l’individu performera lorsque plusieurs sphères de fonctions seront sollicitées simultanément pour la réussite d’une tâche (Cock, Fordham, Cockburn, & Haggard, 2003). Pourtant, il a été établi que plus une tâche représentera la réalité, plus grande sera la possibilité de prédire le comportement (Alderman, Burgess, Knight, & Henman, 2003). Le fonctionnement réel dans la vie quotidienne demande souvent une combinaison complexe de tâches motrices et cognitives (par exemple si l’on pense au contexte sportif ou à la navigation dans l’environnement). Les évaluations traditionnelles ont donc été critiquées pour leur manque de validité écologique (Scherer et al., 2013; Wolf, Morrison, & Matheson, 2008). En effet, l’environnement dans lequel les tests sont administrés est souvent très contrôlé : par exemple, lors de tests neuropsychologiques, on place la personne dans un environnement calme et silencieux afin d’évaluer précisément la fonction, en limitant les facteurs pouvant causer de l’interférence. Cette manière de faire est justifiée, mais il n’en demeure pas moins qu’elle est peu représentative de la vie réelle (Manchester, Priestley, & Jackson, 2004). D’ailleurs, Cantin et al. (2007) ont trouvé qu’une tâche cognitive effectuée en contexte clinique ne corrèle pas nécessairement avec la même tâche effectuée dans un environnement plus distrayant. De plus, il est possible que des outils ne ciblant qu’une seule sphère de fonction ne puissent pas dénoter la présence de difficultés qui n’apparaîtraient que lorsque plusieurs autres sphères de fonction sont engagées simultanément pour l’accomplissement d’une tâche donnée (Scherer et al., 2013).
La complexité des tâches proposées pourrait aussi avoir une influence sur la détection de déficits résiduels. Gosselin et al. (2006) proposent que les athlètes ayant subi un TCCL performent peut-être bien à des tâches simples, mais qu’il en serait autrement avec des tâches plus complexes. Un individu habitué à exécuter une certaine tâche
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motrice pourrait l’accomplir simplement par l’utilisation de la mémoire motrice ou procédurale, malgré la présence d’altérations résiduelles au plan moteur. Toutefois, en plaçant ce même individu dans une situation imprévisible, ou simplement plus complexe, il lui serait plus difficile d’utiliser un système de compensation comme la mémoire (Scherer et al., 2013).
Plusieurs tests utilisés post-TCCL comportent un niveau de subjectivité qu’il faut prendre en considération. Entre autres, Finnoff, Peterson, Hollman, & Smith (2009) ont souligné que la cotation des erreurs dans le BESS comporte une certaine variabilité inter-administrateurs. Ensuite, afin d’évaluer les symptômes d’un individu, des listes auto-rapportées sont proposées à l’individu, lequel doit mentionner sur une échelle de Likert la sévérité de ce qu’il ressent. Cela comporte évidemment une variabilité puisque chaque individu a sa propre tolérance, et la sévérité ressentie sera subjective. De plus, Villemure, Nolin, & Le Sage (2011) ont trouvé que la méthode selon laquelle les symptômes sont recueillis pourrait influencer le nombre ainsi que la nature des symptômes rapportés. Ainsi, plus de symptômes sont rapportés lors de l’utilisation d’une liste en comparaison au rappel libre, bien que cette dernière donne lieu à des symptômes plus diversifiés.
Puisqu’il arrive de voir des individus réussir des tests traditionnels, mais échouer dans des tests plus concrets et près de la réalité (Alderman et al., 2003; Chaytor, Schmitter-Edgecombe, & Burr, 2006; Fortin, Godbout, & Braun, 2003), il est de mise d’intégrer de nouveaux protocoles plus écologiques et complexes (Spooner & Pachana, 2006; Vallée et al., 2006). De tels protocoles permettraient de mieux prédire le comportement réel, mais aussi de mieux orienter le type de prise en charge (Cock et al., 2003). De plus, connaître l’aptitude à gérer plusieurs tâches complexes pourrait mieux éclairer la décision de retour au jeu ou aux activités quotidiennes. Dans cette optique, de nombreux auteurs ont suggéré l’utilisation de doubles-tâches (McCulloch, 2007; Scherer et al., 2013).
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Les doubles-tâches locomotrices-cognitives Définition
Une double-tâche se définit comme l’action d’effectuer deux tâches simultanées. La nature des tâches peut différer. Par exemple, une double-tâche peut combiner deux tâches cognitives (Bernstein, 2002), deux tâches motrices ou, de façon plus fréquente, une tâche motrice combinée à une tâche cognitive (Kelly, Eusterbrock, & Shumway-Cook, 2012; Kleiner et al., 2018). La complexité engendrée par la double-tâche peut provoquer une baisse de la performance dans l’une ou les deux tâches, comparativement à la performance à ces tâches individuelles (Fait et al., 2011). Ainsi, cette méthode engendre un coût de la double-tâche, qui se calcule comme la différence entre la performance lors de la double-tâche et la performance lors de la tâche effectuée en simple (sans demande simultanée de l’autre tâche), divisée par la performance de la tâche effectuée en simple, multiplié par 100 (McCulloch, 2007; Weightman & McCulloch, 2014) ((Double-tâche – tâche simple)/tâche simple x 100). Un pourcentage de la diminution de la performance est obtenu pour chacune des variables déterminées au préalable pour le calcul. Dans ce projet, nous nous intéresserons plus particulièrement aux doubles-tâches qui consistent en une tâche motrice dynamique combinée à une tâche cognitive.
Utilisation des ressources cognitives lors de la double-tâche
Une des composantes centrales dans l’exécution d’une double-tâche locomotrice-cognitive est l’attention (Yogev-Seligmann, Hausdorff, & Giladi, 2008). L’attention est nécessaire lors de la marche ainsi que pendant l’enjambement d’un obstacle (Brown, McKenzie, & Doan, 2005; Monno, Temprado, Zanone, & Laurent, 2002; Weerdesteyn, Schillings, van Galen, & Duysens, 2003) et pendant l’exécution d’une tâche cognitive. Plus précisément, il est jugé que l’attention divisée et l’attention alternée sont des composantes cognitives centrales lors de l’exécution de tâches simultanées (Kelly et al., 2012). L’attention divisée se définit comme la capacité à porter son attention sur plus d’une tâche au même moment ou à plusieurs éléments à l’intérieur d’une même tâche. L’attention alternée représente la capacité de changer l’objet de son attention d’une tâche à une autre (Lezak, Howieson, Loring, & Fischer, 2004).
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De manière générale, une tâche effectuée en simple, qu’elle soit motrice, comme la marche, ou encore cognitive, ne se fait pas de façon automatique et implique l’utilisation de fonctions cognitives de haut niveau (Beauchet, Dubost, Herrmann, & Kressig, 2005; Yogev-Seligmann et al., 2008). Ainsi, lorsque deux tâches sont effectuées simultanément, il y a augmentation de la charge cognitive et la gestion de cette charge résulte souvent en une interférence (Register-Mihalik, Guskiewicz, et al., 2013). Plusieurs modèles théoriques se sont intéressés au traitement de l’information pendant une double-tâche (Rhodes et al., 2019). Lorsque les doubles-tâches locomotrices-cognitives sont abordées, deux grands concepts sont généralement mis de l’avant pour expliquer leur fonctionnement, soit le concept de capacité (Tombu & Jolicœur, 2003) et la Bottleneck Theory (Ruthruff, Pashler, & Klaassen, 2001). Le concept de capacité implique que le traitement de l’information utilise une certaine quantité de ressources limitées. Lorsque deux tâches doivent être effectuées simultanément, ces ressources doivent être partagées pour traiter l’information dans les deux tâches. Ainsi, les ressources réservées à chacune des tâches ne sont pas toujours en quantité suffisante pour leur accomplissement optimal: cela expliquerait pourquoi il est possible d’observer une diminution de la performance, ou un coût de la double-tâche.
Ruthruff, Pashler, & Klaassen (2001) ont proposé la Bottleneck Theory pour expliquer l’interférence présente lors d’une double-tâche. Cette théorie stipule qu’il est nécessaire que l’une des deux tâches soit accomplie préalablement à l’autre. Puisque les deux tâches font appel au même bassin de ressources, il serait impossible qu’elles soient effectuées exactement au même moment. Le décalage obligé de l’une des tâches expliquerait la diminution de performance dans la tâche non-traitée. C’est donc la priorisation des tâches qui déterminerait la réponse à l’accomplissement de la double-tâche. Ainsi, non seulement la compétition entre les ressources, mais aussi le choix de la priorisation des tâches implique un travail pour le cerveau et influence la façon dont la double-tâche sera gérée. Selon le modèle de priorisation de Yogev-Seligmann, Hausdorff & Giladi (2012), dans le contexte d’une tâche cognitive simultanée à une tâche de locomotion, les jeunes individus en santé prioriseraient la tâche cognitive tant que la
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tâche motrice ne comporte pas de danger de chute. Si toutefois l’environnement devient plus complexe et déstabilisant, plus d’attention serait attribuée à la tâche de locomotion afin de prévenir des blessures. Ce modèle a d’ailleurs été confirmé par des études subséquentes (Plummer, Apple, Dowd, & Keith, 2015; Raffegeau, Haddad, Huber, & Rietdyk, 2018). Il est à noter que plusieurs facteurs influencent comment les tâches seront priorisées, comme la complexité des tâches proposées (Bourke, Duncan, & Nimmo-Smith, 1996; Kelly, Eusterbrock, & Shumway-Cook, 2013b), et les différences individuelles, comme l’expertise et les préférences (Jansen, Van Egmond, & De Ridder, 2016; Kelly et al., 2012; Yogev-Seligmann et al., 2012). Dans tous les cas, ces théories démontrent qu’une compétition pour une quantité de ressources limitées existe et que le résultat de cette compétition engendre de l’interférence et donc, une diminution de performance (Register-Mihalik, Guskiewicz, et al., 2013).
Résultats obtenus lors de l’utilisation de doubles-tâches chez les personnes en santé
Effectuer deux tâches simultanément produit des effets négatifs sur la performance et ce, même chez des gens n’ayant aucune condition médicale particulière. Les jeunes adultes en bonne santé démontrent une diminution significative de performance lors de l’ajout d’une seconde tâche (Duncan, 1980; Plummer, Apple, et al., 2015; Raffegeau et al., 2018). Lorsqu’une tâche de marche et une tâche cognitive doivent être accomplies simultanément, la vitesse de marche diminue significativement en comparaison à la marche effectuée seule (Chiu, Osternig, & Chou, 2013; Plummer-D’Amato, Altmann, & Reilly, 2011; Plummer, Apple, et al., 2015; Raffegeau et al., 2018). Siu, Catena, Chou, van Donkelaar & Woollacott (2008) n’ont trouvé aucun effet significatif sur les paramètres de marche, mais ont constaté une diminution du temps de réaction verbale à la tâche cognitive en double-tâche. Weerdesteyn et al. (2003) ont trouvé un taux de réussite à une tâche d’enjambement d’obstacle significativement plus bas lorsqu’une tâche cognitive était ajoutée chez des jeunes adultes en bonne santé. Une revue de la littérature souligne que l’âge est un facteur influençant la performance à la double-tâche : plus l’âge est avancé, plus la performance à la double-tâche est affectée (Kelly et al., 2012). Par exemple, la vitesse de marche et la longueur des foulées sont diminuées chez des adultes plus âgés comparativement à de jeunes adultes (Beurskens &
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Bock, 2012). Ainsi, considérant les impacts objectivés chez les populations saines lors de la performance de deux tâches effectuées de façon simultanées, l’effet des doubles-tâches a été investigué chez les populations présentant une condition neurologique.
Résultats obtenus lors de double-tâche chez les personnes atteintes d’une condition neurologique
Plusieurs études ont utilisé le paradigme de double-tâche chez les gens souffrant de la maladie de Parkinson, de la maladie d’Alzheimer ainsi que de TCC (léger, modéré ou sévère). Le coût de la double-tâche a été trouvé plus grand chez une population avec une condition neurologique que chez des personnes en santé (Theill, Martin, Schumacher, Bridenbaugh, & Kressig, 2011; Yogev-Seligmann et al., 2008). Chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson, la combinaison d’une tâche motrice avec une tâche cognitive engendre une diminution de la performance motrice (Kelly et al., 2012). Peu d’études se sont intéressées à la performance cognitive, malgré une diminution de la performance à ce niveau dans les études répertoriées (Kelly et al., 2012). Pour la population avec un TCC (léger, modéré ou sévère), même en l’absence d’une tâche cognitive simultanée, plusieurs paramètres de marche semblent encore affectés plus d’un an après l’accident, tels que la vitesse de marche, la longueur des foulées et le mouvement médiolatéral du centre de masse (Chou, Kaufman, Walker-Rabatin, Brey, & Basford, 2004). Vallée et al. (2006) n’ont trouvé que des différences significatives dans la performance à une double-tâche alliant l’enjambement d’un obstacle à une tâche cognitive. Il semble également que la performance à la tâche cognitive est davantage ralentie en double-tâche chez les participants avec TCC modéré-sévère (Cantin et al., 2007).
L’utilisation des doubles-tâches en contexte de TCCL
Plusieurs des fonctions cognitives nécessaires à l’accomplissement d’une double-tâche peuvent être affectées par un TCC (Barker-Collo et al., 2015; van Donkelaar, Osternig, & Chou, 2006). En effet, des difficultés à long terme de vitesse de traitement de l’information ont été documentées après un TCCL (Barker-Collo et al., 2015; Bernstein, 2002). Des atteintes au niveau des fonctions exécutives, comme la planification et
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l’attention ont également été soulevées (Howell, Osternig, Van Donkelaar, Mayr, & Chou, 2013; Karr et al., 2014). Plus spécifiquement, l’attention divisée (Parker, Osternig, Lee, Donkelaar, & Chou, 2005), l’attention soutenue (Chan, 2005) et l’attention visuo-spatiale (Halterman et al., 2006) semblent affectées par un TCCL. Le lobe frontal, particulièrement vulnérable aux TCCL, est régulièrement associé à la mémoire de travail (Eierud et al., 2014) et aux fonctions exécutives, ce qui pourraient nuire à l’habileté à effectuer plusieurs tâches en même temps (Dux, Tombu, Harrison, Rogers, & Marois, 2009; Erickson et al., 2007). La motricité semble aussi affectée. Exécuter des tâches motrices simples, comme se tenir debout ou marcher, serait plus difficile à effectuer lorsqu’un TCC est subi (McCulloch, Buxton, Hackney, & Lowers, 2010). Des changements quant à la vitesse de marche et aux foulées sont notés, que ce soit durant la marche à niveau ou lors de l’enjambement d’un obstacle, particulièrement dans la période aiguë suivant la blessure (Fino et al., 2018). Ainsi, l’utilisation de la double-tâche pourrait être appropriée pour mettre en lumière des difficultés subtiles, de par la pression supplémentaire que les doubles-tâches apportent sur ces vulnérabilités.
Impacts de la double-tâche sur la performance chez des participants avec TCCL
Selon les revues de littérature récentes, 24 études ont porté sur l’accomplissement d’une double-tâche chez la population TCCL (Fino et al., 2018; Kleiner et al., 2018). Comparativement à des tâches motrices simples, la double-tâche semble plus sensible pour distinguer les personnes ayant subi un TCCL des individus en santé. Les résultats démontrent que l’utilisation de la double-tâche est utile pour capter des difficultés qui perdurent bien au-delà de la période de récupération ou de repos recommandée après un TCCL (Cossette, Ouellet, & McFadyen, 2014; Fino, Nussbaum, & Brolinson, 2016; Gagnon, Swaine, Friedman, & Forget, 2004; Howell, Osternig, & Chou, 2017).
Variables locomotrices. D’emblée, plusieurs études ont démontré que la vitesse
de marche est significativement plus lente en situation de double-tâche qu’en tâche simple, peu importe le groupe (Parker et al., 2005, 2006, 2007). Il semble toutefois qu’à la suite d’un TCCL, la vitesse de marche soit significativement plus lente que chez des participants contrôles. En effet, la majorité des études évaluant la performance en
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tâche jusqu’à un mois post-TCCL ont démontré une vitesse de marche significativement plus lente, généralement dans les 6 premiers jours post-TCCL (Catena, van Donkelaar, & Chou, 2007a, 2009; Chiu et al., 2013; Howell et al., 2018; Howell, Osternig, et al., 2017; Parker et al., 2006; Yasen, Howell, Chou, Pazzaglia, & Christie, 2017). Quelques études se sont intéressées à la vitesse de marche au-delà de la période aiguë post-TCCL, et ont également trouvé une vitesse de marche plus lente, en tâche simple (Martini et al., 2011) et en double-tâche (Cossette et al., 2014; Fino et al., 2016). La vitesse de marche semble donc être une variable sensible (Fino et al., 2018). Celle-ci pourrait être un bon indicateur de la récupération, la performance des individus avec TCCL se rapprochant du groupe contrôle plus le temps s’écoule après l’accident (Fino et al., 2016; Parker et al., 2006).
Une comparaison de la performance à différentes tâches démontre que l’enjambement d’un obstacle semble provoquer un plus grand ralentissement de la vitesse de marche que la marche à niveau même lorsque l’enjambement est effectué seul (Catena et al., 2007a; Cossette et al., 2014). Il semble que l’obstacle engendre une plus grande variabilité chez le groupe avec TCCL, notamment quant à la hauteur de dégagement du pied et ce, même quatre semaines post-TCCL (Catena et al., 2009). Il est à noter que les contacts avec l’obstacle sont également plus fréquents pour le groupe avec TCCL (Catena et al., 2009). Toutefois, malgré l’observation de ces particularités, aucun résultat statistiquement significatif quant à la hauteur de dégagement du pied lors de l’enjambement d’obstacle n’a été observé (Fino et al., 2018). Toutefois, les données sur une double-tâche comprenant l’enjambement d’un obstacle chez les jeunes adultes sont peu nombreuses (Catena et al., 2009; Cossette et al., 2014), ce qui limite les conclusions sur la sensibilité de cette variable. La fluidité de la marche a également été peu étudiée (Fino et al., 2018). Cette variable s’est révélée sensible chez les adolescents ayant subi un TCCL (Cossette et al., 2016) et chez les militaires en contexte de réalité virtuelle (Robitaille et al., 2016).
Variables cognitives. Quelques études ont tenté de mesurer la performance à la
tâche cognitive effectuée simultanément à la tâche motrice. Le nombre de bonnes réponses (Catena et al., 2007a; Howell et al., 2018; Martini et al., 2011; Parker et al.,
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2006), le pourcentage de bonnes réponses (Catena et al., 2007a; Chiu et al., 2013), le nombre de réponses essayées (Catena et al., 2007a), le ratio d’erreurs (Parker et al., 2007) et le temps de réaction (Catena et al., 2011) ont été mesurées et n’ont pas démontré de différence entre les groupes. Seule une tendance à donner moins de réponses chez le groupe avec TCCL fut trouvée comparativement au groupe contrôle (Catena et al., 2007a; Fait, Swaine, Cantin, Leblond, & McFadyen, 2013). Cossette et al. (2014) mentionnent que parmi trois tâches cognitives proposées en double-tâche (compter à rebours par deux, fluidité verbale ou tâche de Stroop visuelle), aucune ne semble être plus sensible pour différencier les groupes. Toutefois, il faut noter que la durée de ces essais en double-tâche était plutôt courte, ce qui pourrait avoir créé un effet plafond et ainsi limiter la capacité à différencier les performances entre les groupes.
Coût de la double-tâche. Bien que le concept de coût de la double-tâche soit
central au paradigme des doubles-tâches (Plummer & Eskes, 2015), peu d’études ont prévu dans leurs protocoles d’effectuer les tâches en simple avant de les effectuer en double, empêchant ainsi le calcul du coût. Seulement deux études ont calculé les coûts locomoteurs et celles-ci ont trouvé des plus grands coûts chez les participants avec TCCL, notamment pour la vitesse de marche (Cossette et al., 2014), la vitesse en contournant un obstacle et le temps des foulées (Fino et al., 2016). Un coût cognitif, soit le coût de la double-tâche sur le temps de réaction, a été étudié dans une étude seulement à notre connaissance et a démontré des coûts plus grands (Fait et al., 2013). Cossette et al. (2014) mentionnent que le coût de la double-tâche semble discriminer davantage les groupes qu’une variable isolée, telle que la vitesse de marche. Les résultats de cette étude démontraient d’ailleurs plus de résultats significatifs que la variable de vitesse de marche. Davantage d’études présentant le coût de la double-tâche seraient donc nécessaires pour déterminer la validité de cette mesure, qui serait plutôt facile à intégrer dans le contexte d’un outil d’évaluation en environnement clinique.
Double-tâche : environnement d’évaluation
Bien que ces résultats soient intéressants, il est important de préciser que la majorité de ceux-ci sont mis en évidence par des technologies sophistiquées, utilisées en
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laboratoire de recherche doté de systèmes d’analyse de capture du mouvement (Fino et al., 2018). Ainsi, il est difficile de déterminer si de tels résultats seraient observables avec des technologies de base, comme un chronomètre, et ainsi de permettre le transfert plus aisé de ce type d’évaluation en double-tâche dans un contexte clinique.
Dans la littérature, plusieurs protocoles cliniques ont été proposés chez les personnes âgées ayant une condition neurologique (Kelly et al., 2012). Ceux-ci proposent donc des tâches faciles à évaluer en corridor, qui nécessitent peu de matériel ou de technologie, avec des variables dépendantes qui nécessitent peu d’interprétation ou de manipulation. Par exemple, Koskas, Saad, Belqadi, & Drunat (2010) ont combiné une tâche de marche à niveau avec une tâche de compte à rebours, laquelle était évaluée seulement par un chronomètre et la performance cognitive, notée par l’intervenant. De plus, chez des jeunes adultes en santé, un test standardisé, soit le Timed Get-Up-and-Go, a été modifié de façon à créer une double-tâche (en ajoutant une tâche de compte à rebours) pouvant être utilisée en clinique (Tamura, Kocher, Finer, Murata, & Stickley, 2018).
Malgré ces possibilités, peu d’études se sont intéressées à proposer des doubles-tâches facilement transférables en milieu clinique chez une population de jeunes adultes ayant subi un TCCL. Bien qu’un outil clinique ait été créé pour évaluer l’aptitude au retour au travail des militaires (Weightman et al., 2017), certaines des doubles-tâches proposées ne seraient pas adaptées à la population générale (exercices à haute intensité, chargement d’une arme, etc.). À ce jour, une seule étude chez les jeunes adultes a présenté un protocole dans lequel le temps de marche était évalué, entre autres, par un chronomètre (Howell et al., 2017). Celle-ci a révélé que les participants avec TCCL avaient une vitesse de marche significativement plus lente plus de deux semaines après l’impact. Ce résultat démontre la possibilité que la double-tâche dans un contexte ressemblant à la clinique soit suffisamment sensible pour mettre en lumière les difficultés présentes à la suite d’un TCCL. En résumé, malgré toutes ces possibilités d’adapter les protocoles pour les rendre plus accessibles au plan clinique, il existe encore peu d’initiatives en ce sens chez les jeunes adultes avec TCCL.
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Double-tâche : tâches locomotrices et tâches cognitives proposées
En laboratoire, plusieurs combinaisons de tâches ont été utilisées pour évaluer l’interférence produite par l’ajout de tâches chez une population avec TCCL. Les tâches locomotrices les plus fréquemment utilisées sont la marche à niveau et l’enjambement d’un obstacle, avec quelques études qui ont investigué la marche en tandem, le contournement d’obstacles et la descente d’obstacles (Kleiner et al., 2018). Lorsque des obstacles sont employés, la profondeur des obstacles (Cossette et al., 2016) ainsi que leur hauteur (Catena et al., 2009; Chou et al., 2004) et leur mouvement (Weerdesteyn et al., 2003) peuvent être manipulés.
Les tâches cognitives utilisées lors d’une double-tâche sont également très variées d’une étude à l’autre (Yogev-Seligmann et al., 2008). Les trois tâches les plus fréquemment employées dans les différentes études sont des tâches évaluant le statut mental, soit l’épellation à rebours d’un mot de 5 lettres, le rappel des mois de l’année à rebours, et le compte à rebours (Catena et al., 2009; Chiu et al., 2013; Howell et al., 2018; Parker et al., 2005). Des tâches de Stroop soit dans la modalité auditive (Catena et al., 2011; Yasen et al., 2017) ou la modalité visuelle (Fait et al., 2013; Siu, Chou, Mayr, van Donkelaar, & Woollacott, 2009) durant lesquelles les participants doivent inhiber une réponse naturelle, ont également été utilisées. La fluidité verbale, davantage utilisée dans les populations âgées, en bonne santé ou avec condition médicale, a également été employée dans une étude chez les participants avec TCCL (Cossette et al., 2014).
Ces différentes combinaisons de tâches ont donc pour effet de créer énormément de variabilité entre les études, ce qui rend plus difficile l’obtention d’un portrait général ou d’une ligne de conduite quant aux tâches à utiliser. Cela dépeint le manque de consensus quant à la meilleure combinaison de tâches pour différencier les groupes, qui n’a pas été identifiée jusqu’à présent (Kleiner et al., 2018). Bien que certaines études aient comparé plusieurs combinaisons de doubles-tâches (Cossette et al., 2014), il demeure difficile de cibler les plus sensibles, puisque plusieurs éléments propres aux participants peuvent influencer la performance. Plusieurs éléments doivent être pris en
