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Les sportifs de hauts niveaux ne travaillent pas uniquement leurs muscles, ils entraînent également leurs cerveaux. C'est le cas avec la visualisation mentale. Une équipe de scientifiques du CNRS étudient l'activité cérébrale des athlètes lorsqu'ils s'imaginent réaliser des gestes techniques. Ils ont aussi mis au point un outil à disposition des sportifs pour intégrer l'imagerie motrice dans leur préparation.

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Dans la tête des athlètes
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Connaissez-vous les synapses, ces zones de contact qui permettent aux neurones de communiquer entre eux ? Le cerveau humain en dénombre un million de milliards ! Afin d'étudier en détail ce réseau très dense et complexe, les scientifiques plongent dans l'infiniment petit grâce à des techniques d'imagerie toujours plus performantes. Leur objectif : mieux appréhender le cerveau et les pathologies qui peuvent le toucher, telle la maladie d'Alzheimer.

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Notre cerveau en super résolution
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Alors que les JO de Paris approchent à grands pas, tous les athlètes s'entraînent pour grappiller encore quelques millimètres ou quelques centièmes de seconde. C'est là que la science peut entrer en jeu : analyses ultra-poussées, équipements de pointe ou environnements en réalité virtuelle, ce nouvel épisode de VaSavoir vous emmène à l'Institut des sciences du mouvement, à Marseille, où les chercheurs tentent d'améliorer les performances des plus grands athlètes... comme des sportifs du…

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Sport dopé par la science (Le) ? - Va Savoir #07
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Reine de la fourmi noire des jardins, "Lasius niger", et les premières ouvrières produites lors de la fondation de la colonie. La reine, spécialisée de naissance dans la ponte des œufs, a pour caractéristique de ne pas s’occuper des autres tâches nécessaires au bon fonctionnement de la colonie, puisque les ouvrières s’en chargent. Les scientifiques ont découvert qu'elle n'est pas intrinsèquement spécialisée dans la production d'œufs, mais que ce comportement est contrôlé par la présence des…

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Reine fourmi noire des jardins et les premières ouvrières produites lors de la fondation de la colonie
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Cellules microgliales (en jaune) dans la région de l'hypothalamus d'un cerveau de souris ayant consommé un régime alimentaire pro-inflammatoire enrichi en huile de tournesol, vues en microscopie confocale. Les lipides inflammatoires contenus dans cette huile sont suspectés d'être à l'origine du déclenchement de l'activation des cellules microgliales (des cellules du système nerveux central) qui développent alors une forme très ramifiée. Cette image a été produite dans le cadre d'une étude sur l…

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Cellules microgliales, hypothalamus d'un cerveau de souris, après un régime alimentaire riche en oméga 6
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Reine de la fourmi noire des jardins, "Lasius niger", s'occupant de son couvain (œufs, larves et cocons). La reine, spécialisée de naissance dans la ponte des œufs, a pour caractéristique de ne pas s’occuper des autres tâches nécessaires au bon fonctionnement de la colonie, puisque les ouvrières s’en chargent. Les scientifiques ont découvert qu'elle n'est pas intrinsèquement spécialisée dans la production d'œufs, mais que ce comportement est contrôlé par la présence des fourmis ouvrières…

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Reine fourmi noire des jardins s'occupant de son couvain
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Visualisation de la "profondeur sulcale" sur un cortex cérébral (la profondeur des sillons du cortex), obtenue par des algorithmes, avec les zones superficielles en rouge et les zones profondes en bleu. Le cortex est l'enveloppe externe du cerveau. Il participe aux fonctions cognitives liées à la sensorialité, au langage, à la motricité, etc. Chez l'humain, il présente une géométrie complexe composée de sillons qui augmentent la surface de cortex disponible pour les neurones et leurs connexions…

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Visualisation de la "profondeur sulcale" sur un cortex cérébral, obtenue par des algorithmes
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Expérience de stimulation du cortex moteur primaire lors de la réalisation d'une tâche comportementale visuo-motrice. Cette expérience nécessite l'utilisation d'un appareil de stimulation magnétique transcrânienne, d'un système de neuro-navigation permettant de localiser précisément la sonde de stimulation par rapport au sujet. L'objectif est d'évaluer l'impact et les biais de la stimulation magnétique transcrânienne dans l’étude des processus décisionnels.

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Stimulation du cortex moteur primaire lors d'une tâche comportementale visuo-motrice
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Expérience de stimulation du cortex moteur primaire lors de la réalisation d'une tâche comportementale visuo-motrice. Cette expérience nécessite l'utilisation d'un appareil de stimulation magnétique transcrânienne, d'un système de neuro-navigation permettant de localiser précisément la sonde de stimulation par rapport au sujet. L'objectif est d'évaluer l'impact et les biais de la stimulation magnétique transcrânienne dans l’étude des processus décisionnels.

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Stimulation du cortex moteur primaire lors d'une tâche comportementale visuo-motrice
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Expérience de stimulation du cortex moteur primaire lors de la réalisation d'une tâche comportementale visuo-motrice. Cette expérience nécessite l'utilisation d'un appareil de stimulation magnétique transcrânienne, d'un système de neuro-navigation permettant de localiser précisément la sonde de stimulation par rapport au sujet. L'objectif est d'évaluer l'impact et les biais de la stimulation magnétique transcrânienne dans l’étude des processus décisionnels.

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Stimulation du cortex moteur primaire lors d'une tâche comportementale visuo-motrice
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Expérience de stimulation du cortex moteur primaire lors de la réalisation d'une tâche comportementale visuo-motrice. Cette expérience nécessite l'utilisation d'un appareil de stimulation magnétique transcrânienne, d'un système de neuro-navigation permettant de localiser précisément la sonde de stimulation par rapport au sujet. L'objectif est d'évaluer l'impact et les biais de la stimulation magnétique transcrânienne dans l’étude des processus décisionnels.

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Stimulation du cortex moteur primaire lors d'une tâche comportementale visuo-motrice
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Joueuse de tennis s'entraînant dans un gymnase avant de réaliser une séance d'entraînement par neurofeedback. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le tennis, où elle augmente la précision des mouvements. Il faut néanmoins privilégier l'imagination motrice kinesthésique (en se remémorant les sensations liées aux mouvements) sur…

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Joueuse de tennis dans un gymnase, avant une séance d'entraînement par neurofeedback
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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme (EEG) lors de l'entraînement par neurofeedback d'une joueuse de tennis. Les mesures permettent de centrer le casque, et donc les électrodes, conformément aux standards. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le tennis, où elle augmente la précision des mouvements. Il faut néanmoins…

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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme, entraînement par neurofeedback d'une sportive
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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme (EEG) lors de l'entraînement par neurofeedback d'une joueuse de tennis. Le gel améliore la conductance, pour mieux capter les signaux cérébraux générés par les neurones. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le tennis, où elle augmente la précision des mouvements. Il faut néanmoins…

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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme, entraînement par neurofeedback d'une sportive
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Entraînement par neurofeedback d'une joueuse de tennis. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le tennis, où elle augmente la précision des mouvements. Il faut néanmoins privilégier l'imagination motrice kinesthésique (en se remémorant les sensations liées aux mouvements) sur son pendant visuel qui a peu d'impact sur la performance…

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Entraînement par neurofeedback d'une joueuse de tennis
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Entraînement par neurofeedback d'une joueuse de tennis. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le tennis, où elle augmente la précision des mouvements. Il faut néanmoins privilégier l'imagination motrice kinesthésique (en se remémorant les sensations liées aux mouvements) sur son pendant visuel qui a peu d'impact sur la performance…

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Entraînement par neurofeedback d'une joueuse de tennis
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Réunion entre des acteurs du monde du sport (entraîneurs, fédérations, scientifiques, préparateurs mentaux, kinés, médecins) pour concevoir de manière participative un entraînement par neurofeedback le plus pertinent, utilisable et acceptable possible. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le tennis, où elle augmente la précision…

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Réunion entre des acteurs du monde du sport pour concevoir un entraînement par neurofeedback
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Réunion entre des acteurs du monde du sport (entraîneurs, fédérations, scientifiques, préparateurs mentaux, kinés, médecins) pour concevoir de manière participative un entraînement par neurofeedback le plus pertinent, utilisable et acceptable possible. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le tennis, où elle augmente la précision…

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Réunion entre des acteurs du monde du sport pour concevoir un entraînement par neurofeedback
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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme (EEG) lors de l'entraînement par neurofeedback d'un joueur de basket. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le lancer franc, où elle augmente la précision des mouvements. Il faut néanmoins privilégier l'imagination motrice kinesthésique (en se remémorant les sensations liées aux mouvements…

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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme, entraînement par neurofeedback d'un sportif
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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme (EEG) lors de l'entraînement par neurofeedback d'un joueur de basket. Les mesures permettent de centrer le casque, et donc les électrodes, conformément aux standards. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le lancer franc, où elle augmente la précision des mouvements. Il faut néanmoins…

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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme, entraînement par neurofeedback d'un sportif
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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme (EEG) lors de l'entraînement par neurofeedback d'un basketteur. Le gel au niveau des électrodes améliore la conductance, pour mieux capter les signaux cérébraux générés par les neurones. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le lancer franc, où elle augmente la précision des mouvements. Il…

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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme, entraînement par neurofeedback d'un sportif
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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme (EEG) lors de l'entraînement par neurofeedback d'un basketteur. Le gel au niveau des électrodes améliore la conductance, pour mieux capter les signaux cérébraux générés par les neurones. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le lancer franc, où elle augmente la précision des mouvements. Il…

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Pose d'un casque d'électroencéphalogramme, entraînement par neurofeedback d'un sportif
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Entraînement par neurofeedback d'un joueur de basket. Equipé d'un casque d'électroencéphalogramme (EEG), il imagine faire un lancer franc. L'imagerie motrice consiste à visualiser au repos les mouvements effectués lors de l'entraînement afin d'améliorer la performance motrice. Elle est utile dans les sports avec des gestes stéréotypés, comme le lancer franc, où elle augmente la précision des mouvements. Il faut néanmoins privilégier l'imagination motrice kinesthésique (en se remémorant les…

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Entraînement par neurofeedback d'un joueur de basket
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Les cônes sont des gastéropodes marins présents dans tous les océans et à toutes les profondeurs. Ils représentent l'un des groupes de mollusques les plus abondants dans les fonds abyssaux. Il pourrait y avoir 30000 espèces au total. Ces coquillages produisent, pour attaquer leurs proies, des toxines qui sont de mieux en mieux étudiées au niveau moléculaire pour la diversité des peptides qu'elles contiennent. Ces composés moléculaires ont des propriétés similaires aux neurotoxines, aux…

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Venins guérisseurs de l'océan (Les)
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Their brains may be tiny, but they manage to find their way, communicate and even develop complex strategies to feed their communities... Social insects therefore demonstrate remarkable intelligence, which allows them to create real societies despite their brains being infinitely smaller than ours. But how can we actually measure the intelligence of an insect with which we have (almost) nothing in common? Head to the Animal Cognition Research Centre in Toulouse, where scientists have developed…

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Ants and bees: tiny animals with a vast intelligence - Va Savoir #04
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Des milliers de couples de Fous de Bassan se reproduisent chaque année sur l'île Rouzic, unique colonie française située au large des côtes bretonnes. Mais cette espèce d'oiseaux marin vient de subir, pour la première fois, une mortalité massive causée par le virus de l'Influenza aviaire. En étudiant le comportement des oiseaux encore vivants grâce à la pose de GPS miniaturisés, les scientifiques du CNRS sont parvenus à suivre plusieurs Fous de Bassan au coeur de l'épidémie. L'étude a été…

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Fou de Bassan face au virus (Le)
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Patricia Rousselle est spécialisée dans la cicatrisation et la régénération de la peau. Cette directrice de recherche du CNRS au Laboratoire de biologie tissulaire et d'ingénierie thérapeutique étudie le dialogue entre les cellules, du derme comme de l'épiderme, et les protéines présentes dans leur microenvironnement. Ses travaux l'ont amenée à développer des traitements pour les grands brûlés, pour la cicatrisation post-chirurgie et sur les tumeurs qui touchent la peau. Patricia…

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Médaille de l'innovation 2023 : Patricia Rousselle, chercheuse en biologie cellulaire et tissulaire
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Claire Hellio développe des solutions innovantes bio inspirées, à partir de molécules actives produites par les algues et les microorganismes. Mené au Laboratoire des sciences de l'environnement marin, ce travail de valorisation, à l'interface entre la chimie, la biologie, la biochimie et l'écologie, est notamment réalisé via la plateforme de bioprospection Biodimar, que Claire Hellio dirige. Les applications visent principalement les domaines des cosmétiques (antioxydants et…

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Médaille de l'Innovation 2023 : Claire Hellio, chercheuse en biotechnologies marines
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Dans le cadre d'un partenariat entre l'Université d'Arizona et le CNRS, des scientifiques s'intéressent à la création du sol. Pour cela, deux expériences sont montées en parallèle. Aux Etats-Unis, au sein de Biosphere 2, trois immenses serres ont été remplies de basalte. En faisant pleuvoir sur cette roche, les chercheurs simulent l'origine du sol. Tandis qu'en France, en lisière de forêt de Fontainebleau, à l'Ecotron Ile-de-France, les scientifiques s'intéressent aux interactions entre les…

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Aux origines du sol
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C'est une algue microscopique qui vit... dans la neige ! "Sanguina nivaloides", de son nom scientifique, se laisse apercevoir au printemps lorsqu'elle teinte la neige d'un rouge sang. Direction le col du Lautaret, dans les Alpes, où biologistes et physiciens nous expliquent comment la neige se révèle être un étonnant écosystème dans lequel la vie tient toute sa place.

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Sang des glaciers (Le)
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Une jeune participante prend part à l’inoculation d’une souche bactérienne en l'absence d’oxygène, afin de synthétiser de l’hydrogène au laboratoire Bioénergétique et ingénierie des protéines. Avoir pu se mettre dans la peau d’une microbiologiste pour quelques heures l’incitera peut-être à poursuivre des études en sciences. Dans le cadre de la Fête de la science, le CNRS Provence et Corse organise chaque année "Les visites insolites du CNRS" de ses laboratoires. Ces rendez-vous se veulent…

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Inoculation d’une souche bactérienne afin de synthétiser de l’hydrogène au laboratoire BIP, Visite insolite du CNRS 2023
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Enregistrement d’un sujet marchant sur un tapis roulant motorisé lors d’une étude de la marche. Il est équipé de marqueurs réfléchissants passifs utilisés pour la capture du mouvement. Leurs déplacements sont détectés par des caméras, afin d’enregistrer la cinématique de la personne. L’objectif est de caractériser les paramètres spatio-temporels de la marche (vitesse, longueur de pas, durée d’appui) et les différents angles articulaires (angle de flexion du genou, rotation de la cheville, angle…

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Enregistrement d'un sujet lors d'une étude de la marche sur la Plateforme d’analyse du mouvement (Pam)
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Enregistrement d’un sujet marchant sur un tapis roulant motorisé lors d’une étude de la marche. Il est équipé de marqueurs réfléchissants passifs utilisés pour la capture du mouvement. Leurs déplacements sont détectés par des caméras, afin d’enregistrer la cinématique de la personne. L’objectif est de caractériser les paramètres spatio-temporels de la marche (vitesse, longueur de pas, durée d’appui) et les différents angles articulaires (angle de flexion du genou, rotation de la cheville, angle…

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Enregistrement d'un sujet lors d'une étude de la marche sur la Plateforme d’analyse du mouvement (Pam)
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Enregistrement d’un sujet marchant sur un tapis roulant motorisé lors d’une étude de la marche. Il est équipé de marqueurs réfléchissants passifs utilisés pour la capture du mouvement. Leurs déplacements sont détectés par des caméras, afin d’enregistrer la cinématique de la personne. L’objectif est de caractériser les paramètres spatio-temporels de la marche (vitesse, longueur de pas, durée d’appui) et les différents angles articulaires (angle de flexion du genou, rotation de la cheville, angle…

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Enregistrement d'un sujet lors d'une étude de la marche sur la Plateforme d’analyse du mouvement (Pam)
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Modélisation du mouvement d’un sujet lors d’une étude de la marche. Le sujet, qui marche sur un tapis roulant motorisé, est équipé de marqueurs réfléchissants passifs utilisés pour la capture du mouvement. Leurs déplacements sont détectés par des caméras et un logiciel crée l’avatar du corps en mouvement, afin de numériser la cinématique de la personne. Ce modèle permet de calculer les paramètres spatio-temporels de la marche (vitesse, longueur de pas, durée d’appui) et les amplitudes…

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Modélisation du mouvement lors d'une étude de la marche sur la Plateforme d’analyse du mouvement (Pam)
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Modélisation du mouvement d’un sujet lors d’une étude de la marche. Le sujet, qui marche sur un tapis roulant motorisé, est équipé de marqueurs réfléchissants passifs utilisés pour la capture du mouvement. Leurs déplacements sont détectés par des caméras et un logiciel crée l’avatar du corps en mouvement, afin de numériser la cinématique de la personne. Ce modèle permet de calculer les paramètres spatio-temporels de la marche (vitesse, longueur de pas, durée d’appui) et les amplitudes…

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Modélisation du mouvement lors d'une étude de la marche sur la Plateforme d’analyse du mouvement (Pam)
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Modélisation du mouvement d’un sujet lors d’une étude de la marche. Le sujet, qui marche sur un tapis roulant motorisé, est équipé de marqueurs réfléchissants passifs utilisés pour la capture du mouvement. Leurs déplacements sont détectés par des caméras et un logiciel crée l’avatar du corps en mouvement, afin de numériser la cinématique de la personne. Ce modèle permet de calculer les paramètres spatio-temporels de la marche (vitesse, longueur de pas, durée d’appui) et les amplitudes…

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Modélisation du mouvement lors d'une étude de la marche sur la Plateforme d’analyse du mouvement (Pam)
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Analyse de la marche et de la posture d’un sujet marchant sur un tapis baropodométrique. Cet équipement, couplé à un logiciel, permet de connaître les paramètres spatio-temporels de la marche (vitesse, longueur de pas, durée d’appui), la répartition des pressions plantaires, les composantes verticales de la force de réaction au sol et la trajectoire du centre de pression. La Plateforme d’analyse du mouvement (Pam) de l’Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine (Incia) est…

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Analyse de la marche et de la posture d’un sujet sur la Plateforme d’analyse du mouvement (Pam)
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Etude de l’équilibre et de la posture d’une personne grâce à une plateforme de posturographie dynamique couplée à un dispositif de réalité virtuelle. La plateforme est constituée d’un plateau mobile équipé de capteurs de force. En basculant, il perturbe l’équilibre du sujet de manière quasi imperceptible afin de mesurer ses capacités de rééquilibration. La plateforme peut aussi réagir en temps réel aux changements de posture. La personne est également équipée d’un visiocasque qui génère…

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Etude de l’équilibre et de la posture d'une sujet sur la Plateforme d’analyse du mouvement (Pam)
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Manipulation d’objets à l’aide du bras robotique Reachy par une personne non amputée simulant un handicap, dans le cadre d’une recherche visant à améliorer le contrôle des prothèses de bras. L’opérateur pilote le robot grâce à la réalité virtuelle, qui lui permet de voir à travers les yeux de Reachy et de contrôler son point de vue en bougeant sa propre tête, et d’une intelligence artificielle. Cette dernière contrôle les articulations du bras robotique sur la base des mouvements de l’épaule et…

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Manipulation d'objets à l'aide d'un avatar robotique de bras pour améliorer le contrôle des prothèses
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Manipulation d’objets à l’aide du bras robotique Reachy par une personne non amputée simulant un handicap, dans le cadre d’une recherche visant à améliorer le contrôle des prothèses de bras. L’opérateur pilote le robot grâce à la réalité virtuelle, qui lui permet de voir à travers les yeux de Reachy et de contrôler son point de vue en bougeant sa propre tête, et d’une intelligence artificielle. Cette dernière contrôle les articulations du bras robotique sur la base des mouvements de l’épaule et…

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Manipulation d'objets à l'aide d'un avatar robotique de bras pour améliorer le contrôle des prothèses
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Manipulation d’objets à l’aide du bras robotique Reachy par une personne non amputée simulant un handicap, dans le cadre d’une recherche visant à améliorer le contrôle des prothèses de bras. L’opérateur pilote le robot grâce à la réalité virtuelle, qui lui permet de voir à travers les yeux de Reachy et de contrôler son point de vue en bougeant sa propre tête, et d’une intelligence artificielle. Cette dernière contrôle les articulations du bras robotique sur la base des mouvements de l’épaule et…

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Manipulation d'objets à l'aide d'un avatar robotique de bras pour améliorer le contrôle des prothèses
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Manipulation d’objets à l’aide du bras robotique Reachy par une personne non amputée simulant un handicap, dans le cadre d’une recherche visant à améliorer le contrôle des prothèses de bras. L’opérateur pilote le robot grâce à la réalité virtuelle, qui lui permet de voir à travers les yeux de Reachy et de contrôler son point de vue (visible sur l’écran au premier plan) en bougeant sa propre tête, et d’une intelligence artificielle. Cette dernière contrôle les articulations du bras robotique sur…

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Manipulation d'objets à l'aide d'un avatar robotique de bras pour améliorer le contrôle des prothèses
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This is not a torture session but rather a totally painless experiment designed to reveal the subtle mechanisms involved in speech production. Sensors attached to the tongue and lips of this volunteer, who is placed in a low-intensity electromagnetic field, enable the movements of these articulatory organs to be recorded. This makes it possible to visualise how the tongue and lips work together to pronounce specific sounds and sequences of sounds. Through this experiment, researchers hope to…

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On the tip of the tongue
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Plus d'un an après sa mise à l'eau, BathyBot vient de s'éveiller au fond de la mer Méditerranée. Plongez aux côtés de ce robot téléopéré depuis la surface, le premier à être installé de façon permanente à 2400 mètres de profondeur pour au moins cinq ans. Accompagné d'un récif artificiel et d'une batterie d'instruments, BathyBot permettra d'étudier la biodiversité, la bioluminescence et les processus biogéochimiques des fonds marins. Imaginé scientifiquement par les équipes de…

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BathyBot, le robot des profondeurs

CNRS Images,

Our work is guided by the way scientists question the world around them and we translate their research into images to help people to understand the world better and to awaken their curiosity and wonderment.