Thèse Rééducation Cognitive et Motrice en Double Tâche à Domicile chez les Patients Atteints de Sclérose en Plaques Développement Usabilité et Efficacité d'Une Application Digitale H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Polytechnique Hauts de France École doctorale : Ecole Doctorale Polytechnique Hauts-de-France Laboratoire de recherche : Laboratoire Experiment, Transhumanism, Human Interactions, Care & Society Direction de la thèse : Caroline MASSOT Début de la thèse : 2026-09-01 Date limite de candidature : 2026-07-31T23:59:59 La sclérose en plaques (SEP) est une maladie auto-immune dégénérative du système nerveux central dont les troubles de la marche et les déficits cognitifs constituent les symptômes les plus invalidants, y compris aux stades précoces. La rééducation en double tâche cognitivo-motrice améliore simultanément les performances locomotrices et cognitives, mais elle reste tributaire d'un accès au centre de soins, génératrice d'inégalités territoriales et d'une charge importante pour des patients souvent en activité professionnelle.
Le projet BrainMotionMS propose de développer, puis d'évaluer, une application digitale permettant la réalisation d'exercices de rééducation en double tâche à domicile. Cette thèse, financée dans le cadre d' Euro-Tell 2025 et accueillie au sein des laboratoires ETHICS EA7446 (Neurethic Lab) et du LAMIH UMR CNRS 8201 s'articulera autour de trois axes complémentaires : (1) la description et la valorisation scientifique du processus de développement co-construit de l'application, (2) l'évaluation qualitative de l'usabilité, de l'expérience utilisateur et du bien-être perçu par les patients au cours de l'essai clinique multicentrique, (3) l'évaluation quantitative de l'impact neuropsychologique et moteur de l'application à l'issue de 8 semaines de rééducation.
Le doctorant assurera la réalisation des bilans neuropsychologiques et aux analyses du mouvement des patients inclus dans les centres du GHICL, contribuant directement aux données de l'essai randomisé contrôlé BrainMotionMS.
1. La sclérose en plaques : une maladie aux répercussions multiples
La sclérose en plaques (SEP) est une maladie auto-immune démyélinisante et neurodégénérative du système nerveux central touchant environ 100 000 personnes en France, dont une majorité de femmes jeunes (20-40 ans). Elle se caractérise par une symptomatologie multiple et progressive : troubles de la marche, de l'équilibre, déficits cognitifs, fatigue, douleurs et troubles de l'humeur. Les troubles de la marche et de l'équilibre sont les symptômes les plus courants et les plus invalidants, présents dès les premiers stades de la maladie, et représentent la principale cause de recours aux soins de rééducation (Larocca, 2011 ; Langeskov-Christensen et al., 2017).
Les troubles cognitifs concernent 43 à 70 % des patients, dès les stades précoces. Les domaines les plus fréquemment altérés sont la vitesse de traitement de l'information, la mémoire épisodique et les fonctions exécutives. Ces atteintes constituent l'une des premières causes de perte d'emploi et de détérioration de la qualité de vie (Beste et al., 2018 ; Kahraman et al., 2023). Elles interfèrent également avec les capacités de marche et d'équilibre, en les majorant.
2. L'évaluation et la rééducation en double tâche
La double tâche (DT) correspond à la capacité d'effectuer simultanément deux tâches, typiquement motrices et cognitives. Les ressources attentionnelles étant limitées, leur dépassement entraîne une diminution des performances dans au moins l'une des deux tâches (théorie de la capacité attentionnelle ; Woollacott & Shumway-Cook, 2002 ; Pashler, 1994). Chez les patients atteints de SEP, cette contrainte est exacerbée par la réduction des ressources attentionnelles disponibles liée aux lésions neurologiques (Wajda & Sosnoff, 2015 ; Learmonth et al., 2017 ; Rooney et al., 2020).
Les lésions neuronales de la SEP affectent conjointement les substrats cognitifs et moteurs, justifiant une approche « couplée » qui cible simultanément ces deux dimensions. La littérature démontre que la rééducation en double tâche offre des bénéfices supplémentaires sur la marche et les fonctions cognitives, comparativement à un réentraînement moteur seul (Veldkamp et al., 2019 ; Morelli & Morelli, 2021 ; Martino Cinnera et al., 2021). Néanmoins, cette rééducation est jusqu'ici réalisée exclusivement en centre, avec plusieurs thérapeutes, ce qui la rend coûteuse en temps et inaccessible à une large part des patients.
3. La e-santé comme alternative : le projet BrainMotionMS
La e-santé, englobant la téléréhabilitation, les applications mobiles et les exergames, offre une alternative flexible et peu coûteuse. Elle permet la réalisation d'exercices à domicile, réduit la charge de soins et diminue les inégalités d'accès, particulièrement prégnantes dans la région Hauts-de-France. Des applications telles que NeuroNation, Happy Neuron ou Rehappy ciblent soit la motricité soit la cognition, mais aucune ne propose à ce jour une rééducation en double tâche combinée (Mura et al., 2018 ; Tacchino et al., 2020).
Le projet BrainMotionMS, financé par la Fondation Décathlon (2024), l'appel à projets Emergence de FranceSEP (2025) et l'AAP Euro-Tell 2025 (ANR), propose de combler cette lacune. Un consortium multidisciplinaire - réunissant médecins rééducateurs (GHICL), chercheurs (ETHICS, LAMIH UMR CNRS 8201), ingénieurs (LAMIH, JUNIA) et patients (France SEP) - a conçu une application destinée aux plateformes Android et Apple. Le développement, assuré par l'agence digitale Les Fabricants (Villeneuve-d'Ascq), a débuté en janvier 2025.
L'application intègre des modules de réentraînement moteur à difficultés progressives (transferts de poids, équilibre statique et dynamique, coordination, force musculaire) combinés à des exercices cognitifs adaptatifs ciblant la mémoire de travail, la mémoire visuo-spatiale, la discrimination auditive et les fonctions exécutives. La difficulté motrice et cognitive s'ajuste automatiquement en fonction des performances du patient, favorisant personnalisation et adhésion.
L'essai clinique multicentrique, randomisé, contrôlé en simple aveugle (BrainMotionMS RCT), portera sur 140 patients atteints de SEP (EDSS <5, âge 18-65 ans), répartis en deux bras : groupe double tâche (DT, 4 × 20 min/semaine × 8 semaines via application) et groupe simple tâche (ST, exercices moteurs via livret ExoSEP). Trois évaluations sont prévues : T0 (baseline), T1 (à l'issue de l'intervention soit à 9 semaines), T2 (20 semaines, suivi). Le recrutement sera réalisé dans cinq centres hospitaliers : GHICL (Lille), Hôpital Saint-Amand-les-Eaux, Pôle Saint-Hélier, CHU Nice et CHU Lyon.
- Étude 1 - Développement de l'application : Décrire et valoriser scientifiquement le processus de co-conception participative de l'application BrainMotionMS, les choix techniques et cliniques réalisés, les modules développés et les mécanismes d'adaptation de la difficulté.
- Étude 2 - Usabilité et perception : Évaluer la perception, l'expérience utilisateur, l'usabilité et le bien-être perçu par les patients lors de l'utilisation de l'application au cours de l'essai clinique, au moyen de focus groups et d'un questionnaire.
- Étude 3 - Efficacité neuropsychologique et motrice : Évaluer l'impact de la rééducation en double tâche (vs. simple tâche) sur les performances cognitives et motrices à T1 (9 semaines), à partir des données neuropsychologiques et locomotrices de l'essai randomisé contrôlé BrainMotionMS.
Étude 1 - Description et valorisation scientifique du développement de l'application BrainMotionMS
Objectif
Publier un article méthodologique décrivant le processus de co-conception participative de l'application BrainMotionMS : choix des modules moteurs et cognitifs, principes d'adaptation de la difficulté, architecture technologique, implication des patients et des cliniciens à chaque étape.
Méthode
Il s'agira d'une étude descriptive et méthodologique basée sur la documentation systématique du processus de développement (compte-rendus hebdomadaires du consortium, itérations de design, retours des patients membres de France SEP, évaluations des experts cliniques). Le doctorant participera activement aux réunions de consortium et rédigera un article de type « development paper » pour les interventions digitales. Les modules moteurs (transferts de poids, équilibre, coordination, force) et cognitifs (mémoire de travail, mémoire visuo-spatiale, discrimination auditive, fonctions exécutives) seront décrits en détail, ainsi que les algorithmes d'adaptation de la difficulté (motrice et cognitive) intégrés à l'application.
Critère d'évaluation
Publication d'un article scientifique de type méthodologique dans une revue internationale indexée (ex. JMIR mHealth and uHealth, BMJ Open, Frontiers in Neurology).
Étude 2 - Évaluation qualitative de l'usabilité, de l'expérience utilisateur et du bien-être
Population
Patients atteints de SEP inclus dans les centres du GHICL dans le cadre du RCT BrainMotionMS (groupe DT et groupe ST), volontaires pour participer aux focus groups. Objectif de recrutement : 4 à 6 focus groups de 6 à 8 participants, selon saturation des données.
Design
Étude qualitative utilisant des entretiens semi-structurés en focus groups, organisés à la fin de la période d'intervention (semaine 9, T1). Une approche thématique déductive et inductive (analyse thématique de Braun & Clarke, 2006) sera utilisée pour analyser les verbatims issus des sessions enregistrées et retranscrits. Des outils validés compléteront le recueil : System Usability Scale (SUS), User Experience Questionnaire (UEQ), Warwick-Edinburgh Mental Well-being Scale (WEMWBS).
Domaines explorés
- Design et ergonomie de l'application (navigation, lisibilité, clarté des consignes)
- Facilité d'utilisation et autonomie dans la pratique
- Intérêt, motivation et engagement vis-à-vis des exercices
- Difficultés rencontrées et obstacles à l'observance
- Ressenti émotionnel et sentiment d'efficacité personnelle
- Vécu de l'isolement ou du suivi à distance des cliniciens
- Adhésion au long cours et perspectives d'amélioration
Analyse complémentaire
Un modèle biopsychosocial de l'adhésion sera élaboré, intégrant des variables sociodémographiques, cliniques (score EDSS, fatigue), psychoaffectives (anxiété, dépression), cognitives et les croyances des patients à l'égard des dispositifs numériques de santé.
Critère d'évaluation
Saturation thématique atteinte ; scores SUS, UEQ et WEMWBS ; publication d'un article qualitatif (ex. BMJ Open, Disability and Rehabilitation, Multiple Sclerosis Journal).
Étude 3 - Évaluation de l'efficacité neuropsychologique et motrice à 9 semaines (T1)
Design
Analyse des données de l'essai randomisé contrôlé BrainMotionMS (multicentrique, simple aveugle, deux bras parallèles). L'étude sera déposé en septembre 2026 au CPP. Le doctorant assurera la réalisation des bilans neuropsychologiques et des analyses du mouvement pour les patients inclus dans les centres du GHICL (Hôpital Saint-Philibert et centres associés), à T0 et T1.
Population
140 patients atteints de SEP (EDSS <5, âge 18-65 ans, aucune poussée depuis au moins 6 semaines, sans comorbidité neurologique ni troubles visuels sévères). Répartition 1:1 entre les groupes DT et ST par randomisation centralisée.
Critère de jugement principal (cognitif et moteur)
Performance en double tâche motrice (DTCmoteur, en %) : différence normalisée de vitesse de marche entre condition simple tâche et double tâche. Performance en double tâche cognitive (DTCcognitif, en %) : différence normalisée du nombre de réponses correctes entre condition simple et double tâche.
Critères neuropsychologiques secondaires évalués par le doctorant
- Tests neuropsychologiques standardisés : vitesse de traitement de l'information (SDMT), mémoire de travail (empans de chiffres directs et inverses), mémoire épisodique (tâche d'empan mnésique), attention divisée (tâche de soustraction mentale), fonctions exécutives (Trail Making Test, Letter-Number Sequencing, Stroop)
- Évaluation cognitive spécifique à la SEP : BICAMS (Brief International Cognitive Assessment for MS), incluant SDMT, BVMT-R et CVLT
- Mesures en double tâche : tâche de marche seule et marche avec tasse (mesure locomotrice), combinées à une tâche d'empan mnésique ou de soustraction (mesure cognitive)
- Échelle de fatigue (FSS), questionnaire MSWS-12, échelle d'Ashworth, force musculaire des membres inférieurs
- Évaluation psychologique : Beck Depression Inventory (BDI), State-Trait Anxiety Inventory (STAI)
Critères locomoteurs secondaires évalués par le doctorant
- Analyse quantifiée du mouvement en marche à vitesse spontanée en simple et double tâche et marche tandem en simple et double tâche - modèle corps entier - analyse spatio-temporelles/cinématiques et dynamiques.

Analyses statistiques
Analyse en intention de traiter (ITT) et per protocole. Comparaison des scores DTCmoteur et DTCcognitif entre groupes DT et ST à T1 (test de Student ou Mann-Whitney selon distribution). Analyses de covariance (ANCOVA) avec ajustement sur les scores T0, l'âge et le score EDSS. Calcul de la taille d'effet (d de Cohen). Seuil de significativité : p <0,05, test bilatéral. Puissance statistique : 80 % pour détecter une différence de 10 % sur le DTC, sur la base de la littérature (Veldkamp et al., 2019).

En cas de difficulté de recrutements de patients ou de retard dans l'inclusion des patients, nous avons prévu dans le CPP une analyse intermédiaire.