Comment réagissons-nous à un changement de rythme dans la marche ?

1. Contexte général

Marcher semble être un geste simple, automatique, et acquis pour une grande partie de la population. Pourtant, un nombre important de mécanismes, généralement inconscients, permettent à notre cerveau et à notre corps de coordonner chacun de nos pas. Cette organisation peut toutefois être mise à l’épreuve par de nombreux obstacles, tels que des changements de surface ou de dénivelé, nous obligeant à adapter notre manière de marcher.

Ces perturbations, selon notre âge ou nos capacités réactionnelles, peuvent avoir des conséquences différentes. Par exemple, une personne âgée qui glisse ou trébuche a plus de chances de tomber qu’un jeune adulte. De même, une situation de double tâche, c’est-à-dire une situation dans laquelle une personne doit effectuer deux activités distinctes en même temps, peut suffire pour évaluer nos capacités d’adaptation.

Par exemple, une étude récente [1] a montré que lorsque de jeunes adultes devaient synchroniser leurs pas avec une piste audio dont le tempo ralentissait subitement, les participants resynchronisaient leur pas avant de retrouver leur stabilité posturale. Leurs résultats ont suggéré que les jeunes adultes étaient capables de répondre rapidement à la consigne tout en continuant à ajuster progressivement leur stabilité.

Mais qu’en est-il des personnes âgées ? Avec l’avancée en âge, certaines capacités fonctionnellement diminuent progressivement, pouvant affecter la qualité de marche et obligeant parfois cette population à effectuer des activités proches de leur effort maximal tant sur le plan physique que cognitif [2]. Nous pouvons nous demander si, face aux mêmes perturbations auditives, leur ordre de récupération serait identique à celui observé.

C’est à partir de ces observations que nous avons souhaité apporter une réponse à cette interrogation dans notre dernière étude publiée dans le journal Gait & Posture [3].

2. Une expérimentation basée sur les perturbations auditives.

20 jeunes adultes et personnes âgées en bonne santé ont participé à notre expérimentation. Le protocole consistait à marcher en suivant le rythme d’un métronome dont le tempo représentait la cadence de marche propre de chaque participant.

Au cours de leur session de marche, le tempo du métronome ralentissait ou accélérait de manière inattendue sur 6 battements consécutifs, obligeant les participants à adapter leur cadence de marche pour rester synchronisés avec le rythme imposé.

Deux variables ont ensuite été mesurées et comparées :

- Le temps nécessaire pour retrouver la synchronisation avec le métronome.

- Le temps nécessaire pour retrouver une marche stable (estimée à partir des mouvements verticaux du dos).

3. Résultats

3.1. Chez les jeunes adultes

La majorité des jeunes adultes ont achevé la resynchronisation avant le retour à la stabilité, suggérant que cette population est capable de s’adapter aux perturbations inattendues tout en ajustant progressivement la stabilité dans un second temps. De plus, les conditions expérimentales pourraient expliquer les résultats obtenus. En effet, les participants marchaient sur un sol dur, qui offrirait une meilleure flexibilité pour répondre à la demande de la tâche comparativement à la marche sur tapis roulant [4].

3.2. Chez les personnes âgées

Contrairement à ce que l’on pouvait imaginer, les personnes âgées de notre étude ont présenté un profil de récupération proche de celui des jeunes adultes.

Nos résultats ont mis en évidence que le vieillissement en bonne santé ne semble pas altérer la capacité à retrouver une locomotion stable et rythmée après une perturbation. Cependant, l’ordre de récupération variait d’un individu à un autre. En effet, environ la moitié des personnes âgées dans notre étude ont achevé la récupération posturale avant la resynchronisation, laissant supposer l’existence de deux sous-groupes : un qui achèverait la resynchronisation d’abord, et un qui retrouverait la stabilité posturale en premier.

Malgré l’analyse de plusieurs caractéristiques telles que l’âge, la taille, le poids, le sexe, ou les performances fonctionnelles au TUG (Timed Up and Go) et SPPB (Short Physical Performance Battery), nous n’avons pas observé de lien qui pourrait expliquer l’ordre de récupération obtenu chez nos participants âgés. Il se pourrait que d’autres variables telles que le niveau d’activité physique, la sensibilité au rythme, ou les capacités anticipatoires puissent expliquer nos résultats obtenus [5,6].

4. Conclusion

La littérature scientifique s’est souvent intéressée aux capacités rythmiques de la marche indépendamment des réponses posturales aux perturbations. Notre travail a permis de mettre en lumière que ces deux mécanismes, bien qu’étant liés à la marche, ne se rétablissent pas nécessairement au même moment.

En résumé, nos résultats montrent qu’un vieillissement en bonne santé permet un ordre de récupération proche de celui de jeunes adultes. Ils soulignent également que retrouver le bon rythme de marche ne signifie pas nécessairement que la stabilité est complètement revenue. Comprendre ces mécanismes pourrait contribuer à mieux évaluer les capacités adaptatives de la marche, et à terme, mieux prévenir les situations à risque de chute.

5. Remerciements

Nous tenons à sincèrement remercier tous les participants qui ont donné de leur temps pour cette expérimentation. Nous remercions également le laboratoire EuroMov Digital Health in Motion pour le prêt du matériel et les membres de l’équipe BeatHealth pour le temps consacré au développement de cette étude.

6. Références

[1] Ravi DK, Heimhofer CC, Taylor WR, Singh NB. Adapting Footfall Rhythmicity to Auditory Perturbations Affects Resilience of Locomotor Behavior: A Proof-of-Concept Study. Front Neurosci. 2021 Jul 29;15:678965. doi: 10.3389/fnins.2021.678965. PMID: 34393705; PMCID: PMC8358836.

[2] Beauchet O, Annweiler C, Callisaya ML, De Cock AM, Helbostad JL, Kressig RW, Srikanth V, Steinmetz JP, Blumen HM, Verghese J, Allali G. Poor Gait Performance and Prediction of Dementia: Results From a Meta-Analysis. J Am Med Dir Assoc. 2016 Jun 1;17(6):482-90. doi: 10.1016/j.jamda.2015.12.092. Epub 2016 Feb 4. PMID: 26852960; PMCID: PMC5319598.

[3] Dufourneau A, Sutton-Charani N, Tallon G, Blain H, Damm L. Effects of auditory perturbations on recovery dynamics as a component of locomotor resilience in healthy young and older adults. Gait Posture. 2026 Jun 29;130:110273. doi: 10.1016/j.gaitpost.2026.110273. Epub ahead of print. PMID: 42379116.

[4] D.M. Vickery-Howe, D.R. Bonanno, B.J. Dascombe, et al., Physiological, perceptual, and biomechanical differences between treadmill and overground walking in healthy adults: a systematic review and meta-analysis, J. Sports Sci. 41 (23) (2023) 2088–2120, https://doi.org/10.1080/02640414.2024.2312481.

[5] C. (Lieke) E. Peper, J.K. Oorthuizen, M. Roerdink, Attentional demands of cued walking in healthy young and elderly adults, Gait Posture 36 (3) (2012) 378–382, https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2012.03.032.

[6] T. Kaewmanee, H. Liang, K.C. Madrid, A.S. Aruin, Older adults utilize less efficient postural adaptations when they are uncertain about the magnitude of a perturbation, Human. Mov. Sci. 85 (2022) 102996, https://doi.org/10.1016/j. humov.2022.102996.