Xtreme Research # Adaptation
de Fondation FondaMental Suisse, UMR INSERM U1075 COMETE et HAIS – ADAPTATION
Genève, Saint-Pierre et Paris
Coureurs # Capteurs
L’ultra-trail du Grand Raid a lieu du 19 au 22 octobre sur l’île de la Réunion. Les parcours de la «Diagonale des Fous» et du «Trail de Bourbon» font 165 km et 111 kilomètres pour respectivement 9 580 mètres et 6 430 mètres de dénivelé positif. Mais comment un humain peut-il seulement passer vivant la ligne d’arrivée ?
Avec le projet Xtreme Research # Adaptation, des équipes de chercheurs suisses et françaises vont analyser les marqueurs de l’adaptation aux conditions extrêmes (physiologie, attention, motivation) grâce à la récupération de données via des outils connectés, des test et des prélèvements sanguins pendant la course chez six ultra-trailers participant au Grand Raid.
C’est une étude pilote qui vise à comprendre les mécanismes d’adaptation du corps humain face à différents environnements contraignants (climatique, psychologique, sociaux, etc…), impliquant notamment une meilleure connaissance des rythmes circadiens (un sujet qui a mené au prix Nobel de médecine cette année), des marqueurs de l’inflammation et de l’état motivationnel lors de ces situations de stress physique et mental. Ce sont des connaissances absolument indispensables afin de mieux comprendre les capacités humaines face à des conditions évolutives et stressantes qui ne peuvent pas toutes être étudiées dans les conditions artificielles de lieux confinés et stabilisés, et sont donc complémentaires aux travaux menés en laboratoire.
XTREME RESEARCH # ADAPTATION EN 7 QUESTIONS
En quoi consiste le projet ?
Ce pilote est le premier volet du projet EMPHASE (Endurance Monitoring PHysiology Adaptation SEnsors). Il s’agit d’analyser les données des trailers qui avant, pendant et après la course, seront bardés de capteurs, devront répondre à des questionnaires, faire des tests sur ordinateur et dynamomètre et subiront des prélèvements sanguins avec l’aide des infirmières et des opérateurs qui géreront les dispositifs mobiles et la récupération des données des outils connectés et embarqués. Ces mesures auront lieu in situ, au moyen de capteurs embarqués, et avec des évaluations en situation expérimentale (dispositif avec laptop et dynamomètre) avec prélèvements sanguins.
L’intérêt de l’étude est la superposition de ces données avec le tracking GPS précis des sujets et donc de leur performance, en tenant compte des variations sur des périodes alternant un jour et une nuit (étude des rythmes chronobiologiques).
Qui participe à l’étude ?
6 trailers eux-même médecins ou chercheurs. 3 infirmières diplômées d’état effectueront les prélèvements sanguins et leur conditionnement. 3 opérateurs gèreront les dispositifs mobiles et la récupération des données des outils connectés.
Tous les participants, expérimentateurs et sujets étudiés, sont totalement bénévoles, vos contributions permettront de payer le matériel, les analyses et les frais. Sans oublier les collaborateurs, techniciens et chercheurs ’en base arrière’ qui traiteront ces données au retour en vue des résultats.
Quelles données seront analysées ?
Les relevés concerneront : a) des variables biologiques portant sur l’inflammation, les dommages cellulaires, la souffrance neuronale, ou des données du métabolisme, les modifications du fonctionnement rénal, les carences d’oligoéléments. b) des variables physiologiques portant sur les appareils cardio-pulmonaire, c) des variables chronobiologiques portant sur la température corporelle interne et externe, la vigilance, l’état de veille et le sommeil. d) des variables cognitives consistant en des profils de motivation et des capacités d’attention qui seront corrélées aux profil GPS de chaque coureur.
Quand les premiers résultats seront-ils disponibles ?
Certaines analyses seront déjà terminées dès janvier 2018, d’autres prendront plusieurs mois supplémentaires.
En quoi cette étude est-elle originale ?
L’approche et le contexte sont assez exceptionnels car le projet permet de réunir plusieurs chercheurs experts chacun sans son domaine, qui vont travailler tous ensemble, donc unir leurs forces, mutualiser et échanger leurs savoirs pour faire avancer la recherche.
D’autre part il s’agit de recueils de données de haute précision, pluridimensionnelles, dans un contexte expérimental difficile, in situ. Le fait que les données soient collectées en situation réelle est possible grâce aux outils connectés, c’est la grande difficulté mais aussi la valeur ajoutée du projet.
L’intérêt en bref ?
1) Le suivi médical des sportifs et l’amélioration de leurs performances. 2) La compréhension de la physiologie de l’adaptation aux environnements contraignants. 3) Le développement d’outils biotechnologiques connectés et de tests en situation pour mesurer les variables physiologiques et les fonctions cérébrales en milieu naturel (e-santé). 4) La recherche sur les composantes physiologiques de la motivation et ses perturbations dans les troubles de l’humeur (santé mentale).
Quel rapport avec les malades ?
Ils sont nombreux, par exemple, il y a des similitudes cliniques entre l’état des trailers en course et les états infectieux sévères de certains patients. La meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques impliqués dans une agression physique prolongée devrait permettre d’investiguer de nouvelles voies d’exploration thérapeutiques. L’étude des données des trailers favorise donc la découverte de nouveaux traitements pour les malades.
PORTRAITS DES CHERCHEURS / COUREURS DE L'EXTREME
Christian Clot est un explorateur-chercheur franco suisse, spécialisé dans les mécanismes d’adaptation en conditions extrêmes et isolées et face aux crises. Il dirige le programme d’expéditions de recherche « Adaptation » qui vise à mieux comprendre l’humain en conditions environnementales réelles.
Stéphane Besnard est praticien hospitalier au Service des Explorations Fonctionnelles Neurologiques du CHU de Caen et Maître de Conférence à l’Université de Caen et à l ’UFR Médecine et membre de l’équipe INSERM Comete U1075. Il s’intéresse à la physiologie et la cognition dans des environnements extrêmes chez l’homme en particulier la microgravité et la fonction sensorielle vestibulaire.
Romain Jouffroy est médecin anesthésiste réanimateur à l’hôpital Necker Enfants Malades à Paris. Il réalise depuis 2010 des études visant à évaluer le retentissement, per effort, cardiaque, rénal et inflammatoire des épreuves d’ultra endurance ayant des similitudes physiopathologiques avec les infections sévères des malades de réanimation.
Luc Mallet est chercheur en neurosciences, professeur de psychiatrie à l’Université Paris Est Créteil et à l’Université de Genève, il est directeur de la Fondation FondaMental Suisse où il promeut les recherches multidisciplinaires et technologiques en psychiatrie. Ses recherches portent sur l’étude des comportements répétés pathologiques chez l’homme et le développement de traitements innovants comme la neuromodulation cérébrale.
Benoit Mauvieux est maître de conférences à l’UFR STAPS de Caen en Normandie, membre de l’équipe INSERM Comete U1075. Il se spécialise dans l’étude des rythmes biologiques pour les personnes exposées aux environnements extrêmes et devant réaliser une performance.
Mathias Pessiglione est responsable de l’équipe « Motivation, cerveau et Comportement » à l’Institut du Cerveau et de la Moelle épinière à Paris et dirige la plate-forme Prisme permettant d’étudier les interactions entre fatigue physique et fatigue mentale. Il a récemment travaillé en collaboration avec l’Insep.
- Biomarqueurs de l’inflammation systémique
- Rythme nycthéméral de la température centrale & thermorégulation
- Sommeil et troubles de la vigilance
- Profilage de l’état motivationnel
Retrouvez les détails de chaque étude en téléchargeant le PDF ici : https://www.dropbox.com/s/buvlqjzvfnuks1b/Xtreme%20Research%20Adapation.pdf?dl=0
QUELQUES EXPLICATIONS SUR L’ILLUSTRATION CI-DESSOUS !
Quelques heures avant le départ de la course, les trailers vont avaler une gélule munie d’une sonde thermique, d’un émetteur et d’une mémoire interne pour analyser leur température interne. Les data seront transmises et stockées à un moniteur externe en temps réel. Nombre de mesures : une donnée toutes les 30 secondes.
