Aymar de Rugy

Aymar de Rugy est directeur de recherche CNRS en neurosciences et dirige l’équipe « Contrôle sensorimoteur hybride » au sein de l’institut de Neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine (INCIA – université de Bordeaux et CNRS). Il étudie, avec son équipe, comment le corps humain contrôle les mouvements du membre supérieur en s’intéressant aux informations que renvoient les muscles qui effectuent l’action, à leur traitement par la moelle épinière et aux réponses que celle-ci renvoie pour apporter des corrections au mouvement. Ces études nourrissent le développement de nouveaux systèmes de contrôle des prothèses bioniques du bras et de l’avant-bras, dits systèmes hybrides, qui associent à des dispositifs artificiels des contrôleurs biologiques prenant en compte des signaux physiologiques.       

Les recherches d’Aymar de Rugy et de son équipe se concentrent sur deux axes principaux :

• Mieux comprendre les mécanismes du contrôle sensorimoteur chez l’homme en étudiant notamment les boucles sensorimotrices qui interviennent au cours d’un mouvement. L’équipe s’intéresse à la fois aux récepteurs sensoriels, aux propriétés mécaniques des muscles et aux réseaux neuronaux de la moelle épinière.
• Utiliser les connaissances acquises afin de faciliter et optimiser le contrôle des prothèses de bras par les personnes amputées. Pour cela l’équipe cherche à la fois à modéliser les mouvements naturels de manière à les reproduire artificiellement, à améliorer la compréhension, par une intelligence artificielle, des mouvements que l’opérateur souhaite réaliser en entraînant celle-ci à interpréter des informations transmises par des capteurs et à permettre un retour sensoriel aux patients au moyen de vibrations. L’équipe travaille également à améliorer le contrôle des prothèses grâce à la vision par ordinateur et l’oculométrie.

Références

• Comment l'IA pourra commander les prothèses robotiques de bras (Jacques Henno, Les Echos 12/04/2021)
• Contrôle biomimétique d’une prothèse de bras à partir de mouvements naturels (Communiqué de presse du CNRS, 18/03/2021)
• Quand la moelle se passe du cerveau (Noëlle Guillon, Pour la Science, 25/03/2019)

• Ségas E, Mick S, Leconte V, Klotz R, Cattaert D, de Rugy A, Intuitive movement-based prosthesis control enables arm amputees to reach naturally in virtual reality. medRxiv (2022)
  https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.10.15.22281053v1
• Mick S, Segas E, Dure L, Halgand C, Benois-Pineau J, Loeb GE, Cattaert D, de Rugy A, Shoulder kinematics plus contextual target information enable control of multiple distal joints of a simulated prosthetic arm and hand. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. (2021)
• Mick S, Badets A, Oudeyer P-Y, Cattaert D, de Rugy A, Biological plausibility of arm postures influences the controllability of robotic arm teleoperation. Human Factors, (2020)
• Mick S, Lapeyre M, Rouanet P, Halgand C, Benois-Pineau J, Paclet F, Cattaert D, Oudeyer P-Y, de Rugy A, Reachy, a 3D-printed human-like robotic arm as a test bed for prosthesis control strategies. Frontiers in NeuroRobotics 13: 65.  (2019)
• Guemann, M., Bouvier, S., Halgand, C. et al. Effect of vibration characteristics and vibror arrangement on the tactile perception of the upper arm in healthy subjects and upper limb amputees. J NeuroEngineering Rehabil 16, 138 (2019)
• Iván González-Díaz, Jenny Benois-Pineau, Jean-Philippe Domenger, Daniel Cattaert, Aymar de Rugy. Perceptually-guided deep neural networks for ego-action prediction: Object grasping. Pattern Recognition, Elsevier, (2019)