Can we simulate an action that we temporarily cannot perform?

SummaryAims of the studyThe scope of individuals’ motor repertoire and expertise influences the way they perceive the actions of others. When observing skilled actions, experts recruit the cortical network subserving action perception (action observation network, AON) to a greater extent than non-experts. However, it remains unknown whether and how a temporary motor injury affects activation within the AON.Materials and methodsTo investigate this issue, brain hemodynamic activity was recorded twice in thirteen national female gymnasts suffering from a lower extremity injury at the onset of the experiment. The gymnasts were scanned one month after the injury and were shown gymnastics routines they were able and temporarily unable to perform. Six months later, after complete recovery, they were scanned again and shown the same routines they were now able to practice.ResultsResults showed: first, that the level of activity within the inferior parietal lobule and MT/V5/EBA (extrastriate body area), areas constitutive of the AON, was independent of the gymnasts’ physical condition. Second, when gymnasts were hurt (vs. when recovered), higher activity in the cerebellum was detected.ConclusionThe equal contribution of MT/V5/EBA and inferior parietal lobule during the observation of movements the gymnasts were able or unable to practice suggests respectively that physical provisional incapacity does not interfere with the perceptual processing of body shape and motion information, and that motor expertise may prevent the decay of sensorimotor representations. Higher activations in the cerebellum may suggest that this structure plays a role in dissociating perceived physically feasible movements from those that are provisionally unfeasible.

RésuméButs de l’étudeLe niveau d’expertise motrice des individus influence la manière de percevoir les actions d’autrui. Des individus observant des actions motrices qu’ils maîtrisent parfaitement recruteront plus intensément le réseau neuronal de l’observation d’actions que des sujets ne possédant pas le bagage moteur leur permettant de réaliser ces actions. Cependant, on ne sait si l’incapacité temporaire de réaliser certaines actions affecte l’activation de ce réseau et si tel est le cas, de quelle façon.Matériel et méthodePour tenter de répondre à ce questionnement, treize gymnastes expertes, blessées au membre inférieur au début de l’expérimentation, ont été scannées à deux reprises. Le premier examen IRM a eu lieu lorsqu’elles étaient blessées. Ces gymnastes ont observé des mouvements qu’elles étaient en mesure de réaliser et des mouvements qu’elles étaient incapables temporairement d’exécuter. Lors du second examen IRM, six mois plus tard, les sujets étaient aptes à effectuer tous les mouvements visionnés.RésultatsPremièrement, le niveau d’activation dans une partie des régions du réseau de l’observation (i.e., lobe pariétal inférieur, MT/V5/EBA) ne dépendait pas de la condition physique des gymnastes. Deuxièmement, lorsque les gymnastes étaient blessées (vs. gymnastes rétablies), une activation plus importante au sein du cervelet a été révélée.ConclusionL’activation de MT/V5/EBA et du lobe pariétal inférieur, que les gymnastes soient dans l’incapacité ou non de réaliser les mouvements observés, suggère respectivement que cette incapacité n’interfère pas dans le traitement perceptif des informations relatives au mouvement et à la configuration du corps et, d’autre part, que l’expertise motrice préviendrait la dégradation des représentations sensorimotrices. Des activations importantes au sein du cervelet laisseraient à penser que celui-ci serait en mesure de discerner les mouvements réalisables physiquement des mouvements temporairement infaisables.