Les interfaces cerveau-ordinateur (ICOs) basées sur l'imagination motrice offrent des solutions prometteuses pour la rééducation motrice des patients après un accident vasculaire cérébrale (AVC). L'imagerie motrice kinesthésique (IMK) consiste à imaginer les sensations d'un mouvement, telles que la température, la pression, la rugosité, la contraction musculaire et l'activation nerveuse, plutôt que de visualiser le mouvement. Cependant, l'IMK ne comporte pas de retour sensoriel ou kinesthésique, ce qui rend cette tâche difficile à comprendre, à apprendre et à réaliser. Cette absence de retour d'information, ou feedback en anglais, restreint l'évaluation de la performance et l'orientation thérapeutique des patients post-AVC. Pour faire face à ce problème, un retour d'information est fourni aux patients et aux thérapeutes en fonction de la performance du patient. Diverses modalités de feedback ont été étudiées pour résoudre ce problème, notamment visuelles, la stimulation électrique fonctionnelle, les exosquelettes et les robots. Le feedback vibrotactile est une alternative peu explorée, qui vise à stimuler la peau et s'adresse aux patients avec une mobilité très réduite qui ne peuvent pas profiter des autres solutions. La combinaison des différents feedbacks est révélée comme une approche prometteuse pour fournir un retour d'information plus efficace et améliorer le processus de réadaptation. Le développement du feedback pour les ICOs a souvent donné la priorité au progrès technologique plutôt qu'aux considérations centrées sur le patient, ce qui a eu pour conséquence une adoption clinique limitée. Cette thèse adopte une nouvelle approche de recherche basée sur la conception (desing-based research en anglais, DBR), plaçant l'utilisateur au cœur du développement du système du retour d'information. L'objectif est de concevoir et d'évaluer un feedback vibrotactile, complémenté par un feedback visuel, et de l'intégrer à une ICO basée sur l'IMK pour améliorer la rééducation motrice post-AVC. Nous commençons par identifier les besoins et les objectifs des patients post-AVC qui suivent un entraînement par une ICO. Comme résultat, nous avons formulé l'hypothèse que le feedback bimodal (intégrant les modalités vibrotactiles et visuelles) peut améliorer l'IMK dans le contexte d'interaction avec une ICO. Le dispositif vibrotactile est ensuite construit en tenant compte des limitations anatomiques et physiques des patients post-AVC. Ensuite, la stimulation vibrotactile est construite en deux phases : établissement des seuils sensoriels de vibration pour trois groupes des âges différents et synchronisation d'un environnement visuel avec la stimulation vibrotactile. Différents modèles de vibration sont comparés pour déterminer celui qui correspond le mieux à l'animation graphique. La stimulation a été conçue en s'inspirant de l'activation des muscles lors d'un mouvement de préhension. Après la validation de la stimulation, l'ICO est évaluée auprès d'un groupe de participants neurotypiques afin de mesurer l'efficacité, l'utilisabilité et la fiabilité du système. Trois modalités de feedback (vibrotactile, visuelle, bimodal — vibrotactile et visuelle) sont comparées pour évaluer leur efficacité à soutenir l'exécution de l'IMK. Cette recherche met en évidence le potentiel d'une approche centrée sur l'utilisateur pour développer des solutions de feedback qui améliorent l'IMK et la rééducation. Un protocole expérimental est présenté pour une future étude chez les patients post-AVC afin d'évaluer l'acceptabilité et l'utilisabilité de l'ICO avec un feedback bimodal méticuleusement conçu. Les résultats de ce travail offrent les basses pour l'application de notre ICO dans la pratique clinique, avec le potentiel de bénéficier les patients post-AVC.