Thèse Stress et Dynamique Neurovégétative Effets du Biofeedback H/F - Université de Lille

Établissement : Université de Lille
École doctorale : Biologie Santé de Lille
Laboratoire de recherche : SCIENCES COGNITIVES & SCIENCES AFFECTIVES
Direction de la thèse : Henrique SEQUEIRA ORCID 0000000306199199
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-28T23:59:59

Les altérations de la régulation neurovégétative jouent un rôle central dans la vulnérabilité au stress et dans l'émergence de troubles émotionnels comme l'anxiété et la dépression (Alvares et al., 2016; De Zorzi et al., 2021; Thayer & Lane, 2000). En particulier, une faible variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) reflète une flexibilité physiologique réduite (Beauchaine & Thayer, 2015; Thayer et al., 2012).

Dans ce contexte, le biofeedback de la VFC (BF-VFC), basé sur une respiration à fréquence de résonance (~6 respirations/min), amplifie l'arythmie sinusale respiratoire (ASR), renforce la sensibilité baroréflexe et optimise le couplage cardio-respiratoire via une activation vagale (Lehrer et al., 2020; Vaschillo et al., 2006). Or il est connu que le BF-VFC favorise cette dernière, ce qui réduit le stress et l'anxiété et améliore la régulation émotionnelle (Goessl et al., 2017; Lehrer et al., 2020; Pizzoli et al., 2021). Cette amélioration, au regard du modèle de Neurovisceral Integration (Thayer & Lane, 2000), s'expliquerait par le renforcement de la flexibilité neurovégétative en interaction avec les structures fronto-limbiques.

Par ailleurs, le modèle proposé par Wareing et al. (2024) suggère que le BF-VFC stimule le nerf vague, amplifiant les signaux intéroceptifs (insula, cortex cingulaire et préfrontal) et ajustant les modèles prédictifs internes impliqués dans la régulation émotionnelle. Cependant, les mécanismes neuronaux sous-jacents et le rôle médiateur de l'intéroception (la perception des signaux corporels internes) demeurent peu explorés (Critchley & Garfinkel, 2017). En effet, de rares études se sont intéressées directement au lien entre BF-VFC et l'amélioration de l'intéroception (Leganes-Fonteneau et al., 2021) ainsi qu'aux modifications cérébrales associées (Huang et al., 2018; Schumann et al., 2021).

L'objectif majeur de cette étude consiste à identifier les mécanismes neuronaux et à caractériser les marqueurs neurovégétatifs et psychologiques, ce qui permettrait d'expliquer les différences individuelles de réponse. Cela contribuerait au développement d'interventions plus ciblées et personnalisées pour la gestion du stress. En conséquence, la programmation expérimentale évalue l'impact du BF-VFC sur la régulation neurovégétative et comportementale dans une essai randomisé contrôlé, combinant des mesures neurovégétatives, électroencéphalographiques et des évaluations psychologiques. Les retombées de ce projet devraient conduire à de nouvelles perspectives permettant d'optimiser l'application du BF-VFC dans des populations cliniques, en particulier anxieuses et dépressives.

La mise en oeuvre du projet bénéficiera d'un double contexte scientifique : celui de l'équipe lilloise (Pr H. Sequeira) et celui de l'équipe de Brighton (Pr H. Critchley). En effet, ces deux équipes collaborent depuis 2015 et ont assuré : la co-direction de deux thèses (S. Betka, 2018 et S. Ranfaing, 2021), l'obtention de financements communs, la publication d'articles internationaux. De plus, vu les expertises, les techniques et les procédures complémentaires des deux équipes, les thématiques et les techniques qui sous-tendent le présent projet seront pleinement mises en oeuvre dans les temps impartis, comme ce fut le cas pour les précédentes thèses. Enfin, les laboratoires d'accueil bénéficient de ressources financières et humaines qui permettront d'optimiser l'aboutissement des travaux envisagés.

Ce projet adopte une approche multimodale innovante, combinant des mesures neurovégétatives, électroencéphalographiques et comportementales. Il vise à : 1/ caractériser les effets du BF-VFC sur la régulation neurovégétative, émotionnelle et intéroceptive chez l'adulte sain ; 2/ identifier les mécanismes dynamiques cérébro-cardiaques impliqués ; 3/ déterminer les marqueurs neurovégétatifs, électrophysiologiques et neurocomportementaux prédictifs de la réponse au BF-VFC.

Étude contrôlée randomisée monocentrique avec des mesures répétées (évaluations pré-intervention, post-intervention à 4 semaines, et suivi à 3 mois) chez des adultes sains. En fonction des phases du projet, différentes méthodes seront utilisées :
-des mesures neurovégétatives (activité cardiaque et respiratoire, conductance cutanée),
-biofeedback VFC,
-tâche de détection des battements cardiaques,
-tâche standardisée d'induction de stress,
-des enregistrements électroencéphalographiques,
-des évaluations psychologiques (questionnaires),
-traitements statistiques (modèles mixtes).

Master 2 Recherche en Neurosciences, Psychologie cognitive/affective, Psychophysiologie ou équivalent. Une formation complémentaire en traitement du signal serait appréciée.

Compétences techniques :
-Conception et mise en oeuvre de protocoles expérimentaux en psychophysiologie (passation, gestion participants, respect des procédures éthiques)
-Acquisition de signaux électrophysiologiques multimodaux : ECG, activité électrodermale, respiration, EEG (montage, calibration, contrôle qualité)
-Pré-traitement et analyse de signaux neurovégétatifs : extraction indices VFC (domaines temporel et fréquentiel), traitement AED, etc.
-Traitement de données EEG : pré-traitement (filtrage, rejection artefacts), extraction ERP (HEP), etc.
-Mise en oeuvre de protocoles de biofeedback HRV et exercices de cohérence cardiaque (détection de la fréquence de résonance et réglages individualisés, accompagnement participants)
-Évaluation des capacités intéroceptives cardiaques (paradigmes de détection des battements, de discrimination)
-Maîtrise des logiciels d'analyse : EEGLAB/MATLAB ou Python, Acqknowledge, Labchart (traitement de signaux), R/SPSS (statistiques).
-Statistique : maîtrise des modèles linéaires mixtes, des régressions linéaires multiples hiérarchiques, et des statistiques bayesiennes.

Compétences organisationnelles :
-Montage de projets de recherche : rédaction et soumission de Comité d'Ethique et de Recherche, déclaration DPO/RGPD, gestion de base de données, archivage conforme à la réglementation
-Recrutement et suivi de cohorte (relances, gestion abandons)
-Rigueur dans la documentation des procédures et de la traçabilité des données