Soutenance de thèse : Rudy JEANNE

L'estomac présente une activité oscillatoire électrique lente qui agit comme un pace-setter. Cette activité de pace-setter peut être explorée par l’électrogastrographie de surface. Récemment il a été montré qu’au repos, la phase du pace-setter gastrique est couplée à l’amplitude des ondes alpha corticales. Des théories récentes proposent que le couplage estomac-cerveau pourrait être impliqué dans la régulation du stress et la perception des sensations gastriques mais peu de preuves empiriques ont été apportées.

    Cette thèse avait donc pour objectifs d’explorer, chez des participants en bonne santé, la réplicabilité et les caractéristiques spatio-fréquentielles du couplage estomac-cerveau au repos ainsi que d’analyser les modifications de ce couplage dans une situation stressante et dans la focalisation attentionnelle sur les sensations gastriques. Afin de mieux comprendre le rôle de ce couplage, nous l’avons également étudié dans le Syndrome de l’Intestin Irritable (SII), un trouble gastro-intestinal résultant d’une interaction dysfonctionnelle entre le tube digestif et le cerveau, souvent caractérisé par une hypersensibilité au stress, une anxiété accrue et une tendance à l’hypervigilance sur les sensations gastriques.

    Dans une première étude, nous avons confirmé l'existence du couplage estomac-cerveau au repos dans les rythmes alpha et constaté que ce couplage s’étendait également aux rythmes thêta et bêta hauts de l’électroencéphalogramme. Nous avons montré que les patients avec SII présentaient, au repos, un couplage estomac-cerveau plus faible dans les rythmes alpha pariéto-occipitaux droits et bêta hauts fronto-centraux. Dans une deuxième étude, nous avons observé que l'intensité du couplage en alpha diminuait en réponse à un stress cognitif de 10 minutes puis augmentait pour revenir à son niveau de repos au bout de 10 minutes de récupération. Ce profil de réponse est similaire chez les participants sains et les patients SII. Les évolutions de ce couplage étaient négativement corrélées à la réactivité du système nerveux sympathique chez les participants sains, mais pas chez les patients SII. Ces évolutions n’étaient pas associées au stress perçu dans les deux populations. En revanche, chez les participants sains, plus les traits anxiodépressifs étaient élevés et la conscience intéroceptive faible, plus les évolutions du couplage alpha centro-pariétal au cours de la réactivité et de la récupération étaient importantes. Le pattern inverse a été retrouvé dans le SII. Dans une troisième étude chez des participantes en bonne santé, nous avons montré que l'intensité du couplage estomac-cerveau dans les rythmes bêta hauts était plus faible lors d'une focalisation attentionnelle sur l'estomac comparée à une focalisation visuelle. Cette différence n’était pas associée à la perception des sensations gastriques.

    Ainsi, nos résultats montrent que la communication entre l’estomac et le cerveau se reflète dans une interaction non-linéaire entre le rythme de l’estomac et la quasi-totalité des rythmes corticaux. En particulier les rythmes alpha et bêta se couplent et se découplent spécifiquement en lien avec les activités dans lesquelles un individu s’engage et en interaction avec ses traits psychophysiologiques. Notamment, la mesure de couplage est sensible aux défauts de coordination entre les systèmes nerveux autonome, entérique et central comme le soulignent nos résultats dans le SII. Ainsi le couplage estomac-cerveau semble être un indicateur d’intérêt dans la compréhension de la régulation psychophysiologique fonctionnelle comme pathologique. En revanche, ce couplage est concomitant mais non corrélé à la perception émotionnelle et intéroceptive. Ainsi, selon nous, les futures recherches sur le rôle du couplage dans la perception devront considérer l’éventualité que ses relations s’expriment sous le prisme d’une oscillation de la complexité et de l’entropie de l’activité corticale, pulsées par le pace-setter gastrique.

Mots-clés : Cerveau tube-digestif ; Intéroception ; Electrophysiologie ; Stress ; Couplage inter-fréquences ; Somatisation.

Thèse réalisée aux laboratoires LIP/PC2S et LPNC sous la direction du Dr. Sonia PELLISSIER, du Pr. Pascal HOT et du Dr. Astrid KIBLEUR

Membres du jury :

Mme Catherine TALLON-BAUDRY, Directrice de recherche, CNRS, INSERM, Ecole Normale Supérieure - Université PSL, Rapporteure
M. Olivier DAVID, Directeur de recherche, INSERM, Aix-Marseille Université, Rapporteur

Mme Marcela PERRONE-BERTOLOTTI, Maîtresse de conférences (HDR), Université Grenoble Alpes, Examinatrice

M. Thanh-Huy Éric BUI, Professeur des Universités – Praticien Hospitalier, CHU Caen Normandie, Examinateur
Mme Sonia PELLISSIER, Maîtresse de conférences (HDR), Université Savoie Mont Blanc, Directrice de thèse
M. Pascal HOT, Professeur des Universités, Université Savoie Mont Blanc, Directeur de thèse
Mme Astrid KIBLEUR, Chercheure associée, Université Savoie Mont Blanc, Encadrante de thèse