La cognition sociale, i.e. notre capacité à attribuer des états mentaux à autrui et à identifier ses émotions, est souvent perturbée dans certaines pathologies telles que le traumatisme crânien (TC). Cette capacité est traditionnellement évaluée à l’aide de tâches sous format « papier-crayon » n’impliquant pas le participant dans une situation d’interaction sociale. Pourtant, la cognition sociale est fondamentale dans nos interactions sociales car elle nous permet de comprendre le discours et le comportement d’autrui. Ainsi, dans ce travail de thèse, nous avons évalué les capacités d’attribution d’états mentaux et de reconnaissance émotionnelle de personnes ayant subi un TC à l’aide de tâches les impliquant activement dans une situation de communication (tâche de communication référentielle et tâche EViCog), ce qui n’a jamais été fait dans cette pathologie. La tâche EViCog (Evaluation de la cognition sociale en interaction virtuelle), créée pour cette étude, permet d’avoir des conversations audio-visuelles avec des humains virtuels, qui expriment des émotions et produisent du discours nécessitant d’inférer leurs états mentaux. Les résultats ont montré que les difficultés des personnes TC étaient encore plus importantes pour la tâche en situation d’interaction (tâche EViCog) par rapport à des tâches traditionnelles au format « papier-crayon ». Par ailleurs, en situation d’interaction, les performances de cognition sociale semblent dépendre en partie des capacités mnésiques (mémoire autobiographique et du contexte), ainsi que des fonctions exécutives, alors que pour les tâches traditionnelles, les performances ne seraient expliquées que par certaines capacités exécutives. / Social cognition, i.e. the ability to attribute mental states to others and to identify emotions, is often impaired in various pathologies, such as traumatic brain injury (TBI). This ability is traditionally assessed with “paper-and-pencil” tasks that do not involve the participant in a social interaction situation. However, social cognition is central in our daily social interactions, as it helps us understand others’ speech and behavior. Thus, in this study, we assessed mental state attribution and emotion recognition abilities of TBI participants, using tasks that involve the participant in a communication situation (referential communication task and EViCog task). The EViCog task (social cognition evaluation in virtual interaction), designed for this research, provides audio-visual conversations with virtual humans, which express emotions and produce speech requiring mental state inference. The results showed that the difficulties of the TBI participants were even more important for the task in interaction situation (EViCog task) compared to traditional tasks in paper-and-pencil format. Moreover, in interaction situation, social cognition performance seemed to rely on mnemonic abilities (autobiographical memory and context memory), and on executive functions, while for traditional tasks, performances were only explained by some executive abilities.