Après un évènement potentiellement traumatique, si pour la plupart des individus les symptômes associés disparaissent rapidement, pour d’autres ils persistent. On parle alors d’état de stress post-traumatique. L’une des prises en charge les plus efficaces, basée sur le modèle de l’extinction de la peur conditionnée, est l’exposition répétée au souvenir traumatique. Cependant, tout comme pour la peur conditionnée qui peut réapparaître après son extinction, les symptômes psychotraumatiques peuvent également resurgir quelques temps après leur réduction ou leur élimination. L’objectif de cette thèse, à l’interface entre recherche fondamentale et clinique, est d’établir des liens entre le fonctionnement du cortex préfrontal ventromédian et la prédiction et la prévention du retour de la peur éteinte.Nos études chez le rat ont ainsi montré un rôle protecteur de la stimulation à haute fréquence du cortex préfrontal ventromédian sur le retour de la peur. Nos travaux chez l’humain, avec ou sans symptôme, ont permis d’identifier un certain nombre de prédicteurs physiologiques, cognitifs, cliniques et sociodémographiques de ce retour de la peur.Nous avons également pu déterminer des différences interindividuelles et ainsi caractériser des profils psychologiques plus qualitatifs. Sur le plan fondamental, nous avons pu mettre en évidence différentes conditions d’implication du cortex préfrontal ventromédian dans le rappel de la mémoire de l’extinction de la peur. Du point de vue clinique, nous proposons une base pour le développement d’outils visant à détecter les individus prédisposés à un déficit de rappel de cette mémoire, autrement dit, à la rechute psychotraumatique. / Consequences of a potentially traumatic event may be different depending on the person affected. While most of the people will recover after the event, others will develop a post-traumatic stress disorder (PTSD). Exposure therapy is one of the best treatments of this disorder and is based on fear extinction training. However, both conditioned fear response and psychotraumatic symptoms may appear again some time after the end of the therapy. Combining fundamental and clinical research, this thesis is aimed at investigating how activity of the ventromedial prefrontal cortex may be related to indicators of prediction and prevention of the return of fear. A consequent objective is to highlight some new possibilities to prevent relapse.Our rat experiments showed that high frequency stimulation of the ventromedial prefrontal cortex reduces the likelihood of return of fear responses. Our experiments with human, with or without post-traumatic stress disorder symptoms, revealed several physiological, cognitive, clinical and socio-demographic predictors.Moreover, we found interpersonal differences that allowed us to characterize qualitative profiles.To sum up, our work demonstrates that the ventromedial prefrontal cortex is involved in multiple ways in the recall of fear extinction. From a clinical perspective, our findings provide suggestions for an innovative development of tools capable to detect individual tendencies to have some deficit in fear extinction recall. This study has, thus, important implications in improving prevention of relapse in post-traumatic stress disorder.