Compte-tenu de l’importance des populations exposées, les effets à long terme des pesticides sont un enjeu de santé publique majeur. Leur étude pose néanmoins des problèmes méthodologiques complexes. Notre objectif était de contribuer à la connaissance des effets chroniques des pesticides sur le système nerveux central en explorant par une approche épidémiologique innovante le rôle des insecticides organophosphorés dans l’apparition de troubles cognitifs. Nous avons développé et utilisé deux outils de mesure de l’exposition (une matrice culture-exposition : PESTIMAT, et des algorithmes basés sur des études de terrain : PESTEXPO) afin d’estimer l’exposition à 34 insecticides organophosphorés utilisés en vigne, en considérant pour chaque individu l’ensemble des tâches viticoles exposant aux pesticides (préparation, application, nettoyage, réentrée) réalisées au cours de sa vie. Ces outils ont été appliqués dans le cadre du premier suivi (2001-2003) de la cohorte PHYTONER constituée en 1997 par l’inclusion de 925 affiliés à la Mutualité Sociale Agricole de Gironde. L’exposition aux organophosphorés définie par des index cumulés à l’aide de nos deux outils était associée à une baisse des performances cognitives, de manière plus marquée pour les tests explorant la mémoire de travail visuelle et la vitesse de traitement de l’information. Les niveaux de risque variaient en fonction des organophosphorés et étaient plus marqués pour le mévinphos. Cette thèse a confirmé le risque de troubles cognitifs chez les utilisateurs professionnels de pesticides et pose la question d’une évolution ultérieure vers une démence. Elle a également démontré la faisabilité et la pertinence d’une approche s’attachant à établir des scores d’exposition à des matières actives pesticides spécifiques pour en analyser les effets de santé. / Given the number of exposed persons, long term effects of pesticides are a foremost Public Health concern. However their study raises complex methodological issues. Our objective was to contribute to the knowledge of the pesticide chronic effects on the central nervous system by exploring the role of organophosphate insecticides in occurence of cognitive disorders by an innovative epidemiological approach. Two exposure assessment tools were developed (a crop exposure matrix: PESTIMAT and algorithms based on field studies: PESTEXPO) to estimate the lifetime cumulated exposure to 34 organophosphate insecticides used in vineyards, taking into account pesticide exposure during tasks (mixing, spraying, cleaning, re-entry) performed by wine-growers. These tools were used in the framework of the first follow-up (2001-2003) of the PHYTONER cohort, initiated in 1997 by the enrollment of 925 workers affiliated to the farmer health insurance system in Gironde, France. Cumulative organophosphate exposure defined by an index using the two tools was associated with poor cognitive performances, particularly for tests exploring the visual working memory and the processing speed. Risk level varied depending on the organophosphate, and was more pronounced for mevinphos. This thesis supports the hypothesis that cognitive impairment may be associated with pesticide occupational use and raises the question of a further evolution towards dementia. It also demonstrated the feasibility and the relevance of an approach based on chemical specific exposure scores to analyze health effects.