L'hypertension artérielle pulmonaire est caractérisée par l'augmentation des résistances vasculaires pulmonaires, conduisant à l'insuffisance cardiaque et à la diminution de tolérance à l'effort. Les tests d'effort permettent d'évaluer la sévérité de l'hypertension artérielle pulmonaire et la réponse aux traitements. Cependant, la réponse hémodynamique à l'exercice et les facteurs influençant la capacité à l'exercice demeurent mal définis. Nous avons documenté une corrélation linéaire insoupçonnée entre la pression de l'artère pulmonaire et la fréquence cardiaque à l'exercice. Ceci était indépendant du volume d'éjection et des résistances vasculaires pulmonaires. L'augmentation du débit cardiaque était principalement liée à l'augmentation de la fréquence cardiaque. Au moment du diagnostic, le volume d'éjection de repos et la réponse en fréquence cardiaque à l'exercice étaient les seules variables indépendamment liées à la capacité à l'exercice. Sous traitement, les changements de tolérance à l'effort observés étaient principalement liés aux changements hémodynamiques à l'exercice, incluant la réponse en fréquence cardiaque.La réponse hémodynamique à l'exercice est largement impliquée dans la physiopathologie de l'intolérance à l'effort dans l'hypertension artérielle pulmonaire. La réponse chronotrope est une composante importante de cette capacité d'adaptation hémodynamique.

Objectif : Explorer la corrélation entre a) l’état d’anxiété et la variabilité du rythme cardiaque (VRC), b) la perception de fatigue et la VRC et c) l’état d’anxiété et la perception de fatigue. Méthode : treize étudiants (5 hommes, 8 femmes, n=13) ont été suivis pendant dix jours lors d’une expédition de ski hors piste en autonomie totale où leur état d’anxiété (STAI-Y), leur perception de fatigue (POMS-SF) et leur VRC ont été mesurés quotidiennement. La méthode d’estimation du coefficient de corrélation pour mesures répétées par modèle d’effets mixte a été utilisée (Roy, 2006). Résultats : Les corrélations entre l’anxiété et la VRC ont été estimées à -0.20 (intra sujets) et -0.20 (inter sujets). Les corrélations entre la perception de fatigue et la VRC ont été estimées à -0.31 (intra sujets) et -0.28 (inter sujets). Les corrélations entre l’anxiété et la perception de fatigue ont été estimées à 0.52 (intra sujets) et 0.65 (inter sujets) Conclusion : Les corrélations supportent la théorie que la VRC est un indicateur de la capacité d’adaptation du cœur face aux besoins sanguins immédiats et que l’augmentation de la perception de ces besoins à travers l’état d’anxiété ou la perception de fatigue est reliée à une diminution de ce potentiel d’adaptation.

Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

De nombreux événements cardiovasculaires se déroulent au cours du sommeil(13).Divers auteurs ont étudié la variabilité du rythme cardiaque durant les différentes phases du sommeil chez le sujet sain (2) ou souffrant de diverses pathologies (3,5). Seules quelques publications décrivent le lien entre le sommeil et la variabilité du rythme cardiaque (4). L’interaction entre la variabilité du rythme cardiaque et les spectres de puissance du signal EEG de sommeil peut être étudiée par une analyse de cohérence (12). Cette méthode donne les fonctions de cohérence, de gain et de décalage de phases entre deux signaux à une fréquence déterminée. Les signaux principaux utilisés pour cette analyse de cohérence sont la bande de puissance de haute fréquence (HF) de la variabilité de l’intervalle RR, reflet de l’activité cardiaque vagale (14), et la bande de puissance de fréquence delta du signal EEG, associée au sommeil lent profond (1), à la fréquence du maximum de cross-spectrum entre ces bandes de puissances. Dans le but de mieux comprendre cette interaction, diverses questions se posent : • Existe-t-il, chez l’homme jeune en bonne santé, une interaction entre les spectres de puissance de l’intervalle RR et du signal EEG ? • Quelle bande de fréquence des puissances du signal EEG est la plus liée à la bande de puissance de haute fréquence de la variabilité de l’intervalle RR au cours du sommeil ? • Quel est l’impact du vieillissement sur ce lien ? • Existe-t-il une altération complète (cohérence, gain, décalage de phase) de l’interaction entre la bande de puissance de HF de l’intervalle RR et la bande de puissance de fréquence delta de sommeil chez l’individu souffrant d’un syndrome d’apnées-hypopnées de sommeil (SAHS) modéré ou sévère ? • Y a-t-il une diminution des valeurs de la cohérence et une modification du décalage de phase entre les signaux de puissance des bandes de HF du signal ECG et de la fréquence delta de l’EEG au cours du sommeil de la personne souffrant d’insomnie chronique primaire? • Les valeurs du gain pourraient-elles être les seules à être altérées chez le patient souffrant d’un trouble dépressif majeur (TDM)? Pour répondre à ces questions, plusieurs groupes ont été constitués : 8 adultes jeunes (18-23 ans)(11), 19 hommes d’âge moyen (36-54 ans) vs. 16 adultes jeunes (16-28 ans)(10), 12 patients souffrant d’un SAHS sévère vs. 12 patients souffrant d’un SAHS modéré à sévère vs. 12 hommes contrôles (9), 14 hommes souffrant d’insomnie chronique primaire vs. 12 adultes contrôles (8), 10 hommes souffrant de TDM vs. 10 hommes contrôles(7). Aucun patient ne présente une autre pathologie que celle décrite et tous ont été sevrés d’éventuelles médications psychotropes. De ces analyses, il apparaît que, chez l’homme jeune en bonne santé, de toutes les bandes de puissance du signal EEG de sommeil, les modifications de la bande de puissance delta est la plus liée aux modifications de la bande de puissance de haute fréquence de la variabilité du rythme cardiaque (11); et que le lien entre les modifications observées entre les bandes de puissance delta et HF est stable malgré l’effet du vieillissement observé dans l’architecture du sommeil et le contrôle de l’activité cardiaque (10). Les patients souffrant de SAHS présentent une perte du contrôle du lien entre le sommeil et la variabilité du rythme cardiaque, avant même l’apparition des symptômes cliniques cardiaques (9). Les personnes souffrant d’insomnie chronique primaire montrent une diminution de la force, voire une instabilité, du lien dynamique entre l’activité cérébrale de sommeil et la variabilité du rythme cardiaque(8). Les patients souffrant de trouble dépressif majeur démontrent une diminution de l’efficacité du lien entre les structures impliquées dans le contrôle du sommeil et les centres cardiovasculaires, mais pas de la force de ce lien (7), comme suggéré par les observations d’une neuroplasticité altérée chez les personnes dépressives (6). L’étude de la relation entre l’activité cérébrale et la variabilité du rythme cardiaque au cours du sommeil pourrait donc permettre une meilleure compréhension des processus neuro-cérébraux impliqués dans le développement des maladies cardiovasculaires mais également des pathologies de sommeil et des maladies psychiatriques. Elle pourrait peut-être, à l’aide d’une technique simple comprenant des enregistrements ECG et EEG au cours du sommeil, anticiper l’apparition de maladies graves cardiovasculaires, bien avant les premiers signes de la pathologie et permettre ainsi l’application de mesures préventives plutôt que curatives. Références. 1. Aeschbach D, Borbély AA. All-night dynamics of the human sleep EEG. J Sleep Res 1993; 2:70-81. 2. Bonnet MH, Arand DL. Heart rate variability: sleep stage, time of night, and arousal influences. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1997; 102(5):390-396. 3. Bonnet MH, Arand DL. Heart rate variability in insomniacs and matched normal sleepers. Psychosom Med. 1998 Sep-Oct;60(5):610-5. 4. Brandenberger G, Viola AU, Ehrhart J, Charloux A, Geny B, Piquard F, Simon C. Age-related changes in cardiac autonomic control during sleep. J Sleep Res. 2003; 12(3):173-80. 5. Dingli K, Assimakopoulos T, Wraith PK, Fietze I, Witt C, Douglas NJ. Spectral oscillations of RR intervals in sleep apnoea/hypopnoea syndrome patients. Eur Respir J. 2003; 22: 943-50. 6. Fossati P, Radtchenko A, Boyer P. Neuroplasticity: from MRI to depressive symptoms. Eur Neuropsychopharmacol. 2004; 14 Suppl 5:S503-10. 7. Jurysta F, Kempenaers C; Lancini J; Lanquart JP; van de Borne P; Linkowski P. Altered interaction between cardiac vagal influence and delta sleep EEG suggests an altered neuroplasticity in patients suffering from major depressive disorder. Acta Psych Scand (in press) 8. Jurysta F, Lanquart J, Sputaels V, Dumont M, Migeotte PF, Leistedt S, Linkowski P, van de Borne P. The Impact of Chronic Primary Insomnia on the Heart Rate - EEG Variability Link. Clin. Neurophysiol. 2009; 120(6):1054-60. 9. Jurysta F, Lanquart JP, van de Borne P, Migeotte PF, Dumont M, Degaute JP, Linkowski P. The link between cardiac autonomic activity and sleep delta power is altered in men with sleep apnea-hypopnea syndrome. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2006; 291(4):R1165-71. 10. Jurysta F, van de Borne P, Lanquart JP, Migeotte PF, Degaute JP, Dumont M, Linkowski P. Progressive aging does not alter the interaction between autonomic cardiac activity and delta EEG power. Clin Neurophysiol. 2005; 116(4):871-7. 11. Jurysta F, van de Borne P, Migeotte PF, Dumont M, Lanquart JP, Degaute JP, Linkowski P. A study of the dynamic interactions between sleep EEG and heart rate variability in healthy young men. Clin. Neurophysiol. 2003; 114(11):2146-55. 12. Koopmans LH. The Spectral Analysis of Time Series. Academic Press. New York and London, 1974. 13. Lavery CE, Mittleman MA, Cohen MC, Muller JE, Verrier RL. Nonuniform nighttime distribution of acute cardiac events: a possible effect of sleep states. Circulation. 1997; 96(10):3321-7. 14. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Eur Heart J 1996; 17: 354-381.

Cette étude a demontré l’influence du statut social sur différentes caractéristiques individuelles telles que le chant, la personnalité ou les capacités cognitives chez le canari domestique commun, Serinus canaria. Celui-ci associé à la familiarité jouent un rôle non négligeable dans les stratégies de fourragement. Il est considéré comme étant un trait de personnalité. L’existence de syndromes comportementaux et l’influence de la photopériode sur les différents traits répétables de personnalité ont également été mis en évidence. L’ontogénèse des individus, à savoir les conditions acousiques de développement a une influence sur les profils comportementaux. Ces derniers semblent liés à la production vocale telle que le chant, ainsi qu’avec les capacités cognitives à savoir l’apprentissage d’une tâche de recherche alimentaire. Le statut social semble également avoir un impact sur la cognition chez les canaris domestiques communs. Néanmoins aucun résultat n’a pu mettre en évidence la relation entre les différentes caractéristiques individuelles et le rythme cardiaque.cette recherche en thèse s'inscrit dans un projet sous administration de l'université franco-allemande en partenariat (collège doctoral franco-allemand) avec l'institut max planck. elle tend à montrer l'influence du contexte social, du statut social et de l'ontogenèse sur une manifestation comportementale propre à l'individu à savoir son chant. notre modèle, le canari domestique commun mâle possède son propre répertoire de chants et de syllabes et cette étude vise à mettre en évidence les différences inter individuelles qui sont le jeu des tendances comportementales sous influence de l'environnement et sans influence de cet environnement. nous supposons qu'un individu subordonné évoluant dans un contexte pauvre aura une production vocale plus simple qu'un individu dominant ayant évolué dans un contexte complexe (production exprimée par le nombre de types syllabiques utilisés et par la longueur des chants dans différentes conditions). nous présumons que les conditions ontogénétiques qui mènent à des répertoires de tailles différentes influencent notablement les habiletés d'apprentissage du chant et la plasticité des adultes. / This study demonstrated the social status influence on different individual caracteristics as song, personality or cognition in common domesticated canaries, Serinus canaria. Social rank associated with familiarity have an important influence on forraging strategies. This one is considered as personnality trait. Behavioral syndromes and photoperiods influence on repeatable personnality trait were suggested. Individual ontogeny as development acoustic condition has an impact on behavioral syndromes. These ones seem to be linked to the vocal production as song, and to the cognition as food research task learning. The social status influence the cognition in canaries. Nevertheless, no relation between different individual caracteristics and the heart rate has to be démonstrated.

L'objectif général de ce mémoire est d’examiner la relation entre l'activité cardiaque de base d'enfants de 5 mois et leur réactivité comportementale en contexte de non-familiarité. Il s'inscrit dans la foulée des travaux de Kagan et ses collaborateurs et recourt à des méthodes de codification et d'analyse de données similaires à celles utilisées dans ces travaux. Arrimée à l’Étude des jumeaux nouveau-nés du Québec (É.J.N.Q.), la présente étude porte sur un sous-échantillon des 642 enfants y participant. Les jumeaux, accompagnés de leurs parents, sont rencontrés en laboratoires afin de subir diverses évaluations physiologiques et psychologiques dont une situation expérimentale destinée à susciter la réactivité comportementale (extraction salivaire) ainsi qu’une procédure mesurant l’activité cardiaque de base (procédure de Mezzacappa). Aucune relation significative claire n’apparaît entre les variables comportementales et l’activité cardiaque. Ces résultats sont discutés à la lumière de considérations méthodologiques et théoriques pouvant être mises en cause.

La littérature sur l’électrophysiologie des émotions ne semble pas trouver de consensus. Certaines études démontrent que les gens réagissent davantage à des stimuli de valence positive, tandis que d’autres concluent le contraire. L’objectif principal de ce mémoire est de vérifier les effets de la variable relationnelle sur les réactions physiologiques de sujets issus de la population étudiante. C’est-à-dire, les réactions physiologiques sont-elles influencées uniquement par la valence affective des différentes émotions ou s’ils sont également influencés par le contexte relationnel des stimuli? Le second objectif du projet de recherche proposé est de vérifier s’il existe un effet d’interaction entre la qualité affective des schémas relationnels des participants et la nature relationnelle ou non des stimuli. Pour ce faire, le rythme cardiaque a été pris sur 16 sujets divisés en 2 groupes, basés sur leurs résultats au TAT, analysés sur l’échelle de la tonalité affective du SCORS. Finalement, un troisième objectif est de comparer l’expérience subjective des participants aux mesures physiologiques obtenues. Les résultats démontrent que les gens réagissent davantage aux scénarios non relationnels que ceux relationnels. De plus, les grandes tailles d’effet des deux groupes (tonalité affective haute et basse) semblent indiquer l’importance de prendre en considération cette variable dans de futures recherches. Finalement, d’autres études, notamment avec de plus grands échantillons, seront nécessaires pour montrer l’importance de la qualité relationnelle dans l’expérience émotive. / The literature on the electrophysiology of emotions does not seem to find consensus on people’s responsiveness to emotion inducing stimuli. While some studies show that people are more responsive to stimuli of positive valence, others concluded the contrary. The main objective of this paper is to verify the effects of relational variable on the physiological responses of subjects taken from the student population. That is, are the physiological reactions only influenced by the emotional valence of different emotions or are they also influenced by the relational context of the stimuli? The second objective of the research is to check if there is an interaction between the emotional quality of the relationship patterns of participants and the relational or non relational quality of the stimulus. To do this, the heart rate has been measured in 16 subjects divided into two groups, based on their results in the TAT, analyzed on the scale of the emotional tone of the SCORS. Finally, a third objective was to compare the subjective experience of participants and the physiological measurements obtained. The results show that people are more responsive to non-relational stimuli than to relational scenarios. In addition, the large effect size of the two groups (high and low emotional tone) suggests the importance of taking into account this variable in future research. Finally, other studies, particularly with larger samples, will be needed to show the importance of the quality of relationships in the emotional experience.

Le Vagabondage de la Pensée (VP) est un état d’inattention particulier que chacun expérience au quotidien et qui consiste,pour un individu en un changement de l’orientation de son attention vers des pensées personnelles. Dans le cas de la conduiteautomobile, le VP a de nombreux effets négatifs générant un risque accru d’être impliqué et responsable d’un accident.L’objectif de cette thèse était d’abord de mieux décrire l’impact du VP sur les variables physiologiques et comportementales duconducteur afin de dresser une liste des indicateurs sensibles à cet état. Le VP en agissant comme une tâche additionnelle à laconduite, consommerait une partie des ressources cognitives du conducteur. Il convenait donc de rechercher, par une approcheexpérimentale, un indicateur de l’effort cognitif en conduite automobile. Comme la multiplicité des pensées et de leurscaractéristiques pourraient créer différents niveaux de risque pour le conducteur, il apparaissait pertinent d’étudier l’impact de ces différentes formes d’inattention sur la conduite.Les résultats des différents travaux menés montrent que la variation du rythme cardiaque est sensible à l’effort cognitif enconduite simulée. Une solution possible pour améliorer cet indicateur en vue d’atteindre une détection temps réel de l’effortcognitif, a été proposée à un concours international : le Valeo Innovation Challenge de 2016. Un second indicateur a étéidentifié : le regard du conducteur lorsque celui-ci est en VP est plus fixe que lors d’épisodes d’attention vers la conduite. Enfin,l’analyse des mesures électroencéphalographiques a révélé que le VP diminue l’attention allouée aux différentes étapes (sensorielle et cognitive) du traitement de l’information visuelle en conduite simulée. Ainsi, l’effet de différents types de pensée sur le comportement oculaire, le traitement de l’information visuelle et sur l’indicateur d’effort mis en évidence a renseigné le degré d’interférence de différents types de pensée sur l’activité de conduite.Les résultats de cette thèse montrent qu’il semble prometteur d’aller encore plus loin dans la recherche d’indicateurs sensiblesau vagabondage et possiblement aux autres états internes du conducteur pour pallier leurs effets négatifs sur l’activité deconduite. La mise en commun par une technique de fusion de données, des indicateurs sensibles au VP pourrait permettre, dans le futur, de créer des algorithmes à même de superviser le conducteur. L’automatisation progressive des véhicules couplée à une surveillance intelligente des conducteurs pourrait permettre de limiter le risque d’accident et les coûts humains, sociétaux et économiques qui leur sont imputables. / Mind-Wandering (MW) is a particular state of inattention that everyone experience in daily tasks. It involves a change of anindividual attentional focus, from the main activity to personal thoughts. During driving, MW has many negative effectsenhancing the risk of being involved and responsible for a car accident.The objective of this thesis was to better describe the impact of MW on drivers’ physiological and behavioral variables to drawup a list of sensitive indicators to this state. MW, acting as an additional task to driving, would consume some of driver'scognitive resources. It was therefore necessary to search, by an experimental approach, an indicator of cognitive effort in driving.As the multiplicity of thoughts and their characteristics could create different levels of risk for the driver, it seemed relevant tostudy the impact of these different forms of inattention on driving.Results of various work conducted, show that heart rate change is sensitive to cognitive effort during simulated driving. A possible solution to improve this indicator and try to achieve a real-time detection of cognitive effort has been proposed to an international competition: the 2016 Valeo Innovation Challenge. Another indicator has been identified: driver's eyes appeared to be more staring during MW than during episodes of attention dedicated to driving. Lastly, analysis of electroencephalographicmeasurements revealed that MW decreases attention allocated to the different stages (sensory and cognitive) of visual information processing during simulated driving. Thus, the effect of different types of thoughts on ocular behavior, visual information processing, and on the cognitive effort indicator previously highlighted, informed about the degree of interference of different types of thoughts on the driving activity.The results of this thesis show that it seems promising to go even further in the search for indicators sensitive to MW and possibly other internal states to mitigate their negative effects on the driving activity. Gathering MW sensitive indicators, using atechnique of data fusion, could allow, in the future, the possibility to create algorithms able to supervise the driver. The gradualautomation of vehicles coupled with intelligent monitoring of drivers could limit the risk of accidents and human, societal andeconomic costs that are attributable to them.

Ce travail a été réalisé en cotutelle entre l'Université Nationale de Technologie de Ternopil Ivan Pul'uj (TNTU, Ukraine) et l’Université Blaise Pascal (France). Il appartient au domaine scientifique de la biomécanique et de l'informatique. Le but de l'étude est de développer les modèles et les méthodes de traitement des signaux biomécaniques cardiaques par les systèmes de diagnostic assisté par ordinateur avec une précision accrue, informativité et de la complexité de calcul inférieure. La méthode d'analyse statistique du rythme cardiaque a été mise au point. Cette méthode possède une plus grande précision et informativité par rapport aux méthodes connues d'analyse du rythme cardiaque. Dans cette thèse, le logiciel existant de l'analyse des signaux cardiaques biomécaniques a été améliorée par l'ajout de nouveaux modules logiciels, qui mettent en œuvre les nouvelles méthodes de l'analyse du rythme cardiaque et de l'analyse morphologique des signaux cardiaques biomécaniques. / This work has been performed under the co-tutelle agreement between Ternopil Ivan Pul’uj National Technical University in Ternopil (TNTU, Ukraine) and the University Blaise Pascal in Clermont-Ferrand (France). It belongs to the scientific field of biomechanics and informatics. The aim of the study is to develop the mathematical models and methods of the processing of biomechanical heart signals in computer-based diagnostic systems with increased accuracy, informativeness and lower computational complexity. The method of statistical analysis of heart rhythm was developed, which is characterised by higher accuracy and informativeness compared with the known methods of heart rhythm analysis. In this thesis, the existing software of the analysis of biomechanical heart signals was improved by means of adding new software modules that implement the new methods of the analysis of heart rhythm and morphologic analysis of biomechanical heart signals.

La littérature sur l’électrophysiologie des émotions ne semble pas trouver de consensus. Certaines études démontrent que les gens réagissent davantage à des stimuli de valence positive, tandis que d’autres concluent le contraire. L’objectif principal de ce mémoire est de vérifier les effets de la variable relationnelle sur les réactions physiologiques de sujets issus de la population étudiante. C’est-à-dire, les réactions physiologiques sont-elles influencées uniquement par la valence affective des différentes émotions ou s’ils sont également influencés par le contexte relationnel des stimuli? Le second objectif du projet de recherche proposé est de vérifier s’il existe un effet d’interaction entre la qualité affective des schémas relationnels des participants et la nature relationnelle ou non des stimuli. Pour ce faire, le rythme cardiaque a été pris sur 16 sujets divisés en 2 groupes, basés sur leurs résultats au TAT, analysés sur l’échelle de la tonalité affective du SCORS. Finalement, un troisième objectif est de comparer l’expérience subjective des participants aux mesures physiologiques obtenues. Les résultats démontrent que les gens réagissent davantage aux scénarios non relationnels que ceux relationnels. De plus, les grandes tailles d’effet des deux groupes (tonalité affective haute et basse) semblent indiquer l’importance de prendre en considération cette variable dans de futures recherches. Finalement, d’autres études, notamment avec de plus grands échantillons, seront nécessaires pour montrer l’importance de la qualité relationnelle dans l’expérience émotive. / The literature on the electrophysiology of emotions does not seem to find consensus on people’s responsiveness to emotion inducing stimuli. While some studies show that people are more responsive to stimuli of positive valence, others concluded the contrary. The main objective of this paper is to verify the effects of relational variable on the physiological responses of subjects taken from the student population. That is, are the physiological reactions only influenced by the emotional valence of different emotions or are they also influenced by the relational context of the stimuli? The second objective of the research is to check if there is an interaction between the emotional quality of the relationship patterns of participants and the relational or non relational quality of the stimulus. To do this, the heart rate has been measured in 16 subjects divided into two groups, based on their results in the TAT, analyzed on the scale of the emotional tone of the SCORS. Finally, a third objective was to compare the subjective experience of participants and the physiological measurements obtained. The results show that people are more responsive to non-relational stimuli than to relational scenarios. In addition, the large effect size of the two groups (high and low emotional tone) suggests the importance of taking into account this variable in future research. Finally, other studies, particularly with larger samples, will be needed to show the importance of the quality of relationships in the emotional experience.