Thèse Cogphy Quantifier la Demande Cognitive Induite par l'Activité Physique pour Promouvoir la Santé de la Modélisation Computationnelle à la Mesure Multimodale H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Bretagne Sud École doctorale : École doctorale Mathématiques & Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication en Bretagne Océane Laboratoire de recherche : Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Information, de la Communication et de la Connaissance Direction de la thèse : Philippe RAUFFET Date limite de candidature : 2026-05-15T00:00:00 La démence touche aujourd'hui 50 millions de personnes et ce chiffre pourrait tripler d'ici 2050. Pourtant, 40 % des cas seraient évitables, notamment grâce à l'activité physique (AP) qui réduit les risques et préserve les fonctions cognitives. Si ces bienfaits sont connus, leur ampleur varie fortement selon les études, car toutes les activités ne sollicitent pas le cerveau de la même manière. Les approches actuelles restent trop globales et peinent à identifier quels paramètres précis, comme la nature de l'AP et des tâches cognitives sous-jacentes, ou la complexité de l'environnement, stimulent réellement la cognition. À la croisée des sciences du sport et de l'ingénierie, combinant modélisation théorique et expérimentation, ce travail vise à caractériser précisément les modalités d'AP qui maximisent les bénéfices cognitifs. Un premier axe consiste à établir une classification des activités physiques selon leur charge mentale. Il s'appuiera sur une modélisation informatique capable de prédire l'effet de divers paramètres, tels que la présence de partenaires ou la complexité de l'environnement, sur la sollicitation du cerveau. Le second axe testera ces hypothèses expérimentalement en se concentrant sur la pratique du vélo. Des protocoles menés d'abord en réalité virtuelle (pour un environnement standardisé), puis en conditions réelles, feront varier la difficulté cognitive, par exemple en ajoutant des tâches de navigation ou d'évitement d'obstacles. L'impact de ces situations sera évalué grâce à des mesures multimodales croisant le ressenti subjectif des participants, leur comportement visuel (mesuré par eye-tracking) et leur activité neurophysiologique (oxygénation cérébrale mesurée par fNIRS). En résumé, ce projet cherche à confirmer rigoureusement si, à effort physique égal, une activité cognitivement plus stimulante génère une meilleure protection contre le déclin cognitif. Ces résultats permettront in fine d'optimiser les programmes de prévention santé.
L'équipe de recherche d'accueil dispose d'une batterie de capteurs neurophysiologiques et comportementaux (fNIRS, eyetracker, ceinture AED/ECG, etc.) qui seront utilisés lors des expérimentations. Par ailleurs, le projet bénéficiera des liens avec le centre de rééducation de Kerpape.
À l'échelle de l'établissement, le sujet s'intègre pleinement dans l'écosystème prioritaire « Environnement, Santé & Handicap ». Son originalité réside dans son interdisciplinarité : en couplant les sciences du sport (physiologie, psychologie cognitive) aux sciences de l'ingénieur (modélisation computationnelle, capteurs fNIRS, eye-tracking), il valorise les compétences technologiques de l'UBS appliquées à une problématique de santé humaine. Cette synergie renforce la signature scientifique de l'établissement sur les interfaces Santé-Ingénierie. Ce projet est par ailleurs un levier essentiel pour la structuration de la nouvelle filière STAPS au sein de l'UFR Sciences et Sciences de l'Ingénieur (SSI). Il est porté par des enseignants-chercheurs récemment recrutés (depuis moins de 2 ans) spécifiquement pour construire et piloter cette filière en Bretagne Sud. Le financement de cette thèse permettrait ainsi de consolider l'activité de recherche de ces nouveaux arrivants, créer un noyau dur de recherche autour de l'Activité Physique Adaptée et de la cognition, et pérenniser l'ancrage de la filière STAPS dans le paysage scientifique régional en produisant des résultats innovants dès son lancement. Enfin, ce travail doctoral ouvre des perspectives de retombés dans le cadre de la récente Chaire TSI (Transitions vers une Société Inclusive) de l'UBS et de Kerpape, et plus particulièrement avec l'une de ses 4 grandes thématiques « Sport et Activités Physiques ». En s'appuyant sur l'écosystème de la Chaire et son partenariat historique avec le Centre de Rééducation de Kerpape proche de Lorient, les méthodologies développées dans cette thèse (quantification de la charge cognitive de l'AP) ont vocation à être transférées vers des publics fragilisés ou en situation de handicap. Ce lien renforce la dimension appliquée du projet : il ne s'agit pas seulement de comprendre les mécanismes cognitifs chez le sujet sain, mais de préparer le terrain pour des interventions en Activité Physique Adaptée au service d'une société plus inclusive.