Study of the neurophysiological correlates of mindfulness : Interest in Post-Traumatic Stress Disorder
Étude des corrélats neurophysiologiques de la pleine conscience : intérêt pour le Trouble de Stress Post-Traumatique
Résumé
Post-Traumatic Stress Disorder (PTSD) is a disorder that develops following a confrontation with a traumatic situation. Emotional regulation is at the heart of actions to prevent this adjustment disorder. Its study is the main thread of this doctoral work at the crossroads of neurosciences, psychology, and biomedical engineering. More specifically, this thesis is devoted to characterizing a particular psycho-cognitive functioning, the Dispositional Mindfulness, which has been associated with protective emotional regulation for health, particularly for PTSD. It aims to explore central nervous system (CNS) and autonomic (ANS) biomarkers of the mindful disposition to better understand emotional regulation. In order to meet this objective, three studies were conducted to evaluate classical markers extracted from the CNS and ANS, through the respective analysis of the brain signal (fMRI) and the cardiac signal (ECG-HRV (Heart Rate Variability)) and to complete them with innovative (pseudo-effective brain connectivity) and emerging (cardiac entropy) markers. Our first protocol studies the psychophysiological benefits of relaxation according to the mindfulness of the mindfulness disposition in healthy subjects. Three 20-minute relaxation sessions (music therapy, self-hypnosis, posture) were compared to physiological rest. Two psychological profiles (resilient and vulnerable) could be identified from the measurements preceding each relaxation session. In terms of benefits, only posture tended to have a greater effect than the others. Regardless of the psychological profile, the subjects showed a subjective state of re-laxation after each relaxation session. The profiles differ on a physiological level, the resilient group is stable, the vulnerable group associates an increase in heart rate and a decrease in cardiac entropy. Our second protocol explores, at rest, the cognitive-neurological correlates of the mindfulness disposition. The data confirm a better explicit emotional regulation for high mindfulness subjects without isolating a different pseudo-effective connectivity for the studied connectomes. Our third protocol investigates HRV at rest as a function of mindfulness disposition and healthy PTSD status. A high level of HRV signal entropy appears to be a peripheral biomarker of interest for mindfulness and PTSD. HRV signal entropy opens up new mechanistic hypotheses for understanding adaptation difficulties in PTSD. This thesis work has led to a better understanding of certain neurological, psychological, and physiological mechanisms of emotional regulation through relaxation and mindfulness. It has allowed us to better identify biomarkers of interest for the study of emotional regulation in PTSD and to study the benefits of the interventions to be tested. These markers are being evaluated in the last protocol of this work which aims to study the modulation of emotions by music therapy in PTSD through the exploration of connectomics and HRV (TRACER protocol).
Le Trouble de stress post-traumatique (TSPT) est un trouble se développant à la suite d’une confrontation avec une situation traumatisante. La régulation émotionnelle est au cœur des actions de prévention de ce trouble de l’adaptation. Son étude est le fil conducteur de ce travail doctoral au carrefour des neurosciences, de la psychologie, et de l’ingénierie biomédicale. Plus précisément, cette thèse se consacre à caractériser un fonctionnement psycho-cognitif particulier, la disposition de pleine conscience (ou disposition mindful) qui a été associée à une régulation émotionnelle protectrice pour la santé, notamment pour le TSPT. Elle vise à explorer des biomarqueurs nerveux central (SNC) et autonome (SNA) de la disposition mindful pour mieux appréhender la régulation émotionnelle. Pour répondre à cet objectif, trois études se sont attachées à évaluer des marqueurs classiques extraits du SNC et du SNA, à travers l’analyse respective du signal cérébral (IRM-f) et du signal cardiaque (ECG-VRC (Variabilité du Rythme Cardiaque)) et à les compléter par des marqueurs innovants (connectivité cérébrale pseudo-effective) et émergents (entropie cardiaque (signal VRC)). Notre premier protocole étudie les bénéfices psychophysiologiques de la relaxation en fonction de la disposition mindful chez le sujet sain. Trois séances de relaxation de 20 min (musicothérapie, auto-hypnose, posture) ont été comparées à un repos physiologique. Deux profils psychologiques (résilient et vulnérable) ont pu être identifiés à partir des mesures précédents chaque séance de relaxation. En termes de bénéfices, seule la posture tend à avoir un effet supérieur aux autres. Quel que soit le profil psychologique, les sujets affichent un état de relaxation subjectif à l’issu de chaque séance de relaxation. Les profils diffèrent sur le plan physiologique, le groupe résilient est stable, le groupe vulnérable associe une augmentation du rythme cardiaque et une diminution de l’entropie. Notre second protocole explore, au repos, les corrélats cognitivo-neurologiques de la disposition mindful. Les données confirment une meilleure régulation émotionnelle explicite pour les sujets hauts en mindfulness sans isoler une connectivité pseudo-effective différente pour les connectomes étudiés entre les sujets hauts et bas en mindfulness. Notre troisième protocole étudie la VRC au repos en fonctions de la disposition mindful et du statut sain-TSPT. Un niveau élevé d’entropie cardiaque apparait comme un biomarqueur périphérique d’intérêt du fonctionnement mindful et du TSPT. L’entropie cardiaque ouvre de nouvelles hypothèses mécanistiques pour appréhender les difficultés d’adaptation dans le TSPT. Ce travail de thèse a permis de mieux comprendre certains mécanismes neurologiques, psychologiques et physiologiques de la régulation émotionnelle par le biais de la relaxation et de la disposition mindful. Ils ont permis de mieux caractériser des biomarqueurs d’intérêt pour l’étude de la régulation émotionnelle dans le TSPT et des bénéfices des interventions à tester. Ces marqueurs sont en cours d’évaluation dans le cadre du dernier protocole de ce travail qui vise à étudier la modulation des émotions par la musicothérapie dans le TSPT par le biais de l'exploration de la connectomique et de la VRC (protocole TRACER).
Origine : Version validée par le jury (STAR)