Réduire l’anxiété et le stress grâce au feedback pupillaire

- EN- DE- FR - IT
Le locus caeruleus (surface bleue) se trouve dans le tronc cérébral et régule no
Le locus caeruleus (surface bleue) se trouve dans le tronc cérébral et régule notre état d’excitation. (Image : Sarah Meissner / ETH Zurich)
L’état d’excitation du cerveau est la clé de nombreuses maladies liées au stress ou aux troubles anxieux. Des chercheurs ont désormais trouvé un moyen d’agir sur celui-ci grâce à une nouvelle méthode de biofeedback.



Nos pupilles sont le reflet de notre état d’excitation : Elles se dilatent lorsque nous sommes tendus, stressés ou même paniqués, et se rétrécissent lorsque nous nous calmons. Une zone d’environ 15 millimètres dans le cerveau en est notamment responsable : le locus caeruleus du tronc cérébral. Cette zone située au plus profond du cerveau régule notre état d’excitation par le biais du neurotransmetteur noradrénaline.

Jusqu’à présent, on ne savait pas si les informations sur la taille de la pupille pouvaient être utilisées pour influencer consciemment les centres d’excitation du cerveau. Des chercheurs de l’ETH Zurich montrent désormais dans une nouvelle étude que cela est effectivement possible : "Avec un biofeedback approprié, les personnes peuvent mieux apprendre à contrôler leur état d’excitation par des techniques de relaxation et d’activation mentales", explique Nicole Wenderoth, professeur de contrôle neuronal des mouvements à l’ETH Zurich.

Les résultats de l’étude ouvrent de nouvelles possibilités dans le traitement des maladies liées au stress ou des troubles anxieux.

Le feedback des pupilles est décisif

Pour étudier le lien entre la taille des pupilles et l’état d’excitation du cerveau, les chercheurs ont d’abord appris à un groupe de 27 sujets à contrôler volontairement la taille de leurs pupilles. A l’aide de techniques mentales de relaxation et d’activation, comme par exemple la concentration sur la respiration ou la visualisation de situations fatigantes ou menaçantes, les sujets devaient alternativement rétrécir et agrandir leurs pupilles. Pour ce faire, ils étaient assis devant un écran équipé d’un eye-tracker qui enregistrait leur degré de réussite.

Les chercheurs ont montré ce feedback à une partie des sujets sous la forme d’un cercle sur l’écran : Un cercle de plus en plus petit indiquait aux sujets que leurs pupilles se rétrécissaient et qu’ils étaient donc détendus. Un cercle qui s’agrandit indique au contraire des pupilles qui se dilatent et une excitation croissante.

Les chercheurs ont constaté que les personnes qui recevaient un feedback en temps réel sur la taille de leurs pupilles étaient plus à même de contrôler leur état d’excitation et la taille de leurs pupilles. Le feed-back sur les pupilles a permis aux sujets d’identifier les techniques de relaxation et d’activation qui fonctionnaient le mieux pour eux. En revanche, le groupe de contrôle a soit reçu un signal de feedback erroné qui n’était pas lié à sa propre taille de pupille, soit a reçu l’instruction de se concentrer uniquement sur l’application de stratégies mentales.

L’IRM montre une activité dans le noyau du tronc cérébral

Les chercheurs ont ensuite répété l’expérience, à la différence près qu’ils ont enregistré l’activité cérébrale des sujets au moyen de l’imagerie par résonance magnétique. "Nous avons réalisé que la modification consciente de la taille de la pupille s’accompagnait effectivement de changements d’activité dans les régions du tronc cérébral qui régulent l’état d’excitation du cerveau", explique Sarah Meissner, post-doctorante dans le groupe de recherche de Nicole Wenderoth.

Le fait que la modification de la taille des pupilles ait également détendu ou activé physiquement les sujets de l’expérience a été prouvé par un regard sur leur fréquence cardiaque. Le pouls des sujets qui ont pu mieux contrôler leurs pupilles grâce au feed-back a baissé ou augmenté plus fortement à la fin de l’entraînement qu’au début, et aussi plus fortement que le pouls du groupe de contrôle.

Application à l’aide de lunettes VR

Le procédé des chercheurs peut facilement être appliqué à des lunettes VR courantes, qui fournissent un feedback en temps réel sur la taille des pupilles. "Notre objectif est que les gens apprennent de manière ludique à contrôler leurs pupilles et découvrent ainsi quelles techniques de relaxation ou d’activation fonctionnent le mieux pour eux", explique la professeure Wenderoth de l’ETH. Avec Mindmetrix, les chercheurs ont déjà fondé une spin-off de l’ETH qui doit commercialiser cette technologie.
Christoph Elhardt