on December 15, 2025 at 1:00 pm at Bâtiment ESPRIT - Atrium
Cette thèse étudie les bases neurophysiologiques de la cybercinétose en Réalité Virtuelle (RV) afin d'identifier des neuromarqueurs objectifs pour les Interfaces Cerveau-Ordinateur (ICO) passives. Cette recherche vise à dépasser les rapports subjectifs des utilisateurs en employant l'électroencéphalographie (EEG) pour détecter les signatures neurales des phénomènes perceptifs qui déclenchent la cybercinétose, à savoir la vection (l'illusion de mouvement propre chez une personne statique) et l'accélération visuelle qui la précède. Ce travail comprend deux revues systématiques de la littérature. La première, sur les ICO et la cybercinétose, fait la synthèse de 83 études et conclut que cet état est systématiquement associé à une augmentation de la puissance EEG dans les basses fréquences (delta, thêta) et à une diminution dans la bande alpha. Cependant, elle critique le domaine pour son hétérogénéité méthodologique et sa focalisation sur la cybercinétose comme un état final plutôt que sur ses causes perceptives sous-jacentes. La seconde revue se concentre spécifiquement sur les corrélats EEG de la vection, identifiant des modulations des oscillations dans la bande alpha et des potentiels précoces liés à l'événement (ERP) comme des marqueurs clés, tout en notant que la réponse neurale à l'accélération initiale qui déclenche la vection reste non caractérisée. Pour combler ces lacunes, une expérience novatrice EEG-RV a été conçue, où les participants visualisaient des accélérations visuelles soudaines vers l'avant ou l'arrière d'un stimulus de flux optique minimal (sphères blanches). Les résultats empiriques incluent : Découverte d'un ERP d'Accélération : L'analyse a révélé le premier marqueur neural de la perception de l'accélération visuelle en RV. Ce potentiel lié à l'événement est caractérisé par une onde positive sur les régions fronto-centrales du scalp survenant entre 300 et 700 ms après le début de l'accélération, indépendamment de la direction. Un signal distinct et simultané sur l'électrode Cz a permis de différencier l'accélération vers l'avant de celle vers l'arrière. Identification d'un ERP de Vection : Un nouvel ERP a été identifié, directement lié à l'expérience subjective de la vection. Survenant environ 600 ms après l'accélération, cette composante de type « P600 » se manifeste par une positivité pariétale et une négativité frontale simultanée, et n'est présente que lorsque les participants rapportent une forte sensation de mouvement propre. Sa topographie est cohérente avec les schémas neuronaux de résolution de conflit sensoriel, fournissant une preuve directe de la Théorie du Conflit Sensoriel de la cybercinétose. Une forte corrélation positive a également été établie entre l'intensité de la vection et les scores de symptômes de la cybercinétose. Avancée Méthodologique pour les ICO : Une analyse comparative des techniques de filtrage spatial a démontré que l'algorithme xDAWN est supérieur pour améliorer le rapport signal/bruit et la séparabilité des ERP identifiés liés à l'accélération. Ceci fournit une méthode pratique et efficace en termes de calcul pour les applications d'ICO en temps réel. En conclusion, cette thèse établit une hiérarchie temporelle du traitement du mouvement en RV, allant de l'encodage sensoriel précoce de l'accélération visuelle aux processus cognitifs d'ordre supérieur sous-jacents à l'expérience subjective de la vection. En identifiant des neuromarqueurs objectifs et synchronisés temporellement, ce travail fournit une base pour le développement de systèmes de RV adaptatifs capables de détecter l'état de l'utilisateur et d'atténuer la cybercinétose en temps réel.
M. François CABESTAING Université de Lille Directeur de thèse, M. Hakim SI-MOHAMMED Université de Lille Co-encadrant de thèse, Mme Raphaëlle N. ROY ISAE-SUPAERO Examinatrice, M. Ronan BOULIC École Polytechnique Fédérale de Lausanne Rapporteur, M. Marc MACé IRISA Rapporteur, M. Sylvain CHEVALLIER Université Paris-Saclay Examinateur.
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