![Yeux bleus largement ouverts avec une grande pupille noire](/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2023/10/mit-pupillenfeedback-angst-und-stress-reduzieren1/_jcr_content/par/lead/imagePanorama.imageformat.carousel.1434085944.jpg)
Réduire l'anxiété et le stress grâce au feedback pupillaire
L'état d'excitation du cerveau est la clé de nombreuses maladies liées au stress ou aux troubles anxieux. Des chercheurs de l'ETH ont désormais trouvé un moyen d'agir sur celui-ci grâce à une nouvelle méthode de biofeedback.
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En bref
- Des chercheurs de l'ETH Zurich montrent que les centres d'excitation du tronc cérébral peuvent être influencés lorsque nous recevons un feedback sur la taille des pupilles.
- Ce biofeedback nous aide à apprendre des techniques de relaxation ou d'activation efficaces.
- Ainsi, les maladies liées au stress ou les troubles anxieux pourraient à l'avenir être traités de manière ludique à l'aide de lunettes VR.
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 en profondeur dans le 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 également être utilisées pour influencer consciemment les centres d'excitation du cerveau. Des chercheurs de l'ETH Zurich montrent désormais dans une nouvelle étude que c'est effectivement possible : "Avec un biofeedback approprié, les gens peuvent mieux apprendre à contrôler leur état d'excitation par des techniques de relaxation et d'activation mentales", explique Nicole Wenderoth, professeure de contrôle du mouvement neuronal 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 pupillaire 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 en train de se détendre. Un cercle de plus en plus grand indiquait au contraire des pupilles dilatées et une excitation croissante.
Les chercheurs ont constaté que les personnes qui recevaient un feedback en temps réel sur la taille de leur pupille étaient plus à même de contrôler leur état d'excitation et la taille de leur pupille. 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, sauf qu'ils enregistraient désormais l'activité cérébrale des sujets par 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 d'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 également plus fortement que le pouls du groupe de contrôle.
Application au moyen de lunettes VR
Le procédé des chercheurs de l'ETH est facilement transposable à des lunettes VR disponibles dans le commerce, 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 créé un spin-off de l'ETH qui doit commercialiser la technologie.
"Hochschulmedizin Zürich" - Projet Stress
Cette étude fait partie du projet phare "Stress" de l'initiative de recherche "Hochschulmedizin Zürich". Le but du projet phare "Stress" est de comprendre, de diagnostiquer et de traiter les effets du stress sur la santé mentale et physique. Des chercheurs de l'ETH, de l'université, de la clinique psychiatrique universitaire et de l'Hôpital universitaire de Zurich participent à la coopération en matière de recherche.
Plus d'informations sur le Projet.
Référence bibliographique
Meissner S, Bächinger M, Kikkert S, Imhof J, Missura S, Carro Dominguez M, Wenderoth N : Self-regulating arousal via pupil-based biofeedback, Nature Human Behaviour, 30 octobre 2023, doi : page externe10.1038/s41562-023-01729-z