Thèse Impact Neurophysiologique des Environnements Naturels et Dégradés sur le Stress l'Attention et l'Évitement Vers un Score d'Aide à la Décision Territoriale en Santé-Environnement H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Picardie - Jules Verne École doctorale : Sciences, Technologie, Santé Laboratoire de recherche : LNFP - Laboratoire de Neurosciences Fonctionnelles et Pathologies Direction de la thèse : Harold MOURAS ORCID 0000000234253255 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-27T23:59:59 Ce projet de thèse vise à évaluer l'impact des environnements naturels, neutres et dégradés sur les réponses neurophysiologiques et comportementales humaines, à partir d'une approche multimodale intégrée. Les participants seront exposés, dans un dispositif immersif à large champ de vision (iDome), à des scènes environnementales contrastées incluant notamment des contextes naturels (forêts, parcs), neutres, et dégradés (trafic, fumées, déchets, sites industriels), selon un plan intra-sujet contrôlé.

Les réponses seront mesurées à l'aide de l'électroencéphalographie (EEG), de l'activité électrodermale, de la variabilité de la fréquence cardiaque, de la posturographie (centre de pression) et de l'oculométrie. Cette approche permettra de caractériser trois dimensions clés impliquées dans la relation environnement-santé : le stress/activation, l'allocation attentionnelle et les tendances d'approche-évitement. Une manipulation du niveau d'engagement (observation passive vs simulation mentale active) permettra d'examiner le rôle de l'incarnation dans l'intensité des réponses.

L'objectif scientifique est d'identifier des biomarqueurs interprétables et de mieux comprendre les mécanismes neurophysiologiques associés à la perception des environnements. L'objectif appliqué consiste à intégrer ces indicateurs dans un score composite transparent (Environmental Health Impact Score, E-HIS), structuré en sous-composantes (stress, attention, évitement), permettant de comparer différents scénarios environnementaux.

Ce score sera accompagné d'analyses d'incertitude et de sensibilité afin de garantir sa robustesse et sa lisibilité. Les résultats seront valorisés sous forme d'un protocole reproductible, d'une base de données multimodale et d'un prototype de tableau de bord facilitant l'interprétation par des acteurs non spécialistes (collectivités, aménageurs, décideurs publics). Ce projet vise ainsi à fournir un outil d'aide à la décision intégrant une dimension centrée sur l'humain, complémentaire des approches environnementales classiques, afin de soutenir la transition écologique et la planification territoriale. La dégradation des environnements et l'exposition à des sources de pollution constituent des enjeux majeurs de santé publique et de transition écologique. Au-delà des niveaux d'exposition physique, leurs effets sur l'individu dépendent également de la perception des environnements, de l'évaluation du risque et des réponses psychoaffectives et comportementales associées. Dans ce contexte, les environnements dégradés (trafic, fumées, déchets, sites industriels) sont susceptibles d'induire des réponses de stress, de mobiliser l'attention vers des signaux aversifs et de favoriser des comportements d'évitement, tandis que les environnements naturels sont généralement associés à des effets restaurateurs sur le bien-être et la régulation du stress.

La littérature en psychologie environnementale et en santé publique a largement documenté ces effets, mais repose encore majoritairement sur des mesures subjectives. Les approches intégrant des indicateurs physiologiques et neurophysiologiques restent limitées, en particulier lorsqu'il s'agit de caractériser simultanément plusieurs mécanismes fondamentaux tels que le stress/activation, l'allocation attentionnelle et les tendances d'approche-évitement. De plus, les études existantes mobilisent le plus souvent une seule modalité de mesure, ce qui limite la compréhension des interactions entre les différents niveaux de réponse (cérébral, autonome, comportemental).

Des travaux récents menés au sein du laboratoire ont permis de démontrer que les scènes environnementales peuvent être différenciées à la fois au niveau subjectif et physiologique, notamment à travers des marqueurs posturaux et autonomes. Des résultats récents suggèrent également l'existence de signatures cérébrales associées à la perception d'environnements naturels versus dégradés, ainsi que des liens entre activité cérébrale et réponses posturales. Toutefois, un manque important persiste concernant l'intégration de ces différentes modalités dans un cadre expérimental unifié et la compréhension de leurs relations au niveau mécanistique.

Dans ce contexte, cette thèse propose de mobiliser une approche multimodale intégrée combinant électroencéphalographie, mesures autonomes, oculométrie et posturographie, dans un dispositif immersif contrôlé permettant de reproduire des environnements réalistes. L'objectif est de caractériser de manière objective et mécanistique l'impact de différents types d'environnements sur l'humain, en identifiant des biomarqueurs interprétables et en analysant les interactions entre les différentes dimensions de réponse.

Au-delà de l'avancée des connaissances fondamentales, ce projet s'inscrit dans une perspective appliquée visant à traduire ces résultats en un outil d'aide à la décision. En intégrant les différents indicateurs dans un score transparent et interprétable, il ambitionne de contribuer à l'évaluation comparée de scénarios environnementaux, notamment dans des contextes de reconversion ou de renaturation de sites dégradés, en apportant une dimension centrée sur l'humain complémentaire des approches environnementales classiques. L'objectif de cette thèse est double.

Le premier objectif est scientifique. Il vise à caractériser de manière objective l'impact des environnements naturels, neutres et dégradés sur les réponses humaines, en mobilisant une approche multimodale intégrée. À partir d'un dispositif immersif contrôlé, il s'agira d'identifier des biomarqueurs neurophysiologiques et comportementaux associés à trois dimensions clés de la relation environnement-santé : le stress/activation, l'allocation attentionnelle et les tendances d'approche-évitement. Une attention particulière sera portée à la compréhension des mécanismes sous-jacents, notamment à travers l'analyse conjointe des signaux cérébraux (EEG), autonomes, oculomoteurs et posturaux, ainsi qu'à l'étude de leur complémentarité et de leurs relations intermodales.

Le second objectif est appliqué. Il consiste à intégrer ces indicateurs dans un outil d'aide à la décision opérationnel, sous la forme d'un score composite transparent (Environmental Health Impact Score, E-HIS). Ce score, structuré en sous-composantes interprétables (stress, attention, évitement), permettra de comparer différents scénarios environnementaux, notamment dans des contextes de reconversion ou de renaturation de sites dégradés. L'ambition est de proposer un cadre méthodologique reproductible et transférable, facilitant l'évaluation ex ante de scénarios d'aménagement et contribuant à l'intégration d'indicateurs centrés sur l'humain dans les politiques de transition écologique. Le projet repose sur une approche expérimentale contrôlée combinant exposition immersive et enregistrements multimodaux. Les participants seront exposés, dans un dispositif iDome à large champ de vision, à des scènes environnementales naturelles, neutres et dégradées (trafic, fumées, déchets, sites industriels), selon un plan intra-sujet. Des variantes de reconversion ou de renaturation seront également intégrées afin de tester différents scénarios d'aménagement.

Deux conditions seront comparées : une observation passive et une simulation mentale active, permettant d'évaluer le rôle de l'engagement et de l'incarnation dans les réponses mesurées.

Les réponses seront enregistrées simultanément à l'aide de plusieurs modalités : électroencéphalographie (EEG), activité électrodermale, variabilité de la fréquence cardiaque, oculométrie et posturographie. Les données seront synchronisées et feront l'objet de procédures standardisées de prétraitement et de contrôle qualité.

Les analyses reposeront sur des modèles intra-sujets afin d'examiner les effets des conditions environnementales. Trois dimensions principales seront étudiées : le stress/activation, l'attention et les tendances d'approche-évitement. Des analyses EEG (spectrales et de connectivité) ainsi que des analyses intermodales permettront d'explorer les relations entre activité cérébrale et réponses corporelles.

Enfin, les indicateurs seront intégrés dans un score composite (E-HIS) structuré en sous-composantes interprétables, permettant de comparer différents scénarios environnementaux dans une perspective d'aide à la décision.

Le candidat devra être titulaire d'un master en neurosciences, psychologie, sciences cognitives, ou dans un domaine connexe, avec une formation solide en méthodes expérimentales.

Une appétence pour les approches interdisciplinaires à l'interface entre neurosciences, santé-environnement et comportement est attendue. Une première expérience en acquisition ou analyse de données physiologiques ou neurophysiologiques (EEG, oculométrie, mesures autonomes) constituera un atout.

Des compétences en analyse de données et en programmation (Python, Matlab ou R) sont souhaitées, ainsi qu'un intérêt pour les méthodes statistiques et le traitement du signal. Une sensibilité aux enjeux d'open science et de reproductibilité sera appréciée.

Le candidat devra faire preuve d'autonomie, de rigueur scientifique et d'organisation, tout en étant capable de travailler en équipe dans un environnement pluridisciplinaire. De bonnes capacités de communication écrite et orale en anglais sont attendues, notamment pour la rédaction d'articles scientifiques et la présentation des résultats.

Enfin, un intérêt pour les enjeux de santé-environnement et pour la valorisation appliquée des résultats (aide à la décision, aménagement du territoire) constituera un élément important du profil recherché.