Évaluation assistée par ordinateur de l’Interaction Cortico-Cardiovasculaire pour le suivi du stress des athlètes – 3CI

Les athlètes sont confrontés à un stress physique et mental important lors des entraînements et des compétitions, ce qui menace à la fois leurs performances et leur santé à long terme. Cette problématique a motivé le développement d'interfaces homme-machine pour la gestion du stress basées sur des dispositifs de bio- et neurofeedback. Cependant, ces stratégies demeurent sous-utilisées en raison de l'absence de mesures objectives et fiables du stress. Cette tâche s'avère particulièrement complexe en raison de la nature physiologique intrinsèquement complexe et hautement individuelle du phénomène de stress. L'absence d'intégration de mesures diverses, combinées ou multimodales, limite la capacité à évaluer de manière précise et significative les états de stress vécus par les athlètes. L’intégration de telles mesures permettrait une quantification, une caractérisation et une classification plus fines de ces états. La solution proposée rassemble des éléments qui pourraient enfin offrir un outil de suivi tant attendu à un grand nombre d’athlètes à travers le monde.

Ce projet de recherche multidisciplinaire vise à développer des indicateurs de stress robustes en concevant une approche multimodale fondée sur des signaux neuro-psycho-physiologiques synchronisés. L'enregistrement simultané de l’activité corticale et cardiovasculaire est réalisé, incluant l'électroencéphalogramme (EEG), la spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge (fNIRS), l’électrocardiogramme (ECG), la pression artérielle continue (BP) et la photopléthysmographie (PPG), en réponse à des stresseurs cognitifs et physiques. Ces signaux, combinés à des indicateurs de stress perçu, sont exploités à l’aide de modèles mathématiques d’interaction cerveau-cœur, de méthodes avancées de traitement du signal et d’algorithmes d’apprentissage complémentaires permettant d’extraire des motifs pertinents et des indicateurs de stress.

Un protocole expérimental adapté à la collecte de données est mis en place autour de deux expérimentations. La première sera réalisée en laboratoire et consistera à enregistrer l’EEG, la fNIRS, l’ECG, la BP, la PPG, ainsi que des mesures de stress perçu chez des sujets sains exposés à divers stresseurs cognitifs et physiques. La seconde expérimentation sera menée auprès d’athlètes durant un programme de surcharge d’entraînement de deux semaines et en période de pré-compétition.