Centre d`études de physiologie appliquée CNRS

Centre d'études de physiologie appliquée
CNRS - Strasbourg
©CNRS/P.Disdier
Directeur : Alain Muzet
T 03 88 10 67 60 – [email protected]
Le Centre d’études de physiologie appliquée
(CEPA – CNRS – Strasbourg)
Le Centre d'études de physiologie appliquée du CNRS, créé en 1996, effectue des recherches
dans le domaine de la physiologie, de la psychophysiologie et de la physiopathologie humaines.
Il s’intéresse depuis de nombreuses années aux fonctions cognitives dans des situations de vie
ou de travail où l’homme est exposé à des contraintes environnementales particulières et/ou
soumis à des modifications de son rythme activité/repos et de son niveau de vigilance. Le
laboratoire a développé une plate-forme technique unique qui regroupe plusieurs chambres
climatiques et locaux expérimentaux, dans lesquels sont évalués les effets des conditions
environnementales sur la veille, l’attention, la cognition, le sommeil et la psychophysiologie
sensorielle. Certaines situations expérimentales font appel à des mesures électrophysiologiques
et le centre est équipé d’un modèle unique en France de simulateur dynamique de la conduite
automobile (dispositif PAVCAS). De plus, le laboratoire intègre l’approche des neurosciences
aussi bien à travers l’analyse du handicap sensoriel qu’à travers l’approche clinique des troubles
du sommeil et du dysfonctionnement mnésique chez l’homme.
Le CEPA travaille par ailleurs sur le développement chimiosensoriel du nouveau-né. Il a en
particulier mis en évidence l’impact des odeurs sur la respiration des prématurés et montré
l’effet très positif de la vanille qui a permis de diminuer de façon importante l’apnée au cours du
sommeil du bébé.
L'ensemble des opérations de recherche conduites au CEPA est conforme aux dispositions de
la loi Huriet-Sérusclat de 1988 portant sur la recherche biomédicale effectuée sur l'homme sans
bénéfice individuel direct. Chaque protocole d’étude est donc soumis au préalable à l’avis du
Comité consultatif de protection des personnes se prêtant à la recherche biomédicale
(CCPPRB), puis soumis à l’autorisation du Ministère de la santé.
Le personnel du CEPA est actuellement composé de 9 agents CNRS (3 chercheurs et 6
ingénieurs, techniciens et administratifs), 10 enseignants-chercheurs de l’Université Louis
Pasteur de Strasbourg et 10 agents non permanents (doctorants, post-doctorants et CDD). En
2007, le CEPA va être regroupé avec d’autres laboratoires de neurosciences pour former un
laboratoire commun.
Pour en savoir plus :
http://neurochem.u-strasbg.fr/fr/pages_second/4unites/pages_unites/ups858/unite858.html
Les moyens expérimentaux du CEPA
Le CEPA dispose de deux chambres climatiques aux performances exceptionnelles ainsi que
plusieurs autres locaux dans lesquels peuvent être conduites des expérimentations sur
l’Homme.
L’une des chambres climatiques contient le simulateur du dispositif PAVCAS (poste d’analyse
de la vigilance en conduite automobile simulée). Ce simulateur dynamique se présente sous la
forme d’une plate-forme mobile à 4 degrés de liberté (mouvements longitudinal, vertical, roulis et
tangage de l’habitacle), associée à une unité de visualisation interactive en temps réel. L’unité
de visualisation reproduit dans de très bonnes conditions de vision un réseau autoroutier sous
forme d’images de synthèse simulant les conditions diurnes, les conditions nocturnes ou les
conditions de conduite dans le brouillard. Ces images sont projetées sur cinq écrans placés
devant le véhicule et disposés sur un demi-cercle. Les ambiances thermique, hygrométrique,
acoustique et lumineuse sont contrôlées à l’intérieur du simulateur. L’évaluation des
performances de conduite est réalisée à partir des informations liées à la position du véhicule
sur la route, sa vitesse et les diverses actions sur les commandes en fonction du trafic existant.
Le simulateur dynamique PAVCAS ©CNRS/P.Disdier
La deuxième chambre climatique, dans laquelle sont contrôlées avec une grande précision la
température, l’humidité et la vitesse de l’air, est spécialement équipée pour les expérimentations
portant sur les effets des conditions climatiques sur l’homme au repos (éveillé ou endormi) ou au
travail (cycloergomètre). De plus, il est possible dans cette enceinte de réguler séparément les
températures des parois latérales, du sol et du plafond, dans un domaine compris entre 5 et
70°C.
Les autres locaux expérimentaux comprennent une pièce équipée d’un dispositif de mesure du
champ visuel utile, deux chambres expérimentales destinées à l'étude du sommeil, une
chambre aveugle et traitée sur le plan acoustique destinée à l’étude de la perception et de la
localisation de stimuli sonores et trois cellules permettant l'étude des effets combinés des
facteurs physiques de l'environnement. Ces locaux constituent, avec les postes de surveillance
qui leur sont associés, des installations expérimentales spécialement adaptées aux études
réalisées sur l’homme. Des locaux de vie spécifiques (chambres de repos, cuisine, salle à
manger, salle de bains, toilettes...) complètent les surfaces expérimentales du laboratoire et
permettent aux sujets participant à un protocole expérimental de vivre pendant plusieurs jours
au laboratoire.
Mannequin thermique en chambre climatique ©CNRS/Photothèque
L'insertion du CEPA dans le milieu scientifique
Le CEPA met en oeuvre de nombreuses collaborations avec des équipes françaises et
étrangères dans le cadre de projets communs co-financés. Depuis 1996, le CEPA a bénéficié
de 38 contrats de recherche, dont 9 contrats européens comportant de nombreux partenaires
issus tant d’organismes de recherche publique que de structures industrielles. Le CEPA est
rattaché à la Faculté de psychologie et des sciences de l’éducation de l'université Louis Pasteur
et membre de l'Institut fédératif de recherche en Neurosciences de Strasbourg.
Perception & Mémoire
Physiologie environnementale
Victor Candas & André Dufour
Vision – Audition – Proprioception
André Dufour & Olivier Després
Cet axe concerne les effets, tant
physiologiques que psychologiques, de
l'environnement
physique
auquel
l'homme est soumis dans des
conditions d'activité ou de repos. Sous
cette thématique générale on trouve
bien entendu les effets des facteurs
thermohygrométriques, mais aussi les
effets du bruit ou encore de la lumière.
La chambre climatique à hautes
performances
thermohygrométriques
permet d'aborder de façon optimale
l'étude des phénomènes spécifiques
convectif, radiant ou évaporatoire et,
par là même, d'explorer les effets des
conditions climatiques et de leurs
variations
sur
les
réponses
physiologiques
et
subjectives
observées chez l'homme.
Perception & Attention en Conduite Automobile
André Dufour
Les études menées au sein de ce
groupe visent essentiellement à
comprendre de quelle manière
sont traitées les informations
provenant simultanément aux
systèmes sensoriels humains.
Ainsi
par
une
approche
expérimentale sur le sujet sain
mais également sur le patient
souffrant d’un handicap sensoriel
(cécité, surdité, amputation), il
s’agit d’identifier la nature du lien
entre les modalités sensorielles
dans des fonctions de localisation
et d’identification d’objets.
La valeur écologique de certaines des fonctions cognitives (vision, attention, actions motrices), qui ont été étudiées
en situation expérimentale, est testée sur simulateur de conduite (PAVCAS). Des outils d’enregistrements d’indices
comportementaux (e.g., mouvements oculaires, temps de réaction) et de conduite (vitesse, accélération, position du
véhicule) permettent d’évaluer avec précision les aptitudes perceptives et attentionnelles des sujets en situation de
conduite simulée.
Neuropsychologie de la Mémoire
Lilianne Manning & Olivier Després
Les chercheurs de ce groupe
s’intéressent à la mémoire normale
et pathologique. Les techniques
d’investigation relèvent à la fois de
l’imagerie cérébrale telle que l’IRMf,
et de l’approche clinique réalisée à
l’aide de tests neuropsychologiques
standardisés et des tests adaptés au
patient. Il s’agit d’identifier les
réseaux neuronaux impliqués dans la
mémoire autobiographique chez les
sujets sains, de manière à compléter
les données cliniques et guider,
éventuellement, la recherche de
voies de compensation fonctionnelle
chez les patients cérébro-lésés.
Sommeil & Vigilance
Impact du bruit sur le sommeil
Patricia Tassi , Anne Bonnefond & Odile Rohmer
Cet axe de recherche est consacré à
l’impact du bruit (transport ferroviaire)
sur le sommeil, les performances
cognitives et la fatigue. Ces aspects
sont étudiés auprès de groupes d’âge
différents et de groupes de travailleurs
(postés ou non). L’objectif de ces
études est de caractériser au mieux les
impacts directs du bruit sur le sommeil
et le système cardio-vasculaire, mais
aussi ses éventuels effets indirects en
termes de performances, de fatigue et
de santé.
Inertie hypnique et privation de
sommeil
Patricia Tassi & Anne Bonnefond
L’objectif de ces recherches est de
mieux comprendre les processus
psychologiques,
et
électrophysiologiques en œuvre lors de la
transition entre le sommeil et la veille
mais aussi au fil de la journée, en
fonction de la durée de sommeil
préalable.
Le phénomène d’inertie hypnique
(période transitoire d’hypovigilance
survenant immédiatement au réveil) et
les états de vigilance liés à une
privation chronique et à une privation
aiguë
de
sommeil
sont
tout
particulièrement étudiés.
Pathologie du sommeil et des états de vigilance
Alain Muzet & Patricia Tassi
Ces études sont menées auprès de patients porteurs du syndrome d’apnée
obstructive du sommeil (caractérisé par une suspension de la respiration
d’une durée supérieure ou égale à 10 secondes). Ces patients souffrent d’une
déstructuration importante de leur sommeil (nombreux éveils) et, par
conséquent, d’une somnolence diurne plus ou moins importante.
Cet axe de recherche a pour objectif d’étudier l’évolution de l’activité
électroencéphalographique, des performances mnésiques, des performances
de conduite automobile et de la vigilance subjective de ces patients sur une
période de 24h.
Il devrait également permettre d’évaluer l’étendue de la récupération possible
grâce à l’introduction d’un traitement par pression positive continue.
Engagement d’un sujet dans une tâche
Anne Bonnefond,, Odile Rohmer & Patricia Tassi
Les mesures de performances cognitives constituent les indicateurs les
plus utilisés pour apprécier l’engagement d’un sujet dans une tâche.
D’autres mesures peuvent également apporter des informations
importantes pour comprendre le fonctionnement cognitif : la mesure de
l’activité électrophysiologique et celle des états psychologiques comme
la motivation ou le stress.
Les recherches de cette thématique ont pour objectif de mieux
comprendre les relations entre performances, électro-encéphalogramme
et états psychologiques lors de la réalisation de tâches de complexité
variable par des sujets d’âges différents.
Contexte olfactif et apnées du sommeil chez le nouveau-né prématuré
Luc Marlier
Cette thématique est axée sur les relations entre olfaction, respiration et
sommeil. Sont examinés notamment les effets des stimulations olfactives
sur la structuration du sommeil et l’acquisition de la fonction respiratoire au
cours du développement précoce. Le modèle d’étude privilégié est l’enfant
prématuré.
Les études menées portent à la fois sur l’émergence des performances
olfactives chez le nouveau-né prématuré, l’intégration de l’information
olfactive durant les différents stades de sommeil, l’impact des stimulations
olfactives sur les mécanismes de régulation comportementale et
physiologique, et la mise au point d'un traitement des apnées du prématuré
par stimulation olfactive.
Directeur du Laboratoire
Alain MUZET
Tél. : 03 88 10 67 60
[email protected]
Nouvelles coordonnées à partir du 01/01/2007 :
[email protected]
Tél : 03.89.78.73.05
•
Anne Bonnefond
Tél. : 03 88 10 67 53
[email protected]
•
Victor Candas
Tél. : 03 88 10 67 66
[email protected]
•
Olivier Després
Tél. : 03 88 10 67 46
[email protected]
•
André Dufour
Tél. : 03 88 10 67 52
[email protected]
•
Lilianne Manning
Tél. : 03 90 24 19 27
[email protected]
•
Luc Marlier
Tél. : 03 88 10 67 58
[email protected]
•
Odile Rohmer
Tél. : 03 88 10 67 55
[email protected]
•
Patricia Tassi
Tél. : 03 88 10 67 69
[email protected]
Centre d’Etudes de Physiologie Appliquée - CNRS
21, rue Becquerel - 67087 Strasbourg Cedex
Tél : 03.88.10.67.61 / Fax : 03.88.10.62.45