Pupillométrie dynamique : approches fondamentales et cliniques

Dynamic pupillometry : fundamental and clinical approaches

• Auteur / Autrice : Suzon Ajasse
• Direction : Jean Lorenceau, Ryad Benosman
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences cognitives
• Date : Soutenance le 17/09/2019
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Cerveau, cognition, comportement (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de la vision (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Ann Lohof
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Richard Legras
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Chokron, Muriel Boucart

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oeil

Oeil -- Maladies -- Diagnostic

Oeil -- Mouvements

Troubles de la vision

Pupille (anatomie)

Mots clés libres

Dynamiques pupillaires

Influences pupillaires

Pupillométrie

Innervation pupillaire

Charge cognitive

Périmétrie pupillaire

Déficience visuelle

Pupillary dynamics

Pupillary influences

Pupillometry

Pupillary innervation

Cognitive load

Pupillary perimetry

Visual impairment

Résumé

La première étude menée montre que les modulations du diamètre pupillaire présentes lors de l’exploration visuelle de l’environnement, liées d’une part à l’hétérogénéité de la réponse pupillaire en fonction de la localisation sur la rétine de la stimulation lumineuse, et d’autre part à la charge attentionnelle et cognitive, n’ont pas d’influence sur les performances visuelles lors d’un tâche de discrimination visuelle de fréquences spatiales, malgré l’effet de la taille de la pupille sur la qualité optique de l’œil. Nous montrons cependant que les dynamiques pupillaires liées à la charge cognitive sont un marqueur de l’encodage mémoriel. Le second chapitre présente notre étude clinique utilisant les dynamiques pupillaires dans des tests novateurs, objectifs, simples et rapides ayant pour but la détection de localisations défaillantes dans le champ visuel (maladie de Stargardt, rétinite pigmentaire, neuropathie optique héréditaire de Leber) en comparaison d’un groupe de sujets contrôles ; et détaille les expériences préliminaires menées chez des sujets sains et des patients atteints de névrite optique afin d’élaborer deux nouveaux tests pupillométriques peu sensibles aux modulations sympathiques (cognitives). Le premier test utilisant le cycle d’oscillation endogène de la pupille et le second la technique du marquage fréquentiel. Si de nombreux travaux sont à mener afin de démocratiser ces nouvelles méthodes de périmétrie par pupillométrie dynamique, notre étude montre des résultats très encourageants dans la discrimination des patients atteints de pathologies par la comparaison de leur comportement pupillaire à celui des sujets contrôles sains.

The first study conducted shows that the modulations of pupil diameter present during visual exploration of the environment, related on the one hand to the heterogeneity of the pupil response as a function of the location on the retina of the light stimulation, and on the other hand to the attentional and cognitive load, have no influence on visual performance during a visual discrimination task of spatial frequencies, despite the effect of pupil size on the optical quality of the eye. However, we show that pupillary dynamics related to cognitive load are a marker of memory encoding. The second chapter presents our clinical study using pupillary dynamics in innovative, objective, simple and rapid tests aimed at detecting deficient visual field locations (Stargardt's disease, pigmentary retinitis, Leber's hereditary optical neuropathy) compared to a group of control subjects; and details preliminary experiments conducted in healthy subjects and patients with optic neuritis to develop two new pupillometric tests with low sensitivity to sympathetic (cognitive) modulation. The first test uses the endogenous oscillation cycle of the pupil and the second the frequency tagging method. While much work needs to be done to democratize these new dynamic pupillometry perimetry methods, our study shows very encouraging results in discriminating patients with pathologies by comparing their pupillary behaviour to that of healthy control subjects.