Santé Numérique : IdentificatiIdentification de biomarqueurs digitaux pour la prise en charge de symptômes neuropsychiatriques. Deux cas d'application : suivi par capteurs de l'apathie dans la démence & Réalité virtuelle pour la prise en charge de l'

Les symptômes neuropsychiatriques tels que l'apathie et l'anxiété ont un impact sévère pour les patients, tout en représentant un défi majeur pour aidants informels et les systèmes de santé. Ils restent cependant difficiles à détecter précocement et à prendre en charge de manière efficace. Ce travail doctoral développe et valide des biomarqueurs numériques pour deux applications cliniques complémentaires, en exploitant des données multimodales recueillies à la fois directement dans la vie quotidienne, à domicile, des participants et lors d'une intervention thérapeutique ciblée, en contexte expérimental de laboratoire. Dans le premier projet, ecocapture@home, nous avons mené une étude exploratoire auprès de dyades patient-aidant avec maladie d'Alzheimer (MA) ou variante comportementale de démence frontotemporale (DFTc), ainsi que de dyades de sujets contrôles sains. Les participants ont porté des capteurs multimodaux pendant 28 jours et ont complété des évaluations écologiques répétées deux fois par semaine. À partir de 160 métriques extraites de l'activité physique mesurée par un accéléromètre (actigraphie) et de capteurs d'activité électrodermale et cardiaque, indicatrices du fonctionnement du système nerveux autonome, 48 mesures ont permis de discriminer avec succès des profils distincts de repos-activité selon les groupes diagnostiques (MA vs DFTc). Les résultats ont montré que les patients MA présentaient une diminution du tonus parasympathique, tandis que les patients DFTc montraient un émoussement de la réponse électrodermale sympathique et une réduction de la variabilité des mouvement diurnes. Les mesures effectuées chez les aidants montraient également une corrélation avec les dysfonctions autonomiques et motrices présent chez les patients. Grâce à une analyse discriminante des moindres carrés partiels (PLS-DA), ces marqueurs digitaux ont montré une performance prédictive transdiagnostique robuste (AUC ~ 0,70) permettant de prédire le niveau de fardeau de l'aidant, le niveau d'apathie du patient et les activités de la vie quotidienne. Le second projet porte sur l'anxiété chez des participants via une intervention thérapeutique combinant immersion en réalité virtuelle, contrôle respiratoire et induction hypnotique. Vingt-sept participants présentant une anxiété situationnelle réelle ont effectué des évaluations pré- et post-intervention de l'anxiété (STAI-Y1), des mesures de l'électroencéphalogramme (EEG), de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) et de la connectivité cerveau-cœur. Selon l'évolution des scores STAI-Y1, les participants ont été stratifiés en répondeurs et non-répondeurs de la solution thérapeutique. Seuls les répondeurs ont montré une régulation autonome et corticale renforcée : augmentation significative de la fonction autonome cardiaque (basses et hautes fréquences), élévation de la puissance EEG beta du cortex médian et une augmentation de la connectivité cerveau vers cœur. Ces résultats suggèrent que la diminution de l'anxiété est liée à une signature neurophysiologique caractérisée par un contrôle cognitif accru de la fonction cardiaque autonome, l'activité beta médiane facilitant la régulation cardiaque. Ces marqueurs, activité beta médiane, amélioration de la fonction cardiaque et connectivité cerveau-cœur, constituent ainsi des biomarqueurs candidats de l'efficacité thérapeutique et peuvent guider des approches personnalisées d'intervention non pharmacologique. Ensemble, ces travaux de thèse montrent que les outils de santé numérique, allant des capteurs portables passifs dans la vie quotidienne aux interventions en réalité virtuelle, peuvent fournir des biomarqueurs cliniquement pertinents des symptômes neuropsychiatriques, ouvrant la voie à une détection précoce, la prise en charge personnalisée et un suivi amélioré des patients atteints de maladies neurodégénératives ou de troubles affectifs.