Thème de recherche  Douleur et vieillissement

Les douleurs chroniques touchent près d’une personne âgée sur deux et constituent un enjeu majeur de santé publique. Une partie de nos travaux vise à comprendre les mécanismes cognitifs et les mécanismes cérébraux impliqués dans la modulation de la douleur au cours du vieillissement, en particulier le rôle des fonctions exécutives et des mécanismes d’inhibition endogène descendante de la douleur. L’altération des réseaux préfrontaux avec l’âge pourrait ainsi contribuer à une diminution de la capacité à moduler cognitivement la douleur. Nous étudions ces mécanismes à l’aide de modèles expérimentaux de douleur tonique, en lien avec le niveau de fonctionnement cognitif des participants. 

Nos recherches portent également sur l’étude des modifications des voies nociceptives et somatosensorielles liées à l’âge. Elles s’appuient sur des approches multimodales combinant méthodes psychophysiques, stimulation sensorielle contrôlée et enregistrements neurophysiologiques. Ces travaux visent à caractériser le fonctionnement des voies thermo-nociceptives et tactiles, ainsi que les interactions entre modalités sensorielles, afin de mieux comprendre les mécanismes périphériques et centraux impliqués dans la perception douloureuse au cours du vieillissement. Enfin, nous nous intéressons aux douleurs neuropathiques, notamment dans le contexte du diabète de type II. Le diabète constitue un modèle d’atteinte progressive des voies somatosensorielles, associant des altérations des fibres nociceptives et non nociceptives. Nos études visent à mieux caractériser les mécanismes sensoriels et centraux impliqués dans ces douleurs, et à améliorer leur évaluation à l’aide d’outils psychophysiques et neurophysiologiques.

Axes de recherche

  • Modification de l’inhibition endogène de la douleur avec l’âge

  • Modification des voies nociceptives avec l’âge

  • Douleurs neuropathiques dans le diabète de type II

Techniques

Nous développons des approches expérimentales pour étudier les mécanismes cognitifs et leurs bases cérébrales, ainsi que les processus neuronaux impliqués dans la perception et la modulation de la douleur. Ces approches combinent paradigmes comportementaux, cognitifs et neurophysiologiques, permettant d’explorer la douleur comme un phénomène modulé par l’attention, les fonctions exécutives et les émotions. Nous utilisons des modèles de douleur thermique tonique, notamment le Heat Exposure Test, basé sur une exposition prolongée à un flux d’air chaud à température régulée. Ce paradigme permet de mesurer les seuils de perception, la tolérance à la douleur et les différentes dimensions subjectives (intensité, désagrément, composantes affectives), tout en limitant les effets de sommation mécanique. Ces mesures s’inscrivent dans le cadre du Quantitative Sensory Testing (QST), permettant d’identifier des profils sensoriels individuels et d’analyser les interactions entre stimulation nociceptive et modulation cognitive. 

Parallèlement, nous évaluons la sensibilité somatosensorielle non nociceptive, en particulier des voies tactiles véhiculées par les fibres Aβ, ainsi que des voies nociceptives véhiculées par les fibres Aδ et C, et leurs interactions avec la stimulation thermique. L’EEG et les potentiels évoqués (ERP) peuvent être associés aux mesures QST pour caractériser les réponses cérébrales aux stimulations sensorielles de différentes modalités, permettant ainsi d’explorer les contributions de fibres et de circuits neuronaux spécifiques.

La modulation cognitive de la douleur est étudiée via des paradigmes de distraction attentionnelle, mobilisant activement les ressources cognitives pendant l’exposition nociceptive. En manipulant la charge cognitive et la nature des tâches (N-back, Go/No-go…), il devient possible d’examiner comment l’attention et le contrôle exécutif influencent l’intensité perçue de la douleur et ses composantes affectives. L’activité cérébrale est enregistrée par EEG, et les potentiels évoqués cognitifs, en particulier les composantes P2, N2 et P3, permettent d’explorer les mécanismes de contrôle top-down, l’allocation des ressources attentionnelles et la mise à jour de l’information dans un contexte douloureux. Nos travaux incluent également l’étude des douleurs neuropathiques dans le diabète de type II, un modèle pertinent d’atteinte progressive des voies somatosensorielles. Nous évaluons les altérations des fibres nociceptives et non nociceptives chez ces patients, en combinant les mesures QST, les paradigmes thermiques et EEG/ERP. Cette approche permet de relier les altérations périphériques (fonction des fibres C, vasodilatation cutanée locale) aux processus cognitifs de modulation de la douleur, et d’identifier des profils individuels de vulnérabilité sensorielle et cognitive.

Enfin, l’ensemble de nos approches expérimentales s’inscrit dans une perspective comparative, intégrant des populations de jeunes adultes (dès 20 ans) et de seniors (dès 60 ans), et associant évaluations psychométriques(intensité et désagrément de la douleur, questionnaires sur l’anxiété et l’humeur) et évaluations neuropsychologiques(notamment fonctions exécutives et attention). Cette perspective permet de prendre en compte les effets du vieillissement sur les fonctions exécutives, l’allocation attentionnelle et la modulation de la douleur, ainsi que les vulnérabilités ou mécanismes compensatoires individuels, tout en incluant les atteintes neuropathiques liées au diabète.

André Dufour

Professeur des universités, Université de Strasbourg

Responsable d'équipe

Olivier Després

Professeur des universités, Université de Strasbourg

Ségolène Lithfous

Maître de conférences (HDR), Université de Strasbourg

 

Lucas Lecourtier

Chargé de recherche, CNRS

 

Doctorants

Arthur Grudler

Doctorant

Samuelle Robillard-Martel

Doctorante

Bruno Rojas-Roel

Doctorant

Publications des 5 dernières années

  • Rojas-Roel B, Devanne J, Després O, Pebayle T, Dufour A, Lithfous S (2025) Age-related decrease in heat pain tolerance is associated with a simultaneous decline in C-fiber functionality and local cutaneous vasodilation. Auton Neurosci 262:103361.
  • Koenig Zores C, Mura N, Rabatel E, Melchior M, Dufour A, Kuhn P (2025) Physiological and cerebral hemodynamic changes during routine nursing procedures for very preterm infants. Arch Pediatr 32:120–125.
  • Trocmet L, Dufour A, Pebayle T, Després O, Lithfous S (2024) Early detection of altered cold perception in elderly with type 2 diabetes using a novel Quantitative Sensory Testing method. Diabetes Metab Syndr 18:103097.
  • Mamino E, Lithfous S, Pebayle T, Dufour A, Després O (2024) Test-retest and inter-rater reliability of two devices measuring tactile mechanical detection thresholds in healthy adults: Semmes-Weinstein monofilaments and the cutaneous mechanical stimulator. Muscle Nerve 70:1163–1171.
  • Devanne J, Dufour A, Després O, Pebayle T, Lithfous S (2024) Interaction between local blood flow and tolerance to prolonged pain in the elderly. Eur J Appl Physiol 124:573–583.
  • Lithfous S, Després O, Devanne J, Pebayle T, Dufour A (2023) Preserved distraction analgesia but greater impact of pain on task performance in older adults compared with younger subjects. Pain Med 24:818–828.
  • Després O, Mamino E, Pebayle T, Lithfous S, Dufour A (2023) An electronical stimulator for quantitative sensory testing and evoked potential analysis of tactile Aβ nerve fibers. Clin Neurophysiol 150:184–193.
  • Terzulli C, Melchior M, Goffin L, Faisan S, Gianesini C, Graff D, Dufour A, Laroche E, Chauvin C, Poisbeau P (2022) Effect of Virtual Reality Hypnosis on Pain Threshold and Neurophysiological and Autonomic Biomarkers in Healthy Volunteers: Prospective Randomized Crossover Study. J Med Internet Res 24:e33255.
  • Lithfous S, Trocmet L, Pebayle T, Després O, Dufour A (2022) Investigating cold Aδ fibers in the 0-40 °C temperature range: A quantitative sensory testing and evoked potentials study. Clin Neurophysiol 134:81–87.
  • Gieré C, Melchior M, Dufour A, Poisbeau P (2021) Spinal integration of hot and cold nociceptive stimuli by wide-dynamic-range neurons in anesthetized adult rats. Pain Rep 6:e983.
  • Marchal A, Melchior M, Dufour A, Poisbeau P, Zores C, Kuhn P (2021) Pain Behavioural Response to Acoustic and Light Environmental Changes in Very Preterm Infants. Children (Basel) 8:1081.
  • Foerster FR, Weibel S, Poncelet P, Dufour A, Delevoye-Turrell YN, Capobianco A, Ott L, Giersch A (2021) Volatility of subliminal haptic feedback alters the feeling of control in schizophrenia. J Abnorm Psychol 130:775–784.
  • Lithfous S, Després O, Pebayle T, Casadio C, Dufour A (2020) Accurate Determination of the Cold Detection Threshold with High-Speed Cooling of the Skin. Pain Med 21:3428–3436.
  • Zhou S, Lithfous S, Després O, Pebayle T, Bi X, Dufour A (2020) Involvement of Frontal Functions in Pain Tolerance in Aging: Evidence From Neuropsychological Assessments and Gamma-Band Oscillations. Front Aging Neurosci 12:131.
  • Dufour A, Després O, Pebayle T, Lithfous S (2020) Thermal sensitivity in humans at the depth of thermal receptor endings beneath the skin: validation of a heat transfer model of the skin using high-temporal resolution stimuli. Eur J Appl Physiol 120:1509–1518.
  • Derhy D, Lithfous S, Speeg C, Gaucher D, Despres O, Dufour A, Bourcier T, Sauer A (2020) Driving Skills Tested on Simulator After Strabismus Surgery: A Prospective Study. Transl Vis Sci Technol 9:36.