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Interview de Thomas Similowski, professeur à Sorbonne Université - INSERM - AP HP


Médecin, chercheur et professeur des universités reconnu, Thomas Similowski est une référence internationale dans l’étude des interactions entre le cerveau et la respiration. Spécialiste de la dyspnée et de la neurophysiologie respiratoire, il partage son activité entre la clinique, la recherche et l’enseignement à Sorbonne Université et à l’AP-HP, ainsi qu'à l'INSERM. Auteur de "Les Superpouvoirs de la respiration", il s’attache à rendre accessibles des mécanismes complexes qui façonnent notre rapport à l’air, au corps et à la perception. Les ingénieurs de SUMMIT ont pu travailler avec lui sur plusieurs projets.  Il met son expertise au service d’innovations scientifiques et technologiques au croisement du soin, de l’ingénierie et de la compréhension du vivant.
 

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Dans « Les Superpouvoirs de la respiration », quelle notion vous semble la plus essentielle pour comprendre la respiration aujourd’hui ?

Très clairement, le fait que l'appareil respiratoire ne sert pas qu'à "respirer", au sens "faire entrer et sortir de l'air des poumons pour y puiser l'oxygène et y rejeter le dioxyde de carbone". L'appareil respiratoire, c'est aussi un formidable outil de communication, avec le monde extérieur (par exemple, pas d'odorat sans respiration), avec les autres (nous mettons à leur disposition, grâce à notre respiration, notre état physiologique -éveillé ou endormi, notre état de santé -du mal à respirer ?-, et notre état psychologique -les liens entre émotions et respiration-), et avec nous-mêmes (contrôler sa respiration est un puissant moyen d'apaiser son cerveau). C'est très important en soi. Mais cela veut aussi dire que les personnes qui souffrent de maladies respiratoires perdent beaucoup plus qu'une fonction physiologique, elles perdent des liens... Le handicap respiratoire englobe ainsi souffrance physique, souffrance psychologique, et souffrance sociale. 

Quel est, selon vous, le défi scientifique majeur dans l’étude du lien cerveau–respiration ?

Il y en a beaucoup... Mais peut-être le plus important tient au fait que la respiration est un exemple caricatural du principe selon lequel l'observation d'un phénomène modifie ce phénomène. Pour mesurer la respiration, il faut "instrumentaliser" la personne étudiée, ce qui modifie obligatoirement les propriétés mécaniques et le comportement de l'appareil respiratoire. On parle de "biais d'instrumentation". Mais il y a pire : la respiration est tellement sensible à l'attention et à l'émotion que le simple fait de dire à quelqu'un que l'on va s'intéresser à sa respiration change cette dernière. On parle de "biais d'observation". Il est évident que ce second problème complique considérablement l'interprétation des travaux de recherche "cerveau et respiration". Aussi curieux que cela puisse paraître, il n'existe pas encore de dispositif pratique et fiable pour mesurer la respiration d'une personne sans aucun contact et sans qu'elle s'en aperçoive. C'est un Graal après lequel je cours depuis des années... et j'ai bon espoir de le trouver en 2026, grâce à une collaboration avec un laboratoire du CEA qui a été lancé par deux membres de l'UMRS 1158 Sorbonne Université INSERM que je dirige. 

Livre les supers pouvoirs de la respiration_Thomas_Similowski- Sorbonne Université

Comment votre pratique clinique nourrit-elle vos travaux en neurophysiologie respiratoire ?

Au sein du département R3S ("Respiration, Réanimation, Réadaptation respiratoire, Sommeil") de la Pitié-Salpêtrière, nous prenons en charge des patients dont la caractéristique commune est de se plaindre d'avoir du mal à respirer, ce que nous appelons la dyspnée. Qu'elle soit aiguë ou chronique, elle est définie comme "le symptôme qui témoigne d'une perception consciente et désagréable, dérangeante, ou angoissante de l'activité respiratoire". Cette définition suffit à répondre à la question : la neurophysiologie respiratoire est bien la clé pour aider ces patients.  Il faut comprendre ce qu'ils ressentent, les déterminants de ce ressenti, et les mécanismes d'action des interventions thérapeutiques. Dans le même ordre d'idée, il est intéressant d'analyser l'étymologie du mot "dyspnée" : "dys" veut dire "mal", littéralement "de travers" ; et "pnée" vient de "pneuma", qui se réfère à la fois à la notion d'air en mouvement, de souffle (souffrance physique), à la notion d'âme et de pensée (souffrance psychologique), et à celle de "principe vital" (souffrance sociale). Le caractère multidimensionnel et intégratif de la souffrance respiratoire est contenu dans le nom qui en désigne le symptôme. 
 

Quel apport principal voyez-vous dans vos collaborations avec les ingénieurs de SUMMIT pour vos recherches cliniques ?

Pour moi, SUMMIT donne accès à des ressources rapidement mobilisables et très diverses. Cela peut aller de la réalisation d'un dispositif électronique à partir d'un cahier des à charge à une réflexion sociologique et technique pour la construction d'un questionnaire visant la population générale, en passant par la mise au point d'un capteur spécifique pour une application physiologique particulière, ou la recherche de la disponibilité d'un matériel rare et coûteux à travers tout Sorbonne Université.

L'apport principal réside dans l'étendue de la gamme des services que SUMMIT peut rendre, et dans la flexibilité qui caractérise les réponses aux sollicitations. Un genre de "couteau suisse" : on peut faire beaucoup de choses différentes avec, et il est toujours rapidement accessible dans la poche ! J'apprécie beaucoup la réactivité de SUMMIT, que ce soit dans l'aspect "managérial" que dans l'aspect "opérationnel".  

Quelle avancée récente en dyspnée ou physiologie respiratoire vous paraît la plus prometteuse ?

C’est peut-être bien l’application à la dyspnée de la théorie bayésienne du traitement prédictif. Selon cette approche, le cerveau élabore en permanence des prédictions sur ce qui va se produire, et confronte ces prédictions aux signaux qu’il reçoit (les afférences). Lorsque cette confrontation révèle un décalage persistant entre prédictions et signaux, une inadéquation du modèle interne, une tension apparaît, susceptible de se manifester comme un signal d’alerte et d'entraîner un inconfort. Pour le réduire, le cerveau peut soit tenter de modifier la réalité (par l’action), soit ajuster ses prédictions. Concernant la respiration, la prédiction habituelle est qu’elle doit rester en arrière-plan, sans faire irruption dans la conscience : "rien de plus naturel que respirer, nul besoin de s’en préoccuper".

Au cours des maladies respiratoires, cette prédiction est mise en échec : la respiration devient consciemment perçue et associée à une émotion négative, ce qui correspond à la dyspnée telle que nous l’avons définie précédemment. Lorsque les anomalies de l’appareil respiratoire à l’origine de cette situation empêchent durablement une correction par l’action (ce qui est fréquent en raison du caractère souvent irréversible des lésions respiratoires, on parle alors de dyspnée persistante) l’ajustement tend à se déplacer vers les prédictions elles-mêmes, la respiration étant alors considérée comme un phénomène a priori négatif, une source de souffrance.

Ce mécanisme permet de comprendre, en particulier, pourquoi les patients se plaignant de dyspnée persistante développent des phénomènes de fixation idéique et d’anticipation négative : le simple fait de voir un escalier, ou même d’y penser, peut suffire à déclencher essoufflement et angoisse ("mais quand la respiration devient un combat, une souffrance, plus rient d'autre n'a d'importance et la vie rétrécit autour de ce souffle qui manque").

Ces phénomènes, qui présentent des analogies avec ceux observés dans les syndromes de stress post-traumatique, ont un impact catastrophique sur la qualité de vie. Pourquoi cette avancée conceptuelle est-elle importante ? Parce qu’elle fournit une base théorique à l’utilisation, pour la prise en charge de la dyspnée persistante, d’approches thérapeutiques connues pour agir, au moins en partie, par une « revisitation » des prédictions bayésiennes, comme la thérapie cognitive comportementale ou l’hypnose. Il en existe des bases neurophysiologiques claires, et des résultats déjà très prometteurs ont déjà été obtenus dans ce cadre sur la dyspnée, tant dans des situations expérimentales en laboratoire que dans des contextes cliniques en pratique médicale.