Soutenance de thèse de Jacob MAAZ (Éq. Memopsy & Readapt2C) - Mercredi 17 décembre 2025 - 14h - Amphi Charve.

La soutenance se déroulera en anglais en format hybride (voir le lien Zoom ci-dessous). 

Elle sera suivie d'un pot dans la salle Colette du CRPN (bâtiment 9, rez-de-jardin est), auquel vous êtes toutes et tous chaleureusement convié.e.s.

Titre de la thèse : The non-specific nature of alpha modulation through electroencephalographic neurofeedback

Lien Zoom : https://univ-amu-fr.zoom.us/j/98366493878?pwd=qFLEg035Rvnr4QYeUEFfPlljc57ocy.1

ID de réunion : 983 6649 3878

Code secret : 023835 

Jury : 

Gregor Thut (CNRS, Université de Toulouse) - Président du jury/Rapporteur

Jean-Arthur Micoulaud-Franchi (Université de Bordeaux) - Rapporteur

Manuel Schabus (Paris Lodron University of Salzburg) - Examinateur

Arnaud Rey (CNRS, Aix-Marseille Université) - Directeur de thèse

Véronique Paban (Aix-Marseille Université) - Co-Directrice de thèse

Laurent Waroquier (Aix-Marseille Université) - Co-Encadrant de thèse

Résumé de la thèse : 

Le neurofeedback électroencéphalographique (EEG-NF) a été proposé comme une méthode permettant aux participants d'autoréguler leur activité cérébrale grâce à un retour d'information (i.e., feedback) en temps réel, ciblant souvent la bande de fréquence alpha (8-12 Hz) afin d'induire des bénéfices cognitifs et thérapeutiques. Cependant, l'hypothèse fondamentale selon laquelle ce feedback permet un contrôle volontaire des rythmes EEG reste controversée. Dans cette thèse, j'étudie si les effets de l'EEG-NF sur la puissance alpha reflètent une véritable modulation volontaire ou résultent de facteurs non-spécifiques. Dans ce cadre, j'ai mené quatre études empiriques, chacune s'appuyant sur la précédente, avec des manipulations incrémentielles de la procédure de l’EEG-NF. Ces manipulations comprenaient la présentation d'un stimulus visuel modifié en continu par opposition à un stimulus visuel statique, la fréquence de cette modification continue (à 1, 5 ou 10 Hz), la mise en œuvre d'un retour en boucle fermée, des instructions explicites d'autorégulation par opposition à une observation passive du feedback, un EEG-NF authentique par opposition à un EEG-NF factice, et des contrôles bidirectionnels de la modulation d’alpha. Parallèlement, j'ai enregistré et analysé chaque effet sur les bandes thêta (4-8 Hz), sensori-motrice (12-15 Hz) et bêta (15-30 Hz) afin d'évaluer la spécificité neurophysiologique de tous les effets observés.
Dans toutes les conditions et toutes les expériences, un schéma étonnamment cohérent est apparu : la puissance alpha a augmenté au cours de chaque séance, indépendamment de toute manipulation expérimentale. En d'autres termes, l’augmentation d’alpha s'est produiteque le stimulus visuel soit continuellement mis à jour ou non, que la fréquence de mise à jour du stimulus/feedback soit de 1, 5 ou 10 Hz, que le feedback externe soit authentique ou factice, et que les participants soient explicitement engagés dans son autorégulation ou passivement exposés au feedback. En particulier, la direction ciblée de la modulation d’alpha (augmentation ou diminution) n'a pas modifié cette tendance. Même les tentatives de diminution d’alpha n'ont pas réussi à inverser l'augmentation spontanée observée. En outre, des augmentations de la puissance thêta et SMR ont parallèlement été observées, indiquant que l'effet ne se limitait pas à la bande alpha. Ces augmentations systématiques au cours d'une même session suggèrent que des processus généraux, non-spécifiques et indépendants du feedback dominent les changements EEG observés pendant les entraînements d’EEG-NF.
Ces résultats remettent en question le principe fondamental de l'EEG-NF, à savoir que présenter un feedback en temps réel permet un contrôle volontaire et spécifique des rythmes cérébraux. Au contraire, les augmentations de la puissance alpha au cours de la séance semblent refléter des influences spontanées liées au temps passé sur la tâche, telles que des fluctuations du focus attentionnel ou le vagabondage des pensées. Par exemple, une fixation prolongée sur le même stimulus visuel peut induire de l'ennui et un focus attentionnel interne, des états connus pour augmenter l'activité alpha. Ma thèse identifie ainsi comment des facteurs confondus au sein de la procédure de l’EEG-NF peuvent conduire à une interprétation erronée des changements EEG observées au cours des séances. Sur le plan méthodologique, mes résultats soulignent la nécessité de conditions de contrôle rigoureuses (par exemple, des groupes d’EEG-NF factice) et de protocoles standardisés pour isoler les effets réels de l'entraînement.
En résumé, ma thèse offre une perspective fondamentale sur la modulation EEG en révélant que les augmentations de la puissance alpha pendant une séance d’EEG-NF sont largement dues à des processus spontanés, sans rapport avec la tâche. En dissociant systématiquement les effets du supposé contrôle EEG volontaire des effets non-spécifiques, ces résultats appellent à une réévaluation critique de l'efficacité de l'EEG-NF et de ses mécanismes sous-jacents. Ces observations soulignent également l'importance d'affiner les méthodologies d’EEG-NF et de tempérer les attentes concernant leurs effets. Enfin, la compréhension approfondie de l’origine de ces facteurs non-spécifiques pourrait ouvrir la voie à des conceptions plus robustes et à des interprétations plus claires dans les recherches futures.

Mots clés : Neurofeedback, Electroencéphalographie, Oscillations alpha, Effects non-spécifiques.

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Dear all, 

Jacob MAAZ' thesis defence (Memopsy & Readapt2C's teams) will take place on Wednesday, 17 December 2025 2 PM in the Amphi Charve (building 9, St Charles campus, 3 place Victor Hugo). 

The defence will be held in English in a hybrid format (see the Zoom link below).

It will be followed by a conviviality moment in the salle Colette of the CRPN (building 9, garden level east), to which you are all warmly invited.

Title: The non-specific nature of alpha modulation through electroencephalographic neurofeedback

Zoom link: https://univ-amu-fr.zoom.us/j/98366493878?pwd=qFLEg035Rvnr4QYeUEFfPlljc57ocy.1
Meeting ID: 983 6649 3878
Secret code: 023835

Jury:
Gregor Thut (CNRS, Université de Toulouse) - Président du jury/Rapporteur
Jean-Arthur Micoulaud-Franchi (Université de Bordeaux) - Rapporteur
Manuel Schabus (Paris Lodron University of Salzburg) - Examinateur
Arnaud Rey (CNRS, Aix-Marseille Université) - Directeur de thèse
Véronique Paban (Aix-Marseille Université) - Co-Directrice de thèse
Laurent Waroquier (Aix-Marseille Université) - Co-Encadrant de thèse

Abstract:

Electroencephalographic neurofeedback (EEG-NF) has been proposed as a method that allows participants to self-regulate their brain activity through real-time feedback training. In particular, the alpha frequency band (8–12 Hz) is often identified as a privileged target to induce cognitive and therapeutic benefits. However, the core assumption that feedback enables volitional control of EEG rhythms remains under scrutiny. In this thesis, I investigate whether EEG-NF effects on alpha power reflect true volitionalmodulation or arise from non-specific factors. To this end, I conducted four empirical studies, each building on the previous, with incremental manipulations of the EEG-NF procedure. These manipulations included presenting a continuously modified versus static visual stimulus, the frequency rate of this continuous modification (whether at 1, 5 or 10 Hz), implementing closed-loop feedback, explicit self-regulation instructions versus passive observation, genuine versus sham EEG-NF, and bidirectional controls of alpha spectral power. Concurrently, I recorded and analysed each effect on theta (4–8 Hz), sensorimotor rhythm (12–15 Hz) and beta (15–30 Hz) bands to assess the neurophysiological specificity of any observed effects.
Across all conditions and experiments, a strikingly consistent pattern emerged: alpha power increased steadily over the course of each session, irrespective of any experimental manipulation. In other words, alpha enhancement occurred whether the visual stimulus was continuously updated or fixed, whether the frequency of stimulus update was at 1, 5 or 10 Hz, whether the feedback signal was genuine or sham, and whether participants were explicitly engaged in self-regulation or passively exposed to the visual display. Notably, the targeted direction of alpha modulation (increase or decrease) did not alter this trend. Even attempts to decrease alpha failed to reverse the spontaneous rise. Parallel increases in theta and SMR power were also observed, indicating that the effect was not confined to the alpha band. These systematic within-session increases suggest that general, non-specific feedback-independent processes dominate the EEG changes observed during EEG-NF.
These findings challenge the fundamental premise of EEG-NF, namely that feedback training allows volitional and specific control of brain rhythms. Instead, the within-session rises in alpha appear to reflect spontaneous time-on-task influences such as attentional shifts or mind-wandering. For example, prolonged fixation on the same visual stimulus may induce boredom and internal focus, states known to elevate alpha activity. My thesis thus identifies how repetition-related factors can predictability confound EEG-NF outcomes. Methodologically, my results underscore the necessity of rigorous control conditions (e.g. double-blind sham-controlled trials) and standardised protocols to isolate genuine training effects.
In summary, my thesis provides a basic-science perspective on EEG modulation by revealing that within-session increases in alpha power during EEG-NF are largely driven by spontaneous, task-unrelated processes. By systematically disentangling volitional from non-specific effects, these findings call for a critical reassessment of EEG-NF efficacy and its underlying mechanisms. These insights highlight the importance of refining EEG-NF methodologies and tempering expectations about their immediate effects. Ultimately, understanding these non-specific factors may indicate the way for more robust designs and clearer interpretations in further research.

Keywords: Neurofeedback, Electroencephalography, Alpha oscillations, Non-specific effects.