La neuromodulation en boucle fermée du nerf vague est une approche thérapeutique prometteuse pour optimiser la neuromodulation d’une manière adaptative et spécifique au patient, afin de minimiser les effets secondaires, dans le cadre de nombreuses pathologies dont l'épilepsie. Les objectifs de la thèse concernent : 1) l’évaluation de nouvelles technologies d’électrodes pour l’enregistrement de l’activité neurale, 2) la proposition de nouveaux montages expérimentaux précliniques in situ et in vivo permettant l’enregistrement de l’activité du nerf vague, de l’activité cardiaque lors d’un processus de mort subite et inattendue (SUDEP), 3) la définition d’une variable de contrôle pertinente pour la boucle fermée. L'une des hypothèses explorées durant la thèse est que, suite à une crise d'épilepsie, l'enchaînement d'un processus autonomique impliquant une décharge massive vagale est à l'origine de la SUDEP. Des méthodes de traitement pour la détection d’activations neurales massives ont été proposées et appliquées à un protocole expérimental original d'induction de SUDEP pendant laquelle le nerf vague et l'électrocardiogramme (ECG) sont enregistrés. Les résultats ont permis d'identifier une activité massive importante avec la présence conjointe d'une bradycardie caractéristique. Les séries RR et PP de l'ECG ont été estimées et un bloc atrio-ventriculaire a pu être détecté en amont de l'arrêt cardio-respiratoire. Ces trois marqueurs observés pourraient être définis comme variable de contrôle d'une boucle fermée lors de la stimulation du nerf vague pour la prévention de la SUDEP.