Résoudre des problèmes fait partie de notre quotidien. Cela nous permet de faire face à des situations nouvelles, de surmonter des obstacles et d’exprimer notre créativité. Pourtant, les mécanismes neurocognitifs et modulateurs de la résolution de problèmes sont peu étudiés et non élucidés. La restructuration est un mécanisme avancé pour expliquer comment un individu résout un problème. Elle fait référence aux processus permettant de modifier la représentation d’un problème par la création de nouvelles associations d’idées éloignées en mémoire. Elle est souvent associée à l’expérience d’un « Eureka ! ». De ce fait, la restructuration est étroitement liée aux théories cognitives de la créativité (i.e., la capacité à générer des idées nouvelles, originales et adaptées) et du raisonnement par analogie (i.e., établir des liens entre des éléments éloignés du fait de la détection de similarités structurelles).Bien que la théorie de la restructuration soit intuitive, ses preuves empiriques sont rares et non satisfaisantes, notamment en raison des difficultés méthodologiques pour la capturer et la mesurer. Nous avons développé un nouvel outil basé sur la construction de réseaux sémantiques qui permet de refléter la manière dont un individu se représente un problème. Ces réseaux sémantiques sont composés de nœuds correspondant à des mots en rapport avec un problème, connectés par des liens représentant la distance sémantique entre chaque paire de nœuds. En évaluant les changements d’organisation de ces réseaux au cours de la résolution d’un problème, nous pouvons capturer et mesurer des changements représentationnels du problème (i.e., la restructuration). Dans cette thèse, nous avons abordé la question des mécanismes neurocognitifs permettant ou facilitant la résolution de problèmes à travers la théorie de la restructuration via les réseaux sémantiques. Dans la première partie de cette thèse, nous avons montré que les processus de restructurations étaient impliqués dans la résolution de problèmes créatifs et analogues. En particulier, nous avons montré que les changements qui s’opéraient dans les réseaux sémantiques au niveau de nœuds et liens évalués comme pertinent pour résoudre un problème étaient associés à sa résolution et celle d’un problème analogue. Ces résultats démontrent le lien étroit existant entre restructuration et résolution de problèmes et font discuter son rôle mécanistique. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons exploré les corrélats neuronaux associés à deux mécanismes impliqués dans la restructuration : l’effet de l’éloignement sémantique dans la création d’associations d’idées et celui d’une résolution avec Eurêka. Nous avons montré que ces processus présentaient des signatures électrophysiologiques spécifiques offrant de nouvelles perspectives dans l’étude des bases neurales de la restructuration et de la résolution de problèmes. Enfin, dans la dernière partie, nous avons exploré le sommeil paradoxal comme facteur modulateur de la restructuration et de la résolution de problèmes. Nous avons démontré que le sommeil paradoxal était associé à un état mental d’hyper-associativité permettant de faciliter la réorganisation de nos associations d’idées relatives à un problème, comme plusieurs modèles théoriques le suggéraient. Cependant, trouver la solution au problème n’était pas facilité par le sommeil, faisant discuter sa place dans la résolution de problèmes. Pour conclure, cette thèse offre de nouveaux résultats permettant de mieux comprendre la place de la restructuration dans la résolution de problèmes à plusieurs niveaux mécanistiques. Notre outil de mesure de restructuration ouvre la voie à de nombreuses perspectives d’études afin de préciser les mécanismes de résolution de problèmes, de déterminer ses corrélats neuronaux et d’étudier d’autres facteurs pouvant les moduler, avec un impact attendu positif tant à l’échelle individuelle que sociétale.