Citation: 8C_614/2020 E. A

A.a. A.________, né en 1987, était joueur de hockey sur glace professionnel au Club B.________ du 1 er mai 2013 au 30 avril 2016, date à laquelle son engagement a été résilié. A ce titre, il était assuré obligatoirement contre le risque d'accident auprès de la Vaudoise Générale, Compagnie d'Assurances SA (ci-après: la Vaudoise). Le 22 janvier 2015, lors d'un match contre le Club C.________ à la patinoire de U.________, A.________ a été victime d'une charge (mise en échec) par un joueur de l'équipe adverse qu'il n'avait pas vu venir (sur la déclaration d'accident du 27 janvier 2015, le Club B.________ a mentionné un "violent choc à la tête donné par un adversaire"; A.________ déclarera ultérieurement avoir pris l'épaule du joueur adverse sur le côté droit de la figure sans perte de conscience). Il a immédiatement ressenti des vertiges, des maux de tête et une vision floue; il a dû interrompre le jeu et a été pris de vomissements à deux reprises dans les vestiaires. Il a été suivi par le docteur D.________, médecin du Club B.________, qui a posé le diagnostic de concussion et a prescrit une incapacité de travail de 100 % dès le jour de l'accident. La Vaudoise a pris en charge le cas. A.b. L'assuré a poursuivi son traitement à Stockholm (Suède), où il a effectué le 21 juin 2015 un CT-scan cérébral montrant un status normal. Il s'est également rendu aux Etats-Unis pour y subir un bilan et une rééducation vestibulaires (rapport du 19 octobre 2015 de E.________ de l'Institut F.________). Vu l'absence d'amélioration notable de l'état de santé de A.________, la Vaudoise a mis en oeuvre une expertise neurologique auprès du docteur G.________ avec un volet neuropsychologique. Dans son rapport du 21 janvier 2016, ce médecin n'a pas constaté d'anomalie spécifique, si ce n'est une gêne subjective lors des mouvements des yeux ou lors des tests vestibulo-oculaires; compte tenu du tableau post-traumatique (céphalées au moindre effort, hypersensibilité au bruit et à la lumière, fatigue significative), il a suggéré des investigations complémentaires par imagerie pour exclure une lésion contusionnelle fronto-temporale ainsi qu'une dissection artérielle. Quant à l'examen neuropsychologique, il n'a révélé chez l'assuré aucun déficit exécutif, attentionnel ou mnésique; les scores obtenus montraient toutefois une certaine lenteur par rapport à ce qui pouvait être attendu d'un sportif professionnel (rapport du 29 janvier 2016 du neuropsychologue H.________). A.c. Par décision du 29 mars 2016, la Vaudoise a mis fin à ses prestations, au motif qu'il n'y avait pas de lien de causalité adéquate entre les troubles présentés par l'assuré et l'accident du 22 janvier 2015. A.________ a formé opposition, en invoquant une instruction incomplète. A.d. Au mois d'août 2016, au Centre I.________, le prénommé s'est soumis à des examens vestibulaires spécialisés dont les résultats ont conduit les docteurs J.________, neurologue, et K.________, oto-neurologue, à faire état de ce qui suit: "Contusio cerebelli/Contusio trunci cerebri mit okulären Fixationsstörungen im Sinne von mikro-square-wave jerks und konsekutiv reduziertem dynamischem Visus [...], SOT [Sensory Organization Test] mit deutlicher Einschränkung vestibulär visuell und propriozeptiv" (rapport du 25 août 2016). L'assuré a également produit un rapport du docteur L.________, spécialiste en médecine du sport, du Centre médical M.________. De son côté, la Vaudoise a demandé au docteur G.________ de procéder à une expertise complémentaire. Le neurologue s'est adjoint les services du docteur N.________, spécialiste en oto-neurologie, qui s'est limité à pratiquer un audiogramme vu les tests vestibulaires déjà exécutés au Centre I.________. Cet examen a montré une audition normale des deux côtés avec cependant une légère asymétrie des seuils en défaveur de la gauche pouvant suggérer une commotion labyrinthique (rapport du 25 novembre 2016). Le docteur G.________ a également complété les examens d'imagerie et refait passer à l'assuré un examen neuropsychologique. Dans son rapport du 2 décembre 2016, ce médecin a posé les diagnostics de status après traumatisme crânien et de commotion vestibulaire en janvier 2015. Il a confirmé l'absence d'anomalie neurologique au status et à l'imagerie. A la question de savoir si les plaintes émises et les troubles constatés étaient dus à l'accident du 22 janvier 2015, il a répondu que hormis les sensations vertigineuses fluctuantes qui étaient compatibles de façon probable avec les séquelles de la commotion vestibulaire, les autres plaintes (céphalées quotidiennes, fatigue, difficultés de concentration) avaient une relation de causalité improbable avec l'accident. Il a précisé que même si les séquelles vestibulaires étaient minimes, elles étaient incompatibles avec une activité de hockeyeur professionnel ou d'autres sports de haut niveau impliquant le même type de stimulation. En revanche, il n'existait aucune limitation pour une activité professionnelle de la vie sédentaire usuelle. A.e. Le 9 novembre 2017, la Vaudoise a rejeté l'opposition de l'assuré et maintenu sa décision initiale du 29 mars 2016.