Les hormones thyroïdiennes sont importantes à la fois pour le développement, la maturation et le fonctionnement du système nerveux central tout au long de la vie. Alors que l’association entre l’absence d’hormones thyroïdiennes dans l’hypothyroïdie congénitale et le retard mental profond est bien documentée, l’hypothyroïdie acquise à l’âge adulte peut se manifester par une variété de symptômes tant somatiques, que neuropsychologiques ou psychiatriques comme des troubles de l’attention, troubles de la concentration, troubles de mémoire, un ralentissement psychomoteur mais aussi une humeur dépressive, de l’anxiété et même parfois un délire de persécution. De plus, les processus physiopathologiques reliant l’activité thyroïdienne à ces symptômes restent peu clairs dans l’hypothyroïdie acquise à l’âge adulte. L’objectif de cette thèse est d’examiner les relations entre état hypothyroïdien et dépression. En utilisant des échelles psychométriques, dix patients thyroïdectomisés pour carcinome thyroïdien ont été évalués pour la dépression, l’anxiété et le ralentissement psychomoteur ; ils ont été examinés à la fois en eu- et hypothyroïdie après retrait des hormones thyroïdiennes. Une tomographie par émission de positrons a été utilisée, avec de l’eau marquée à l’oxygène-15 et du fluorodéoxyglucose marqué au fluor-18 comme traceurs, de manière à corréler le débit sanguin cérébral régional (rDSC) et le métabolisme cérébral au glucose (rMGC) avec l’état mental des patients. Deux techniques différentes d’analyse d’images ont été appliquées (régions d’intérêt et cartes statistiques paramétriques). En hypothyroïdie, il y avait une diminution généralisée du rDSC (23.4%, p<0.001) et du rMGC (12.1%, p<0.001) sans diminution locale spécifique. Les patients étaient aussi significativement plus déprimés (p<0.001), plus anxieux (p<0.001) et plus ralentis sur le plan psychomoteur (p<0.005) en hypothyroïdie qu’à l’état euthyroïdien. Ces résultats indiquent que l’activité cérébrale est globalement réduite en hypothyroïdie sévère de courte durée sans observation des modifications régionales habituellement décrites dans la dépression majeure. Nous avons ensuite conduit une étude cognitive qui a examiné les fonctions attentionnelles, mnésiques et exécutives de même que l’intensité des symptômes anxieux et dépressifs dans l’état hypothyroïdien et le trouble dépressif majeur et le lien possible entre ces symptômes et les perturbations cognitives. Cette étude a confirmé l’existence d’un ralentissement psychomoteur associé à des perturbations attentionnelles et exécutives mais non mnésiques dans la dépression majeure, de même que dans l’hypothyroïdie. Cependant, alors que les patients déprimés présentaient un biais conscient pour du matériel à valence émotionnelle négative, ce biais n’a pas été observé chez les patients hypothyroïdiens. Alors que l’état hypothyroïdien s’accompagnait de symptômes anxieux et dépressifs, il semble que ces derniers soient trop discrets pour qu’un biais attentionnel puisse être observé avec du matériel à valence émotionnelle négative. En conclusion, les perturbations cognitives observées en hypothyroïdie semblent être directement reliées à cette condition métabolique hypothyroïdienne plutôt que la conséquence des symptômes dépressifs associés à cette condition. / The thyroid hormone is important both for the functional development and maturation of the central nervous system and for its proper functioning throughout life. Whereas the association between the absence of thyroid hormone in congenital hypothyroidism and profound mental retardation is well documented, adult onset hypothyroidism may have a variety of somatic, neuropsychological and psychiatric symptoms such as inattentiveness, inability to concentrate, deficits in memory, psychomotor slowing but also depressive mood state, anxiety, and sometimes persecutive delusions. In addition, the pathophysiological process relating thyroid activity to these symptoms remain unclear in adult onset hypothyroidism. The objective of this thesis is to examine the relationships between hypothyroidism and depression. Using psychometric scales, ten patients that had undergone total thyroidectomy for thyroid carcinoma were evaluated for depression, anxiety and psychomotor slowing; they were examined both when euthyroid and hypothyroid after thyroid hormone withdrawal. Positron emission tomography was used, with oxygen-15-labeled water and fluorine-18 FDG as the tracers, to correlate the regional cerebral blood flow (rCBF) and cerebral glucose metabolism (rCMRGlc) with the mental state in patients. Two different image analysis techniques (regions of interest and statistical parametric maps) were applied. In hypothyroidism, there was a generalized decrease in rCBF (23.4%, p<0.001) and in rCMRGlc (12.1%, p<0.001) and there were no specific local defects. Patients were also significantly more depressed (p<0.001), anxious (p<0.001) and psychomotor slowed (p<0.005) in hypo- than in euthyroid status. These results indicate that the brain activity was globally reduced in severe hypothyroidism of short duration without the regional modifications usually observed in primary depression. We conducted then a cognitive study which examined attentional, mnemonic and executive functions as well as the intensity of anxiety and depressive symptoms in hypothyroidism and major depression and the possible link between these symptoms and cognitive disturbances. This study confirmed the existence of psychomotor slowing associated with attentional and executive disturbance but without mnemonic disturbances in major depression as well as in hypothyroidism. However, while depressed subjects manifested a conscious bias with material of negative emotional valence, no such bias was found in the hypothyroid subjects. While the hypothyroid state is accompanied by anxiety/depressive symptoms, it seems that the latter are too discrete for an attentional bias to be observed with material with a negative emotional valence. In conclusion, the cognitive disturbances observed in hypothyroidism seem to be directly related to the metabolic condition of hypothyroidism rather than the consequence of the depressive symptoms associated with this condition.