Introduction: L'anémie est une condition médicale fréquemment observée chez les patients admis à l’unité des soins intensifs (USI) suivant un traumatisme craniocérébral (TCC) et justifie souvent le recours à des transfusions de culots globulaires. Une période prolongée d’entreposage des culots globulaires pourrait entrainer des lésions d’entreposage. Considérant la sensibilité du cerveau à l'hypoxémie, les victimes de TCC représentent une population plus vulnérable aux conséquences des lésions d'entreposage. Méthodologie: Nous avons effectué une analyse ‘nichée’ prévue à priori, d’un sous-groupe de patients victimes de TCC ayant participé à l’étude ABLE. L'objectif principal consistait à évaluer si l’administration de culots globulaires les plus frais possibles entraine un meilleur pronostic neurologique à 6 mois lorsque comparé à l'administration de culots standards chez des adultes admis à l'USI suivant un TCC, mesuré à l'aide du Extended Glasgow Outcome Scale. Résultats: Les caractéristiques démographiques des patients étaient comparables entre les deux groupes. Dans le groupe ayant reçu des culots globulaires frais, 73,1% des patients présentaient une issue neurologique défavorable (GOSe ≤ 4) comparé à 64,5% dans le groupe standard (P = 0,21). Nous n’avons observé aucun effet de la transfusion de culots globulaires frais sur le pronostic neurologique (OR 1,34 [0,72-2,50]; P = 0,35). Nous avons cependant observé une probabilité moindre d’issue neurologique défavorable à 3 mois chez les patients ayant un bon pronostic initial (OR 0,33 [0,11-0,96]; P = 0,04), et une probabilité accrue chez les patients avec un pronostic initial intermédiaire (OR 5,88 [1,66-20,81];P = 0,006) ou mauvais (OR 1,67 [0,53-5,30]; P = 0,38). Conclusion: Nos résultats suggèrent que la transfusion de culots globulaires frais n'est pas associée à l'amélioration à 6 mois du pronostic neurologique chez les patients atteints de TCC. Cependant, nous ne pouvons exclure un effet différentiel selon le pronostic initial du patient. / Introduction: Anemia is frequent in critically ill patients with traumatic brain (TBI), often leading to red blood cells (RBC) transfusions. RBC prolonged storage may cause a decreased ability to carry oxygen. Considering the susceptibility of the brain to hypoxemia, the age of RBC transfused to TBI patients may have an impact on outcomes. Methods: We conducted an a priori planned analysis of the TBI patients enrolled (n=217) in the ABLE study, a large multicenter RCT comparing the use of fresh blood to the use of standard issued blood in critically ill patients on mechanical ventilation. Our primary outcome measure was the Glasgow Outcome Scale extended (GOSe); secondary outcomes were ICU, hospital and 6-month mortality. Results: Patient characteristics were comparable between groups. In the fresh group, 73.1% of the patients had an unfavourable neurological outcome (GOSe ≤ 4) as compared to 64.5% in the standard group (P = 0.21). We observed no overall effect of fresh red blood cells on neurologic outcome (OR 1.34 [0.72-2.50]; P = 0.35) but observed differences across prognostic bands with a decreased odds of unfavourable outcome in patients with the best prognosis at baseline (OR 0.33 [0.11-0.96] P = 0.04) but an increased odds in those with intermediate and worst baseline prognosis (OR 5.88 [1.66-20.81]; P = 0.006 and 1.67[0.53-5.30] P = 0.38), respectively. Conclusion: Overall, transfusion of fresh red blood cells was not associated with a better neurological outcome at 6 months. However, we cannot exclude a differential effect according to the patient baseline prognosis.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Suite aux traumatismes crâniens pénétrants, le cerveau devient graduellement hyperexcitable et génère des activités paroxystiques spontanées. Les mécanismes qui sous-tendent l’épileptogénèse demeurent cependant peu connus. La ligne directrice de nos travaux consiste en l'hypothèse que la diminution de l'activité corticale engendrée par la déafférentation déclenche des mécanismes homéostatiques agissant tant au niveau cellulaire qu’au niveau du réseau cortical, et qui mènent à une excitabilité neuronale accrue culminant en crises d’épilepsie. Nous avons testé cette hypothèse chez des chats adultes, lors de différents états de vigilance ou sous anesthésie, ayant subits une déafférentation partielle du gyrus suprasylvien. Nous avons évalué les effets de la déafférentation corticale aigue et chronique sur la survie des neurones et des cellules gliales et nous avons investigué comment la privation chronique d'afférences neuronales pourrait modifier les propriétés du réseau cortical et déclencher des crises d’épilepsie. Après la déafférentation du gyrus suprasylvien, les neurones situés dans les couches corticales profondes, en particulier les neurones inhibiteurs GABAérgiques, dégénèrent progressivement et parallèlement à une fréquence croissante des activités paroxystiques, notamment pendant le sommeil à ondes lentes. La privation chronique d'afférences neuronales et la perte de neurones activent les mécanismes homéostatiques de plasticité qui favorisent une plus grande connectivité neuronale, une efficacité plus élevée des connexions synaptiques excitatrices et des changements des propriétés neuronales intrinsèques. Ensemble, ces facteurs favorisent une excitation accrue du réseau cortical. L'activité corticale spontanée, mesurée par les taux moyens de décharge, augmente progressivement, en particulier pendant le sommeil à ondes lentes, caractérisé par des périodes silencieuses alternant avec des périodes actives. Ceci soutient, en outre, notre hypothèse concernant la participation des mécanismes de plasticité homéostatique. La dégénération des neurones des couches corticales profondes produit des changements importants dans la distribution laminaire de l'activité neuronale, qui est déplacée vers les couches plus superficielles, dans la partie déafferenté du gyrus. Ce changement dans la distribution de profils de profondeurs de décharges neuronales modifie également le déclenchement de l'activité corticale spontanée. Dans le cortex normal et dans la partie relativement intacte du gyrus suprasylvien, l'activité corticale est générée dans les couches corticales profondes. Pourtant, dans le cortex chroniquement déafferenté, l'oscillation lente et les activités ictales sont générées dans les couches superficielles et puis diffusent vers les couches plus profondes. Le traumatisme cortical induit également une importante gliose réactive et une altération de la fonction normale des cellules gliales, ce qui cause l’enlèvement dysfonctionnel du K+ extracellulaire et qui augmente l'excitabilité des neurones favorisant ainsi la génération d’activités paroxystiques. En conclusion, les mécanismes de plasticité homéostatique déclenchés par le niveau diminué d'activité dans le cortex déafferenté produisent une hyperexcitabilité corticale incontrôlable et génèrent finalement les crises d’épilepsie. Dans ces conditions, l’augmentation de l'activité corticale plutôt que la diminution avec des médicaments antiépileptiques pourrait être salutaire pour empêcher le développement de l'épileptogenèse post-traumatique. / After penetrating cortical wounds, the brain becomes gradually hyperexcitable and generates spontaneous paroxysmal activity, but the progressive mechanisms of epileptogenesis remain virtually unknown. The guiding line of our experiments was the hypothesis that the reduced cortical activity following deafferentation triggers homeostatic mechanisms acting at cellular and network levels, leading to an increased neuronal excitability and finally generating paroxysmal activities. We tested this hypothesis either in anesthetized adult cats, or during natural sleep and wake, using the model of partially deafferented suprasylvian gyrus to induce posttraumatic epileptogenesis. We evaluated the effects of acute and chronic cortical deafferentation on the survival of neurons and glial cells and how long-term input deprivation could shape up the properties of neuronal networks and the initiation of spontaneous cortical activity. Following cortical deafferentation of the suprasylvian gyrus, the deeply laying neurons, particularly the inhibitory GABAergic ones, degenerate progressively in parallel with an increased propensity to paroxysmal activity, mainly during slow-wave sleep. The chronic input deprivation and the death of neurons activate homeostatic plasticity mechanisms, which promote a gradual increased neuronal connectivity, higher efficacy of excitatory synaptic connections and changes in intrinsic cellular properties favoring increased excitation. The spontaneous cortical activity quantified by means of firing rate augments also progressively, particularly during slow-wave sleep, characterized by periods of silent states alternating with periods of active states, which supports furthermore our hypothesis regarding the involvement of homeostatic plasticity mechanisms. The degeneration of neurons in the deep cortical layers generates important changes in the laminar distribution of neuronal activity, which is shifted from the deeper layers to the more superficial ones, in the partially deafferented part of the gyrus. This change in the depth profile distribution of firing rates modifies also the initiation of spontaneous cortical activity which, in normal cortex, and in the relatively intact part of the deafferented gyrus, is initiated in the deep cortical layers. Conversely, in late stages of the undercut, both the cortical slow oscillation and the ictal activity are initiated in the more superficial layers and then spread to the deeper ones. Cortical trauma induces also an important reactive gliosis associated with an impaired function of glial cells, responsible for a dysfunctional K+ clearance in the injured cortex, which additionally increases the excitability of neurons, promoting the generation of paroxysmal activity. We conclude, that the homeostatic plasticity mechanisms triggered by the decreased level of activity in the deafferented cortex, generate an uncontrollable cortical hyperexcitability, finally leading to seizures. If this statement is true, augmenting cortical activity rapidly after cortical trauma rather than decreasing it with antiepileptic medication, could prove beneficial in preventing the development of posttraumatic epileptogenesis.

Although emotions are a frequent and common attribute shared by all of humanity little consensus exists among theorists who set out to understand and explain what this phenomena is all about. René Descartes set the tone about 360 years ago with his dichotomous interpretation that separated body from mind and therefore left little room for the influence that emotions actually could have upon the mind. Many contemporary authors speak of emotions in terms of desires and beliefs but do so by dismissing physiology altogether. A new and promising approach seen as a continuation of the physiological understanding as initiated by William James seeks out to understand emotions and related phenomena by carefully using neurobiological evidence in order to develop a new theory for understanding them. This approach used by Antonio Damasio is the main focus of this thesis. Damasio combines neurobiological evidence from patients who have suffered damage to specific parts of the brain along with philosophical insight. l will explain how he uses this method in order to describe emotions in terms of the influence they have upon reason and decision making as well as their role in the creation and development of consciousness and the self. / Bien que les émotions constituent un attribut partagé par l'ensemble des humains, on s'étonnera de constater qu'il existe peu de consensus chez les théoriciens qui tentent de comprendre ce phénomène. René Descartes fut probablement celui qui aura le plus influencé notre compréhension des émotions, il y a environ 360 ans, en élaborant son interprétation dichotomique qui séparait le corps et l’esprit. Toutefois, on peut reprocher à cette approche d ' avoir accordé peu d ' attention à l’influence réelle des émotions sur l’esprit. De même, plusieurs auteurs contemporains abordent les émotions en termes de désirs et croyances mais négligent souvent l’aspect physiologique du sujet. Une approche neurobiologique nouvelle et prometteuse constituant une suite logique de la compréhension physiologique des émotions telle qu'initiée par William James tente de comprendre les émotions et les phénomènes apparentés en utilisant méticuleusement des preuves neurobiologiques dans le but de développer une nouvelle théorie. C'est sur cette approche, due à Antonio Damasio, que se concentre ce mémoire. Damasio fait la combinaison de données scientifiques issues de cas de patients ayant subi des dommages à des régions spécifiques du cerveau et d'intuitions philosophiques. Je montrerai comment il tente ainsi d'expliquer l'influence des émotions sur la raison et sur la prise de décision, ainsi que leur rôle dans la création et le développement de la conscience et du soi.

Le traumatisme craniocérébral modéré-grave (TCC) a une prévalence élevée au Canada. Il s'agit d'une condition neurologique qui affecte le fonctionnement cognitif. Parmi ces atteintes cognitives, les fonctions exécutives (FE) et la mémoire prospective (MP) sont particulièrement touchées lors d'un TCC. Cependant, les outils actuels pour les évaluer présentent plusieurs lacunes, dont leur faible validité écologique, ce qui ne permet pas d'avoir un portrait juste du fonctionnement quotidien. Une avenue intéressante pour améliorer la validité écologique est d'utiliser la réalité virtuelle. L'objectif du mémoire était d'examiner la validité d'un scénario multitâches effectué dans un environnement virtuel non-immersif d'appartement (VMT = Virtual Multitasking Test) pour évaluer la MP et les FE chez des adultes ayant subi un TCC modéré-grave et des participants contrôles. Les objectifs spécifiques étaient d'examiner les associations entre la performance au VMT et à des mesures neuropsychologiques traditionnelles (Tour de Londres, Zoo Map Test, CAMPROMPT) ainsi que d'examiner la validité discriminante du VMT afin de voir si celui-ci permet de départager le groupe TCC et le groupe contrôle. Quinze participants ayant subi un TCC modéré-grave (20% de femmes; moyenne de 43,5 ans; moyenne de 80 mois post-TCC) ont été recrutés et appariés à 15 participants contrôles. Les résultats indiquent des corrélations positives et modérées entre une mesure du fonctionnement exécutif (Tour de Londres) et différentes mesures du VMT. Une corrélation positive et modérée entre une mesure de la mémoire prospective (CAMPROMPT) et le score total du VMT est également observées. À l'égard du deuxième objectif, les résultats démontrent que le VMT a une sensibilité de 80% et une spécificité de 73% chez une population ayant subi un TCC modéré ou grave. Ces résultats indiquent que l'utilisation du VMT peut être efficace pour mesurer le fonctionnement cognitif et détecter des difficultés dans une population clinique ayant subi un TCC. / Moderate-severe traumatic brain injury (TBI) is highly prevalent in Canada. It is a neurological condition that can impair cognitive functioning. Among these cognitive impairments, executive function (EF) and prospective memory (PM) are particularly impaired in TBI. However, current tools for assessing these domains have a number of limitations, including low ecological validity, which does not provide an accurate picture of day-to-day functioning. An interesting avenue for improving ecological validity is to use virtual reality. The aim of this study was to examine the validity of a multitasking scenario performed in a non-immersive virtual apartment environment (VMT = Virtual Multitasking Test) to assess PM and EF in adults with moderate-severe TBI and control participants. The specific aims were to examine associations between performance on the VMT and traditional neuropsychological measures (Tower of London, Zoo Map Test, CAMPROMPT), and to examine the discriminant validity of the VMT in terms of its ability to discriminate between the TBI and control groups. Fifteen participants with moderate-severe TBI (20% female; mean 43.5 years; mean 80 months post-TBI) were recruited and matched to 15 control participants. The results indicate moderate correlations between a measure of executive functioning (Tower of London) and various VMT measures. A positive and moderate correlation between a measure of prospective memory (CAMPROMPT) and the VMT total score was also reported. With regard to the second objective, results showed that VMT had a sensitivity of 80% and a specificity of 73% in a population with moderate to severe TBI. These results indicate that the use of the VMT can be effective in measuring cognitive functioning and detecting difficulties in a clinical population with TBI.

L’objectif de cette étude est de dresser un portrait du fonctionnement des adultes ayant subi un TCC léger à sévère. Un échantillon de 152 adultes ayant subi un TCC a été séparé en trois groupes d’âge et a été évalué un an après l’accident. Les effets de l’âge, de la sévérité du traumatisme et l’interaction entre l’âge et la sévérité ont été examinés pour des variables liés aux caractéristiques sociodémographiques et cliniques ainsi qu’au fonctionnement psychologique, physique, occupationnel, social et cognitif, évalué à l’aide d’une entrevue diagnostique pour les troubles psychiatriques de l’axe 1 du DSM-IV et de questionnaires auto-rapportés. Les résultats démontrent des différences sur le fonctionnement entre les groupes d’âge et de sévérité, ce qui permet de cibler les groupes plus à risque de développer des problèmes à la suite de l’accident et ainsi adapter les interventions auprès de ceux-ci.

Le modèle neurodéveloppemental de la schizophrénie chez le rat prédit qu'une lésion néonatale de l'hippocampe ventral (HV) entraîne, uniquement au terme de la maturité cérébrale, diverses perturbations fonctionnelles du cortex pré frontal (CPF). Toutefois, peu d'études ont investigué le développement des fonctions cognitives associées au CPF et à l'hippocampe qui représente, selon certains auteurs, la pierre angulaire de la symptomatologie de la schizophrénie. Cette thèse examine les effets d'une lésion néonatale bilatérale de l'HV sur l'intégrité de diverses fonctions cognitives associées au CPF et à l'hippocampe chez le rat. Cinq expériences comparent, à différents stades du développement cérébral, la performance de rats ayant subi une lésion néonatale excitotoxique de l'HV à celle de rats ayant reçu une lésion simulée dans une série de paradigmes cognitifs et comportementaux. Une première expérience (Chapitre 2) évalue la mémoire de travail aux stades de développement juvénile et adulte à l'aide de tâches d'alternance spatiale différée et d'apprentissage de discrimination conditionnée comportant des délais variables entre la présentation d'un stimulus et la production de la réponse. Dans les deux paradigmes, les rats lésés à l'HV démontrent un déficit indépendant des délais qui témoigne d'un mauvais fonctionnement du CPF, lequel persiste du stade de développement juvénile jusqu'à l'âge adulte. Une seconde série de trois expériences (Chapitre 3) examine l'effet de la lésion néonatale sur l'alternance spatiale différée, l'alternance spontanée et la motivation. Les données révèlent, dès le sevrage, des déficits de mémoire de travail qui ne sont pas dus à une perturbation des comportements exploratoires ou de motivation. Une dernière expérience (Chapitre 4) mesure, au stade juvénile de développement, la flexibilité comportementale à l'aide de tâches de changement de lieu et de discrimination perceptive ainsi que la densité des épines dendritiques des neurones

Cette thèse comporte deux articles. Le premier présente l'analyse critique des données qui concernent l'ajustement psychologique et la satisfaction conjugale de personnes ayant subi un traumatisme cranio-cérébral (TCC) et leurs conjoints/aidants, de même que les facteurs associés à une meilleure adaptation. Les limites méthodologiques discutées dans ce premier article ont donné lieu aux objectifs de l'étude de thèse, dont les résultats sont présentés dans le second article. Ces objectifs consistent à (1) comparer le niveau d'ajustement observé chez les deux partenaires du couple TCC à celui de couples provenant de la population générale, appariés en fonction du sexe et de la durée de la relation, (2) déterminer les caractéristiques personnelles des participants qui favorisent leur ajustement psychologique et conjugal, et (3) vérifier la façon dont les deux partenaires du couple TCC s'interinfluencent dans le processus d'adaptation. Les résultats de cette étude sont discutés en portant une attention particulière à leurs implications cliniques auprès de cette population en processus de réadaptation.

La littérature nous a appris que les fonctions verbales sont gérées par l'hémisphère gauche alors que les fonctions visuelles le sont par l'hémisphère droit. Une récente étude suggère que la différence entre les hémisphères pourrait être plus complexe que la dichotomie verbal/non-verbal. L'hémisphère droit serait alors spécialisé pour l'encodage des informations non-verbales alors que l'hémisphère gauche le serait pour la consolidation des informations verbales. La présente étude vise à vérifier si les résultats de cette étude sont reproductibles et s'ils peuvent s'appliquer à d'autres tests neuropsychologiques que ceux qui ont été utilisés pour tirer ces conclusions. Pour ce faire, 52 participants ont été sélectionnés et leurs résultats à des tests neuropsychologiques ont été étudiés. Selon les résultats, les participants porteurs d'une lésion temporale gauche consolideraient les informations verbales de façon moins efficace que les participants porteurs d'une lésion temporale droite. Cependant, les résultats obtenus à l'aide des tests non-verbaux ne démontrent pas un encodage plus faible pour le groupe droit que pour le groupe gauche.

La présente étude a pour but de comparer le rôle possible du striatum et du lobe frontal dans la capacité de rétention à long terme de l'apprentissage implicite d'habiletés cognitive et visuomotrice, et ce, afin de mieux comprendre le substrat anatomique qui sous-tend ce type de mémoire. Pour ce faire, 15 patients parkinsoniens, de même que 11 patients porteurs de lésions frontales circonscrites, jumelés à des groupes contrôles respectifs ont été soumis à une session de rétention, un an environ, après avoir été entraînés à deux tâches d'habiletés cognitive et visuomotrice lors de six sessions d'apprentissage (Doyon & Laforce, soumis pour publication; Doyon & Castonguay, en préparation). La tâche cognitive est tirée d'une version modifiée du test des portes logiques de Carlson, Sullivan & Schneider (1988) tandis que la tâche d'habileté visuomotrice consiste en une version adaptée du test de séquence répétée développé par Nissen et Bullemer (1987). Des tests évaluant la mémoire déclarative pour les mêmes stimuli qui ont été utilisés lors des épreuves d'apprentissage d'habiletés ont aussi été administrés aux sujets afin d'explorer la dissociation possible entre ces deux types de mémoire. De façon générale, les résultats indiquent qu'une détérioration bilatérale du système nigro-strié, mais non pas une lésion du cortex frontal, affecte la capacité de rétention à long terme de l'apprentissage des habiletés cognitive et visuomotrice. Ces données suggèrent, que, contrairement au lobe frontal, le striatum est non seulement nécessaire à l'acquisition d'habiletés avec la pratique, mais il est aussi impliqué dans le processus de rétention à long terme de ce type de mémoire.

Le présent projet vise à documenter les caractéristiques distinctives des individus ayant subi un traumatisme crânio-cérébral (TCC) et qui considèrent l’accident ayant mené au TCC comme une expérience traumatique. Le projet a également comme objectif de documenter les effets à plus long terme du trouble stress post-traumatique (TSPT) sur la qualité de vie liée à la santé et la participation sociale, 24 mois post-TCC. Un total de 292 adultes âgés entre 18 et 65 ans ont été évalués au moyen d’une entrevue diagnostique et de questionnaires validés deux ans suivant leur TCC. Les résultats indiquent que parmi les participants qui estiment avoir fait face à un événement traumatique au moment de l’accident, les proportions de femmes, d’histoire de trouble de l’humeur, de développement d’un trouble de l’humeur ou anxieux ainsi que de comorbidités psychiatriques post-TCC sont plus importantes que parmi ceux qui ne considèrent pas que l’accident ayant mené au TCC était un événement traumatique. Une gradation décroissante est observée dans les niveaux de qualité de vie liée à la santé et de participation sociale : les participants ne répondant à aucun diagnostic présentant une meilleure qualité de vie liée à la santé et un degré plus important de participation sociale, suivi des participants souffrant d’un trouble psychiatrique autre que le TSPT et finalement des participants répondant au critère du TSPT qui montrent les niveaux de qualité de vie liée à la santé et de participation sociale les plus bas. Ces résultats mettent en évidence le fardeau psychologique et fonctionnel supplémentaire du TSPT post-TCC qui va au-delà de celui causé par d’autres conditions psychiatriques, signalant l’importance de s’intéresser davantage au portrait clinique des individus ayant développé un TSPT à la suite d’un TCC afin d’améliorer les interventions en milieux cliniques. L’important besoin de recherches additionnelles portant sur la combinaison de ces deux conditions est toutefois significatif considérant qu’il s’agit à notre connaissance de la seule étude s’intéressant aux conséquences à plus long terme du TSPT post-TCC sur des construits tels que la participation sociale et la qualité de vie liée à la santé.