Le vieillissement normal est caractérisé par un déclin cognitif subtil. Ce vieillissement cognitif est hétérogène : il existe des différences inter- et intra-individuelles dans la nature et l’étendue du déclin cognitif. L’hétérogénéité inter-individuelle se manifesterait par la présence de plusieurs profils cognitifs distincts parmi les personnes âgées normales (PAN). L’hétérogénéité cognitive peut également s’observer de manière intra-individuelle par une plus grande variabilité, soit une plus forte dispersion, dans les performances cognitives lors d’un contexte d’évaluation neuropsychologique chez un individu. Chez les PAN, certains profils cognitifs et mesures de dispersion ont été associés à un risque de développer une démence. Par ailleurs, la présence de biomarqueurs de la maladie d’Alzheimer (MA) est retrouvée chez une proportion significative de PAN et ces biomarqueurs auraient un impact délétère sur le fonctionnement cognitif dans le vieillissement normal. Ainsi, l’objectif de cette thèse est de mieux comprendre l’impact de différents biomarqueurs de la MA sur le fonctionnement cognitif des PAN, plus spécifiquement sur l’hétérogénéité cognitive que l’on retrouve au sein du vieillissement normal. Dans le cadre de cette thèse, composée de deux articles, 104 PAN ont réalisé une évaluation neuropsychologique approfondie, un examen de tomographie par émission de positons (PIB-TEP) permettant de quantifier la présence cérébrale du peptide bêta-amyloïde (βA), ainsi qu’un examen d’imagerie par résonance magnétique (IRM) permettant de mesurer les hyperintensités de la substance blanche (HSB) ainsi que l’épaisseur corticale. Le premier article de cette thèse porte sur l’hétérogénéité cognitive inter-individuelle. Les objectifs étaient : (1) de caractériser les différents profils cognitifs présents au sein du groupe PAN et (2) d’évaluer s’il existait des liens entre ces profils et les biomarqueurs de la MA. Trois profils cognitifs ont été identifiés : un profil où les performances cognitives sont globalement supérieures à la moyenne de l’échantillon, un profil où les performances sont généralement dans la moyenne et un dernier profil, minoritaire, où la majorité des performances se situent sous la moyenne. Uniquement ce dernier profil était associé à une charge amyloïde accrue et la présence plus importante d’HSB. Ces résultats suggèrent qu’au sein du vieillissement normal, un sous-groupe de participants présente un fonctionnement cognitif sous-optimal qui est en lien avec la présence de biomarqueurs de la MA. Le deuxième article porte sur l’hétérogénéité intra-individuelle et avait pour objectif de déterminer si la dispersion cognitive était associée à la présence des biomarqueurs de la MA. Les résultats montrent que, globalement, la dispersion n’est pas significativement associée à la présence de biomarqueurs de la MA. Seuls les scores de dispersion pour les domaines de la mémoire épisodique et en fonctionnement exécutif étaient associés aux HSB. Ces résultats suggèrent que la dispersion dans le vieillissement cognitif normal n’est pas directement associée à la pathologie Alzheimer. Cependant, certains éléments de cette dispersion pourraient être en lien avec une santé cérébrovasculaire sous-optimale. En conclusion, les résultats de cette thèse sont discutés à la lumière des connaissances actuelles. Les implications théoriques et cliniques de ces résultats sont abordées et différentes pistes de recherches futures sont évoquées. / Normal aging is characterized by subtle cognitive decline. This cognitive decline is heterogeneous: there are interindividual and intraindividual differences in the nature and extent of cognitive decline. Interindividual heterogeneity is thought to be manifested by the presence of several distinct cognitive profiles among normal older adults. Cognitive heterogeneity can also be observed in an intraindividual fashion through greater variability, or greater dispersion, in cognitive performance, in the context of an individual's neuropsychological assessment. In normal aging, certain cognitive profiles and measures of dispersion have been associated with a risk of developing dementia. Additionally, the presence of Alzheimer's disease (AD) biomarkers is found in a significant proportion of normal older adults and these biomarkers have a deleterious impact on cognitive functioning in normal aging. Thus, the objective of this thesis is to better understand the impact of different AD biomarkers on the cognitive functioning of normal older adults, more specifically, on the cognitive heterogeneity that is found in normal aging. As part of this thesis, composed of two articles, 104 normal older adults carried out an in-depth neuropsychological evaluation and cerebral imaging scan, a positron emission tomography (PIB-PET) examination and a magnetic resonance imaging (MRI) exam, to measure cerebral beta-amyloid peptides, white matter hyperintensities (WMH) and cortical thinning. The first article of this thesis deals with interindividual cognitive heterogeneity. The objectives were: (1) to characterize the different cognitive profiles present within the normal older adult group and (2) to assess whether there are links between these profiles and AD biomarkers. Three cognitive profiles have been identified: a profile where cognitive performance is overall higher than the sample average, a profile where performance is generally average and a final profile, where the majority of performance is below the average. This last profile was the only one associated with a greater amyloid load and an increased presence of WMH. These results suggest that within normal aging, a subgroup of participants exhibits suboptimal cognitive functioning and that this cognitive functioning is related to a greater AD biomarkers presence. The second article examines intraindividual heterogeneity and aimed to determine whether or not cognitive dispersion is associated with the presence of AD biomarkers. The results show that overall, dispersion is not significantly associated with the presence of AD biomarkers. Only dispersion scores for the domains of episodic memory and executive functioning were associated with WMH. These results suggest that dispersion in normal cognitive aging is not directly associated with AD biomarkers. However, some elements of cognitive dispersion could be linked to suboptimal cerebrovascular health. In conclusion, the results of this thesis are discussed in light of current knowledge. The theoretical and clinical implications of these results are explored and various avenues for future research are proposed.

Les partisans de l’approche énactive soutiennent que la cognition se constitue à travers l’histoire des différentes formes d'interaction (biologique, sensorimotrice, intercorporelle, linguistique, etc.) entre un vivant et son environnement. Ces interactions ne sont pas aléatoires, mais des activités obéissant à certaines normes que les énactivistes appellent sense-making. La cognition est, de ce point de vue, une forme de sense-making. Malgré les avantages indéniables que confère une telle perspective pour étudier la cognition, la présente thèse développe un point de vue critique par rapport à l’approche énactive et soutient qu'il est nécessaire d'approfondir notre compréhension de la dimension écologique du sense-making. Le but principal de la thèse est en conséquence de montrer que l'environnement joue un rôle encore plus important que l’approche énactive ne lui attribue habituellement. En m'engageant de manière critique dans le répertoire conceptuel de la cognition énactive, de la phénoménologie et des approches écologiques de la cognition, l’objectif de cette thèse consiste à poser les bases conceptuelles d'une approche énactive-écologique de la cognition. Pour ce faire, la thèse s’attèle à mettre de l’avant trois idées principales. La première consiste à redéfinir le concept du sense-making : contrairement à la conception qui s’est traditionnellement imposée dans le mouvement énactif, nous allons démontrer qu’il s’agit d’un phénomène de développement (et non de création) de normes. La rencontre du corps et du monde est toujours ancrée dans un champ normatif prédéfini, de sorte que nous devons réévaluer le rôle que joue l'environnement dans les processus de sense-making. En effet, si les agents se retrouvent toujours-déjà plongés dans un champ normatif (et non dans un environnement purement causal et physique), il faut alors reconnaître que l'environnement joue un rôle actif dans la constitution et l'auto-transformation des normes de sense-making. La deuxième idée poursuit dans cette veine et porte sur cette nouvelle conception de l'environnement, qui est ici défini comme un champ normatif actif, incarnant une tension entre le passé habituel du système agent-environnement et les contingences incessantes des événements du monde qui poussent le système vers leur auto-transformation et développement. La troisième idée principale de cette thèse consiste en une description holistique du champ d'action des agents (un lieu énactif) et des normes édictées (enacted) par des processus de sense-making sur le terrain (normes de lieu). Une esquisse générale du lieu énactif montre que les activités de sense-making sont liées à des processus écologiques qui enchevêtrent de multiples agents et localités matérielles dans un réseau écologique local. Ces réseaux écologiques forment une unité systémique et résiliente qui se déploie dans le temps avec les habitants du lieu, et fonctionne comme un champ normatif qui contraint et motive l'auto-transformation de chaque système agent-environnement / Supporters of autonomist enactivism or the enactive approach claim that cognition is a phenomenon constituted by the historical development of different forms of interaction (biological, sensorimotor, intercorporeal, and linguistic) between living bodies and their environments. For autonomist enactivists, the nature of these interactions is not entirely predetermined by general laws of causation but by norms enacted in the historical path of the agent-environment system, and thanks to processes of sense-making. Cognition is, from the enactivist standpoint, a form of sense-making. While there are multiple advantages in holding such perspective to study mind and cognition, this thesis develops a critical point of view and argues that it is necessary to deepen our understanding of the ecological dimension of sense-making. Specifically, the thesis aims to show that the environment plays a more critical role than autonomist enactivism usually attributes to it. By drawing on and critically engaging with the conceptual repertoire of enactive cognition, phenomenology, and ecological approaches to cognition, my objective is to set the conceptual foundations for an enactive-ecological approach to cognition. For this task, I propose three interrelated ideas. The first redefines sense-making as a phenomenon of norm development. The most common descriptions of sense-making involve the emergence of meaning from raw physical matter thanks to the activity of living organisms. As norm development, by contrast, sense-making refers to a constant enactment and re-enactment of norms of interaction from other pregiven norms, previously enacted in the past of the agent-environment system. I argue that the encounter of the body and the world is permanently embedded in a pregiven normative field and never in an abstract void where raw physical interactions occur. From this standpoint, we need, however, to re-evaluate the role that the environment plays in sense-making processes. If agents find themselves immersed in normative fields and not in raw physical landscapes, then the environment has a more active role for the constitution and self-transformation of sense-making norms than autonomist enactivists have acknowledged. In this vein, the second main idea of this thesis concerns the environment as an active normative field that incarnates a tension between the habitual past of the agent-environment system and the ongoing contingencies of worldly events that push the system to their self-transformation and development. The third main idea of this thesis consists of a holistic description of the field of action of agents (enactive place) and the norms enacted by processes of sense-making in the field (place-norms). A general sketch of enactive place shows that sense-making is tied to processes that entangle multiple agents and material localities into a local ecological web. An enactive place constitutes a systemic and resilient unity that unfolds in time altogether with its inhabitants, working as a normative field that constrains and motivates the self-transformation of each agent-environment system. Bodies are therefore part of wider unities of historical development: places.

La courbe de sensibilité au contraste – la façon selon laquelle la sensibilité diffère selon les fréquences spatiale – a été mesurée pour la première fois en 1956 (Schade, 1956). Elle diffère d’individu en individu et, quoiqu’elle ait été observée pour la première fois il y a plus de 60 ans, certains facteurs ayant un impact sur ces différences individuelles sont mal compris. La figure de Campbell-Robson est une grille sinusoïdale dont la fréquence spatiale varie sur l’axe des x et le contraste varie sur l’axe des y, de sorte que l’observateur perçoit une courbe directement sur la figure. Si cette figure contenait de l’information sur la courbe de sensibilité au contraste d’un individu, elle aurait pu être utilisée pour développer une méthode rapide permettant de mesurer la courbe de sensibilité au contraste. Or, les résultats de l’article 1 montrent qu’il n’existe que peu d’information à propos de la courbe de sensibilité au contraste dans la figure de Campbell-Robson. La maturation de la sensibilité au contraste n’est pas bien comprise. Puisque les études antérieures ont utilisé, entre autres, des méthodes et des tâches différentes, les résultats rapportés par ces études sont contradictoires. Nous nous sommes penchés sur la question dans l’article 2 en utilisant une méthode objective pour mesurer la sensibilité au contraste pour une grande étendue de fréquences spatiales (0.5 à 30 cycles par degré) et une grande étendue d’âges (4 à 27 ans). Au lieu d’utiliser l’âge comme variable catégorielle en séparant les participants en groupes, nous avons utilisé une méthode de régression locale (LOESS) pour utiliser l’âge comme variable continue et ainsi obtenir plus de précision sur l’âge de maturation. Les résultats montrent que la sensibilité devient semblable à celle d’un adulte autour de 12 ans pour les fréquences spatiales basses et hautes, et autour de 17 ans pour les fréquences spatiales moyennes. Après l’âge, la culture dans laquelle une personne grandit est un autre facteur pouvant avoir un impact sur la sensibilité au contraste. Dans l’article 3, nous avons vérifié l’effet de la culture sur la courbe de sensibilité au contraste en la mesurant de deux manières différentes chez des participant.es chinois.es et canadien.nes. Les résultats montrent que la courbe de sensibilité au contraste ne semble pas être différente chez les deux cultures. Compte tenu de différences interculturelles dans les fixations oculaires sur les visages, nous avons vérifié s’il existe des différences dans les fréquences spatiales contenues dans la représentation interne des visages chez les deux cultures. Nos résultats montrent que les participant.es chinois.es utilisent de plus basses fréquences spatiales et les participant.es canadien.nes utilisent de plus hautes fréquences spatiales pour reconnaître les visages. En somme, les résultats présentés dans cette thèse permettent de mieux comprendre les différences individuelles dans la sensibilité au contraste. / The contrast sensitivity function – the curve defining the way in which sensitivity differs according to spatial frequencies – was first measured in 1956 (Schade, 1956). The contrast sensitivity function differs from person to person and, although it was observed over 60 years ago, some factors which have an impact on these individual differences are not well understood. The Campbell-Robson figure is a sinusoidal grating on which the spatial frequency varies on the x axis and contrast varies on the y axis, resulting in a perceived curve, between the grating and the perceived gray area of the grating, directly on the figure. If this figure contained information on the contrast sensitivity function, it would have been useful to develop a quick method to measure it. However, the results of article 1 show that there is little information on the contrast sensitivity function contained in the Campbell-Robson chart. The way in which contrast sensitivity matures is not well understood. Because anterior studies used, among other things, different methods and tasks, the results they report vary greatly and are often contradictory. We have studied the question in article 2, using an objective method to measure contrast sensitivity for a large array of spatial frequencies (0.5 to 30 cycles per degree) and a large span of ages (4 to 27 years). Instead of using age as a categorial variable by separating the participants in age bins, we used a local regression technique (LOESS) in order to use age as a continuous variable and obtain a more precise estimate of the maturation age of contrast sensitivity. Results show that sensitivity becomes similar to an adult’s around 12 years old for low and high spatial frequencies, and around 17 years old for mid-range spatial frequencies. Other than age, the culture in which a person grows up is another factor that could have an impact on contrast sensitivity. In article 3, we verified the effect of culture on the contrast sensitivity function by measuring it using two different methods in Chinese and Canadian participants. Results don’t show that the contrast sensitivity function differs between the two cultures. Because of intercultural differences in ocular fixations on faces, we further verified if there are differences in the spatial frequencies contained in the internal representations of faces in the two cultures. Our results show that Chinese participants use lower spatial frequencies and Canadian participants use higher spatial frequencies when identifying faces. In sum, the results presented in this thesis help better understand individual differences in contrast sensitivity.

L’augmentation de la pression artérielle est un facteur de risque important pour le développement du déclin cognitif ou de la démence en vieillissant. Les médicaments antihypertenseurs ont montré leur efficacité pour réduire la pression artérielle, mais leurs effets sur la santé cognitive restent toujours incertains. L’entrainement physique peut aussi avoir un effet positif sur la pression artérielle et ses effets sur la cognition sont de plus en plus documentés. Toutefois, aucune étude jusqu’à présent ne s’est intéressée à comparer directement les effets de ces deux types d’interventions sur la santé cognitive chez une même population. Ce projet de recherche avait donc pour objectif de comparer les effets d’un diurétique thiazidique (hydrochlorothiazide) à ceux d’un entrainement par intervalle à haute intensité (EIHI) sur la santé cognitive des aînés préhypertendus. Cette étude expérimentale de type avant-après souhaitait tester l’hypothèse que l’EIHI aurait un effet bénéfique sur les performances cognitives par rapport au traitement diurétique. Les effets sur la cognition ont été évalués en fonction des scores Z de changement obtenus à partir d’une batterie de tests neuropsychologiques réalisée avant et après l’intervention. Une ANCOVA à mesures répétées a été réalisée pour comparer les effets entre les deux groupes (EIHI, diurétique) sur les performances cognitives. L’âge et le sexe ont été utilisés comme covariables dans les analyses. À l’exception de la condition lecture du Stroop, les résultats de cette étude n’ont révélé aucune différence significative entre les deux groupes d’intervention. En effet, les participants du groupe diurétique se sont significativement améliorés (F[1,16] = 8,21 ; p = ,012) à cette condition par rapport aux participants du groupe entrainement physique. Cependant, aucune différence significative n’a été observée entre les groupes en rapport à la réduction de la pression artérielle. Les participants ayant pris part aux 12 semaines d’entrainement physique ont montré une amélioration significative de leur santé cardiorespiratoire (Vo2max) en comparaison au groupe diurétique. Ces résultats suggèrent donc l’efficacité d’un programme d’EIHI de courte durée pour l’amélioration de la santé cardiorespiratoire d’aînés préhypertendus, mais ne sont pas parvenus à déterminer une différence significative entre les deux groupes d’intervention sur le fonctionnement cognitif. De futures études seront donc nécessaires afin de comparer l’influence de ces deux approches sur la santé cognitive des aînés préhypertendus. / Increased blood pressure is an important risk factor for the development of cognitive decline or dementia in aging. Although various approaches appear to be effective in reducing blood pressure, their effects on cognitive health remain unclear. While there is still no clear consensus regarding the impact of antihypertensive drugs on cognition, the benefits associated with blood pressure reduction induced by exercise training appear to have more sustained results in the literature. However, no study to date has directly compared the effects of these two types of interventions on cognitive health in the same population. Therefore, the objective of this research project was to compare the effects of a thiazide diuretic (hydrochlorothiazide) with those of high-intensity interval training (HIIT) on the cognitive health of prehypertensive senior adults. This experimental before-and-after study sought to test the hypothesis that HIIT would have a beneficial effect on cognitive performance compared with diuretic treatment. Effects on cognition were assessed by Z scores change from a battery of neuropsychological tests performed before and after the intervention. A repeated-measures ANCOVA was performed to compare the effects between the two groups (HIIT, diuretics) on cognitive performance. Age and sex were used as covariates in the analyses. Except for the Stroop reading condition, the results of this study revealed no significant differences between the two intervention groups. Indeed, participants in the diuretic group improved significantly (F[1,16] = 8,21; p = ,012) on this condition compared to participants in the physical training group. However, no significant difference was observed between the groups in relation to blood pressure reduction. The participants who took part in the 12-week physical training program showed significant improvement in Vo2max compared with the diuretic group. These results suggest that a short-term physical training program is an effective way to improving cardiovascular health in prehypertensive seniors but failed to determine a significant difference between the two intervention groups on cognitive functioning. Future studies are therefore needed to compare the influence of these two approaches on cognitive health of prehypertensive senior adults.

Pour un processus d’évaluation linguistique plus précis et rapide, il est important d’identifier les mécanismes cognitifs qui soutiennent des tâches langagières couramment utilisées. Une façon de mieux comprendre ses mécanismes est d’explorer la variance partagée entre les tâches linguistiques en utilisant l’analyse factorielle exploratoire. Peu d’études ont employé cette méthode pour étudier ces mécanismes dans le fonctionnement normal du langage. Par conséquent, notre objectif principal est d’explorer comment un ensemble de tâches linguistiques se regroupent afin d’étudier les mécanismes cognitifs sous-jacents de ses tâches. Nous avons évalué 201 participants en bonne santé âgés entre 18 et 75 ans (moyenne=45,29, écart-type= 15,06) et avec une scolarité entre 5 et 23 ans (moyenne=11,10, écart-type=4,68), parmi ceux-ci, 62,87% étaient des femmes. Nous avons employé deux batteries linguistiques : le Protocole d’examen linguistique de l’aphasie Montréal-Toulouse et Protocole Montréal d’Évaluation de la Communication – version abrégé. Utilisant l’analyse en composantes principales avec une rotation Direct-oblimin, nous avons découvert quatre composantes du langage : la sémantique picturale (tâches de compréhension orale, dénomination orale et dénomination écrite), l'exécutif linguistique (tâches d’évocation lexicale - critères sémantique, orthographique et libre), le transcodage et la sémantique (tâches de lecture, dictée et de jugement sémantique) et la pragmatique (tâches d'interprétation d'actes de parole indirecte et d'interprétation de métaphores). Ces quatre composantes expliquent 59,64 % de la variance totale. Deuxièmement, nous avons vérifié l'association entre ces composantes et deux mesures des fonctions exécutives dans un sous-ensemble de 33 participants. La performance de la flexibilité cognitive a été évaluée en soustrayant le - temps A au temps B du Trail Making Test et celle de la mémoire de travail en prenant le total des réponses correctes au test du n-back. La composante exécutive linguistique était associée à une meilleure flexibilité cognitive (r=-0,355) et la composante transcodage et sémantique à une meilleure performance de mémoire de travail (r=.0,397). Nos résultats confirment l’hétérogénéité des processus sous-jacent aux tâches langagières et leur relation intrinsèque avec d'autres composantes cognitives, tels que les fonctions exécutives. / To a more accurate and time-efficient language assessment process, it is important to identify the cognitive mechanisms that sustain commonly used language tasks. One way to do so is to explore the shared variance across language tasks using the technique of principal components analysis. Few studies applied this technique to investigate these mechanisms in normal language functioning. Therefore, our main goal is to explore how a set of language tasks are going to group to investigate the underlying cognitive mechanisms of commonly used tasks. We assessed 201 healthy participants aged between 18 and 75 years old (mean = 45.29, SD = 15.06) and with a formal education between 5 and 23 years (mean = 11.10, SD =4.68), of these 62.87% were female. We used two language batteries: the Montreal-Toulouse language assessment battery and the Montreal Communication Evaluation Battery – brief version. Using a Principal Component Analysis with a Direct-oblimin rotation, we discovered four language components: pictorial semantics (auditory comprehension, naming and writing naming tasks), language-executive (unconstrained, semantic, and phonological verbal fluency tasks), transcoding and semantics (reading, dictation, and semantic judgment tasks), and pragmatics (indirect speech acts interpretation and metaphors interpretation tasks). These four components explained 59.64% of the total variance. Secondarily, we sought to verify the association between these components with two executive measures in a subset of 33 participants. Cognitive flexibility was assessed by the time B-time A score of the Trail Making Test and working memory by the total of correct answers on the n-back test. The language-executive component was associated with a better cognitive flexibility score (r=-.355) and the transcoding and semantics one with a better working memory performance (r=.397). Our findings confirm the heterogeneity process underlying language tasks and their intrinsic relationship to other cognitive components, such as executive functions.

L’objectif de cette recherche est la création d’une plateforme en ligne qui permettrait d’examiner les différences individuelles de stratégies de traitement de l’information visuelle dans différentes tâches de catégorisation des visages. Le but d’une telle plateforme est de récolter des données de participants géographiquement dispersés et dont les habiletés en reconnaissance des visages sont variables. En effet, de nombreuses études ont montré qu’il existe de grande variabilité dans le spectre des habiletés à reconnaître les visages, allant de la prosopagnosie développementale (Susilo & Duchaine, 2013), un trouble de reconnaissance des visages en l’absence de lésion cérébrale, aux super-recognizers, des individus dont les habiletés en reconnaissance des visages sont au-dessus de la moyenne (Russell, Duchaine & Nakayama, 2009). Entre ces deux extrêmes, les habiletés en reconnaissance des visages dans la population normale varient. Afin de démontrer la faisabilité de la création d’une telle plateforme pour des individus d’habiletés très variables, nous avons adapté une tâche de reconnaissance de l’identité des visages de célébrités utilisant la méthode Bubbles (Gosselin & Schyns, 2001) et avons recruté 14 sujets contrôles et un sujet présentant une prosopagnosie développementale. Nous avons pu mettre en évidence l’importance des yeux et de la bouche dans l’identification des visages chez les sujets « normaux ». Les meilleurs participants semblent, au contraire, utiliser majoritairement le côté gauche du visage (l’œil gauche et le côté gauche de la bouche). / The present study aims to create a web-based platform that would examine individual differences in face processing strategies in different categorization tasks. The purpose of this platform is to collect data from geographically dispersed participants with variable face recognition abilities. Indeed, many studies have shown that there is high variability in the spectrum of face recognition ability, ranging from developmental prosopagnosia (Duchaine & Susilo, 2013), a disorder of face recognition in the absence of brain damage, to super-recognizers, individuals with extraordinary face recognition ability (Russell, Duchaine & Nakayama, 2009). Between these extremes, people vary substantially in their ability to recognize faces. To demonstrate the reliability of creating such a platform for individuals of widely varying abilities, we adapted a recognition task of the identity of famous faces using the Bubbles method (Gosselin & Schyns, 2001) and recruited 12 control subjects and a subject with developmental prosopagnosia. We were able to highlight the importance of the eyes and the mouth in face identification. The best observers seem mostly to use the left side of the face (left eye and the left side of the mouth).

Les théories récentes de la conscience incarnée (embodiment) soulignent que l'esprit est un processus incarné, impliquant le cerveau, le corps et l'environnement. Plusieurs aspects de la cognition, de l’interaction sensorimotrice avec l’environnement à la pensée abstraite et métaphorique, ont été conceptualisés dans ce paradigme. Le sommeil et le rêve, cependant, ont rarement été abordés par des chercheurs dans le domaine de la conscience incarnée. Cette dissertation vise à montrer, en s’appuyant sur la phénoménologie, la philosophie énactive et des sciences cognitives du sommeil et des rêves, que le rêve est un processus incarné de formation de sens dans le monde onirique. Ce travail comporte trois objectifs principaux : 1) de démontrer que le rêve est incarné; 2) de clarifier les liens entre les expériences corporelles et la formation onirique; et 3) de préciser si la sensibilité corporelle accrue, en tant qu’une compétence entraînable, mène à des changements globaux dans la façon dont l'information est traitée en sommeil. Le premier objectif est une proposition inédite dans la science des rêves. Dans ce travail, j’analyse les études théoriques et empiriques sur le sujet afin de motiver la notion de l’incarnation corporelle du rêve. Je propose un cadre théorique et pratique pour la recherche en neurophénoménologie du sommeil (article I). Je montre que les rêves sont incarnés à plusieurs niveaux. Tout d'abord, de nombreux rêves contiennent des représentations du corps ou du mouvement corporel. Deuxièmement, les rêves sont vécus d’un à la première personne et ont une qualité spatiale. Troisièmement, les rêves sont structurés par l'émotion et l'affect, et sont ainsi enracinés dans le corps. Enfin, le corps du rêveur et le corps onirique ne sont pas indépendants l'un de l'autre : leur perméabilité est illustrée par les rêves intensifiés, les parasomnies (article II) et les études sur l'intégration des stimuli somato-sensoriels dans le contenu des rêves. Le deuxième objectif est d'étudier des exemples concrets dans lesquels les sensations somatiques, ou des altérations dans la perception habituelle du corps, affectent le contenu des rêves. Je procède par une revue de littérature sur l’état actuel des connaissances empiriques sur la paralysie du sommeil, en tant qu’un phénomène illustratif de l'altération dans l'expérience corporelle en sommeil (article II). Je conclus que les expériences corporelles dans le cadre de la paralysie du sommeil (pression sur la poitrine, sensations inhabituelles, et autres) nous informent sur la manière dont le sens altéré du corps modifie la perception de l'environnement, affecte les qualités de la relation intersubjective avec le monde, et illumine les caractéristiques subjectives fondamentales du sens de l'espace. En outre, les résultats de notre étude empirique démontrent que la stimulation somatosensorielle de la cheville en Stade 1 du sommeil et en sommeil paradoxal produit une variété de changements dans le contenu des rêves. Le troisième objectif était de tester si la formation contemplative, qui augmente la conscience corporelle, produit des changements dans l’apprentissage procédural, dans l'architecture du sommeil, dans la consolidation de la mémoire dépendante du sommeil et dans le contenu des rêves. Nous avons démontré (article III) que les méditants Vipassana et les sujets témoins avaient des patrons distincts de consolidation de la mémoire en sommeil : l'amélioration d'une tâche d’apprentissage procédural était associée à la densité des fuseaux du sommeil chez les méditants, tandis que les participants témoins avaient une relation forte entre l’amélioration de la tâche et durée du sommeil paradoxal. En outre, nous avons constaté une fréquence réduite des fuseaux du sommeil chez les méditants, ce qui suggère que la pratique de la méditation centrée sur le corps peut avoir un effet à long terme sur l’organisation et la fonction du sommeil. Dans l'ensemble, les résultats de cette enquête permettent de conclure que le rêve est un processus incarné de formation du sens, texturé par des souvenirs et des émotions, et que le rêveur n'est pas déconnecté de leur corps ou du monde extérieur. En outre, l’entrainement à la conscience corporelle peut produire des changements globaux dans l'architecture du sommeil et dans les processus cognitifs du sommeil, y compris les rêves et la consolidation de la mémoire. Ces résultats ont des implications théoriques et pratiques pour la recherche sur les fonctions du sommeil, des rêves et le rôle du corps dans l'expérience subjective. / Recent theories of cognition have stressed that the mind is an embodied process, one involving brain, body, and environment. Many aspects of cognition, from waking sensorimotor coping with the world to other aspects of the mind, such as metaphor and abstract thought, have been explicated under this framework. Sleep and dreaming, however, have only rarely been approached by embodied mind theorists. In this dissertation, I draw on work in phenomenology, enactivism, and the cognitive science of sleep and dreaming, I aim to show that dreaming is an embodied process of sense-making in the dream world. This work has three main goals: 1) to argue that the dreaming mind is embodied; 2) to clarify the links between bodily experiences and oneiric mentation; and 3) to test whether increased bodily awareness as a trainable skill contributes to global changes in the way that the mind treats information in sleep. The first goal is a novel proposal in dream science. In this work, I review evidence for embodied dreaming and propose a theoretical and practical framework for neurophenomenological research (Article I). I propose that dreams are embodied in a number of different ways. First, many dreams contain representations of body or bodily movement. Second, dreams are experienced from a first-person point of view, and have a spatial quality. Third, dreams are structured by emotion and affect, and thus are rooted in the body. Finally, sleeping and dreaming bodies are not independent of each other; their permeability is exemplified by intensified dreams, parasomnias (Article II), and studies of somatosensory stimuli incorporation into dream content. The second goal is to investigate some of the concrete ways in which somatic sensations or alterations in habitual perception of the physical body affect dream content. I review the current state of knowledge on sleep paralysis as an illustration of sleep-dependent alteration in bodily experience (Article II), and conclude that bodily experiences in sleep paralysis (pressure on chest, unusual sensations, and others) provide information about the myriad ways an altered sense of the body changes one’s perception of the environment, affects qualities of one’s intersubjective relationship with the world, and provides insight into the fundamental subjective features of the sense of space. Additionally, results of our empirical study show that somatosensory ankle stimulation at sleep onset and during REM sleep produces a variety of changes in dream content. The third goal is to study whether contemplative training, which has been shown to increase bodily self-awareness, produces changes in procedural learning, sleep architecture, sleep-dependent memory consolidation and dream content. We showed (Article III) that Vipassana meditators and controls had distinct patterns of sleep-dependent memory consolidation: improvement on a procedural learning task was associated with sleep spindle density in meditators, while control participants had a strong relationship between improvement on the task and REM sleep duration. Additionally, we found a reduced sleep spindle frequency in meditators, suggesting that body-based meditation practice may have long-term effects on sleep organisation and function. Overall, the results of this inquiry point to the conclusion that dreaming is an embodied process of sense-making, textured by memories and affect, and that the dreamer is not disconnected from their body or the outside world. Furthermore, training in bodily awareness may produce global changes in sleep architecture and sleep cognition, including dreaming and memory consolidation. These results have theoretical and practical implications for research on functions of sleep, dreams and the role of the body in subjective experience.

Une variété d’opérations cognitives dépend de la capacité de retenir de l’information auditive pour une courte période de temps. Notamment l’information auditive prend son sens avec le temps; la rétention d’un son disparu permet donc de mieux comprendre sa signification dans le contexte auditif et mène ultimement à une interaction réussite avec l’environnement. L’objectif de cette thèse était d’étudier l’activité cérébrale reliée à la rétention des sons et, ce faisant, parvenir à une meilleure compréhension des mécanismes de bas niveau de la mémoire à court-terme auditive. Trois études empiriques se sont penchées sur différents aspects de la rétention des sons. Le premier article avait pour but d’étudier les corrélats électrophysiologiques de la rétention des sons variant en timbre en utilisant la technique des potentiels reliés aux événements. Une composante fronto-centrale variant avec la charge mnésique a été ainsi révélée. Dans le deuxième article, le patron électro-oscillatoire de la rétention a été exploré. Cette étude a dévoilé une augmentation de l’amplitude variant avec la charge mnésique dans la bande alpha pendant la rétention des sons ainsi qu’une dissociation entre l’activité oscillatoire observée pendant la rétention et celle observée pendant la présentation des sons test. En démontrant des différentes modulations des amplitudes dans la bande alpha et la bande beta, cette étude a pu révéler des processus distincts mais interdépendants de la mémoire à court-terme auditive. Le troisième article a davantage visé à mieux connaître les structures cérébrales soutenant la rétention de sons. L’activité cérébrale a été mesurée avec la magnétoencéphalographie, et des localisations des sources ont été effectuées à partir de ces données. Les résultats ont dévoilé l’implication d’un réseau cérébral contenant des structures temporales, frontales, et pariétales qui était plus important dans l’hémisphère droit que dans l’hémisphère gauche. Les résultats des études empiriques ont permis de souligner l’aspect sensoriel de la mémoire à court-terme auditive et de montrer des similarités dans la rétention de différentes caractéristiques tonales. Dans leur ensemble, les études ont contribué à l’identification des processus neuronaux reliés à la rétention des sons en étudiant l’activité électromagnétique et l’implication des structures cérébrales correspondantes sur une échelle temporelle fine. / The capacity to retain auditory information for a short period of time is fundamental for a variety of cognitive operations. Sounds, in particular, often do not reveal their meaning before being integrated in their temporal context; the retention of tones that are no longer present in the environment is thus necessary for understanding the significance of auditory information. Retaining tones ultimately leads to a successful interaction with the environment. The goal of this thesis was to study brain activity related to the retention of tones, thereby providing a better understanding of low-level mechanisms related to auditory short-term memory. Three empirical studies have been conducted, each of them focusing on a different aspect of the retention of tones. The first article investigated electrophysiological correlates of the retention of tones differing in timbre using the event-related potential technique. The electrophysiological results revealed a fronto-central component that varied with memory load. In the second article, the oscillatory pattern of electric brain activity was explored using electroencephalography. The results revealed that alpha band amplitudes were modulated by memory load during retention. Furthermore, a dissociation of oscillatory activity between the retention of tones and the comparison of test tones against retained tone representations was observed. This study also revealed distinct but interrelated processes taking place at the same time by showing specific amplitude modulations in the alpha and beta bands. The third article focused more on brain areas underpinning the retention of tones. Brain activity was measured with magnetoencephalography and subsequent source localisations were performed. The results suggested the implication of a network of temporal, frontal, and parietal brain areas which was more pronounced in the right hemisphere than in the left hemisphere. The results of the empirical studies emphasized the sensory aspect of auditory short-term memory. In addition, they revealed similarities between the retention of tones differing in fundamental sound characteristics such as timbre and pitch. Considered as a whole, the studies of this thesis contributed to the identification of neural processing underlying the retention of tones by studying electromagnetic brain activity and the implication of corresponding brain areas on a fine temporal scale.

La mémoire à court terme visuelle (MCTv) est un système qui permet le maintien temporaire de l’information visuelle en mémoire. La capacité en mémoire à court terme se définit par le nombre d’items qu’un individu peut maintenir en mémoire sur une courte période de temps et est limitée à environ quatre items. Il a été démontré que la capacité en MCTv et les habiletés mathématiques sont étroitement liées. La MCTv est utile dans beaucoup de composantes liées aux mathématiques, comme la résolution de problèmes, la visualisation mentale et l’arithmétique. En outre, la MCTv et le raisonnement mathématique font appel à des régions similaires du cerveau, notamment dans le cortex pariétal. Le sillon intrapariétal (SIP) semble être particulièrement important, autant dans la réalisation de tâches liées à la MCTv qu’aux habiletés mathématiques. Nous avons créé une tâche de MCTv que 15 participants adultes en santé ont réalisée pendant que nous enregistrions leur activité cérébrale à l’aide de la magnétoencéphalographie (MEG). Nous nous sommes intéressés principalement à la composante SPCM. Une évaluation neuropsychologique a également été administrée aux participants. Nous souhaitions tester l’hypothèse selon laquelle l’activité cérébrale aux capteurs pariéto-occipitaux pendant la tâche de MCTv en MEG sera liée à la performance en mathématiques. Les résultats indiquent que l’amplitude de l’activité pariéto-occipitale pendant la tâche de MCTv permet de prédire les habiletés mathématiques ainsi que la performance dans une tâche de raisonnement perceptif. Ces résultats permettent de confirmer le lien existant entre les habiletés mathématiques et le fonctionnement sous-jacent à la MCTv. / Visual short-term memory (VSTM) is a memory system that permits the temporary retention of visual information. Short-term memory capacity can be defined by the amount of information that an individual can remember over a short period of time and is limited to about four items. It was shown that VSTM capacity and mathematical abilities are closely related. VSTM is useful for a lot of components linked to mathematical skills like word problem solving, mental visualisation and arithmetic. Moreover, VSTM and mathematical reasoning activate similar brain regions, mainly within the parietal cortex. The intraparietal sulcus (IPS) appears to be particularly important both in the realization of VSTM tasks and mathematical reasoning tasks. We created a VSTM task which 15 healthy adult participants completed while we recorded their brain activity using magnetoencephalography (MEG). We were mainly interested in the SPCM component. A neuropsychological assessment was also administrated to the participants. We wanted to verify the hypothesis stipulating that cerebral activity recorded at parieto-occipital sensors during the VSTM task should be linked to performance in mathematics. The results indicate that parieto-occipital activity during the VSTM tasks predicted mathematical abilities as well as performance on a perceptive reasoning task. These results confirmed the link existing between mathematical abilities and VSTM functioning.

L’impulsivité est une séquelle fréquente suite à un traumatisme cranio-cérébral (TCC) à laquelle sont associées de nombreuses conséquences néfastes et qui nécessite un investissement considérable de ressources. En ce sens, une évaluation adéquate de l’impulsivité est de mise dans un contexte de réadaptation. Par contre, malgré son importance, il n’existe pas de définition consensuelle de l’impulsivité post-TCC ni de mesure spécifique permettant de l’évaluer. Il est généralement admis, dans la littérature récente, que l’impulsivité est un construit multidimensionnel. Notamment, le modèle UPPS-P de l’impulsivité gagne un appui significatif et pourrait permettre une compréhension plus spécifique de l’impulsivité post-TCC. Selon ce modèle, il existe quatre dimensions à l’impulsivité soit l’urgence (tendance à agir ses impulsions dans un contexte d’émotions intenses), le manque de persévérance (difficulté au niveau du maintien de l’attention sur une tâche complexe et ennuyante et une susceptibilité à l’ennui), le manque de préméditation (difficulté de prévoir les conséquences d’un comportement avant de le poser) et la recherche de sensations (tendance à préconiser des activités jugées excitantes et l’ouverture à essayer de nouvelles expériences qui peuvent ou non, être dangereuses). Il a été proposé que l’urgence, le manque de persévérance et le manque de préméditation sont associés à des difficultés à inhiber la réponse automatique, à résister à l’interférence proactive et de la prise de décision, respectivement (Bechara et Van der Linden, 2005). Une telle conceptualisation offre une avenue prometteuse quant à l’évaluation de l’impulsivité post-TCC. Le présent projet vise à clarifier le construit de l’impulsivité post-TCC, à déterminer si les mêmes mécanismes cognitifs sont en lien avec les dimensions de l’impulsivité dans un contexte de réadaptation fonctionnelle intensive puis de déterminer quelles tâches de performance prédisent le mieux les comportements impulsifs dans ce milieu. D’abord, une recension des écrits portant sur l’impulsivité post-TCC donne un appui à la conceptualisation multidimensionnelle de l’impulsivité et fait ressortir les obstacles qui nuisent à l’étude de l’impulsivité post-TCC. Ensuite, l’utilisation de diverses tâches de performance permet d’évaluer le lien entre les dimensions de l’UPPS-P et les mécanismes cognitifs. Les résultats indiquent des atteintes sur les mécanismes liés à l’inhibition de la réponse automatique, à la résistance à l’interférence proactive ainsi qu’à la prise de décision. Toutefois, ils ne permettent pas de supporter les propositions de Bechara et Van der Linden quant aux mécanismes sous-jacents aux dimensions de l’impulsivité post-TCC chez les patients en réadaptation intensive. Finalement, les résultats permettent de faire ressortir la pertinence des tâches de performance écologiques dans la prédiction de comportements impulsifs dans la vie quotidienne. Les portées théoriques et cliniques des résultats sont discutées. / Impulsivity is a common sequela following traumatic brain injury (TBI) to which are associated many negative consequences and necessitates important resources. A thorough assessment of impulsivity is therefore necessary in a rehabilitation setting. However, there is no consensual definition of post TBI impulsivity nor is there a specific measure allowing its assessment. It is generally acknowledged, in recent literature, that impulsivity is a multidimensional construct. The UPPS-P model is gaining a significant amount of support and could allow a better understanding of post-TBI impulsivity. According to this model, there are four dimensions to impulsivity, namely urgency (tendency to experience and act on strong impulses frequently under conditions of strong affect), lack of perseverance (inability to remain focused on a task that may be boring or difficult), lack of premeditation (inability to think and reflect on the consequences of an act before engaging in that act) and sensation seeking (tendency to enjoy activities that are exciting and a willingness to try new experiences). It has been suggested that urgency, lack of perseverance and lack of premeditation are linked to impairments on prepotent response inhibition, on resistance to proactive interference and on decision making, respectively (Bechara and Van der Linden, 2005). This conceptualisation offers a promising avenue as to the assessment of post-TBI impulsivity. This project aims to clarify the construct of post-TBI impulsivity, to determine whether the same cognitive mechanisms come into play in the different dimensions of impulsivity in an intensive functional rehabilitation setting and to determine which performance tasks allow the prediction of impulsive behaviors in that setting. Firstly, a literature review among studies on post-TBI impulsivity gives support to a multidimensional conceptualisation of impulsivity and allows to bring out the obstacles which make the study of post-TBI impulsivity more complicated. Secondly, the use of different performance tasks is used to assess the links between UPPS-P dimensions and cognitive mechanisms. Results indicate impairments on the mechanisms linked to prepotent response inhibition, to resistance to proactive interference and to decision making. However, they do not support Bechara and Van der Linden’s (2005) propositions as to the underlying mechanisms to the dimensions of post-TBI impulsivity in an acute rehabilitation setting. Thirdly, the results show the relevance of ecological performance tasks as to the prediction of impulsive behaviors in everyday life. The theoretical and clinical implications of the results are discussed.