Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Introduction : Les symptômes à la suite d'un traumatisme craniocérébral léger, tels que des maux de tête, des difficultés de concentration et de la fatigue, peuvent persister plusieurs mois voire plusieurs années après le traumatisme. Ces symptômes persistants constituent un fardeau pour les individus, car ils peuvent avoir diverses conséquences sur le quotidien, notamment sur la participation à des activités de loisirs et sur le retour au travail. Il est recommandé que cette population reçoive des services interdisciplinaires de réadaptation spécialisée environ un mois après le traumatisme si les symptômes persistent. Toutefois, au Québec, les programmes offrant ces services se retrouvent souvent avec de longues listes d'attente limitant ainsi l'accès à ces services en temps opportun. Par conséquent, il est essentiel de comprendre les conséquences des délais d'attente et de mettre en place des stratégies pour favoriser la gestion des listes d'attente dans un contexte où l'accès aux services n'est pas accessible en temps opportun. Les objectifs de cette thèse consistent à décrire l'attente avant de recevoir des services interdisciplinaires de réadaptation spécialisée pour des adultes présentant des symptômes persistants à la suite d'un traumatisme craniocérébral léger et d'identifier les facteurs pronostiques à considérer comme critères pour la priorisation lors de la prise en charge de ces personnes. Méthodologie : Les études présentées dans cette thèse ont été réalisées en utilisant différents devis de recherche pour répondre aux objectifs. Tout d'abord, une analyse rétrospective de données a été effectuée pour décrire le parcours des individus ayant reçu des services interdisciplinaires de réadaptation spécialisée. Ensuite, une étude de cohorte observationnelle prospective a examiné la symptomatologie d'un groupe d'adultes ayant expérimenté des temps d'attente variables (délai minimum de 103 jours et maximum de 678 jours). De plus, des entrevues ont été menées pour documenter l'expérience des individus en ce qui concerne l'attente et l'accès aux services de réadaptation après un traumatisme craniocérébral léger. Enfin, une revue des revues systématiques a été réalisée pour brosser un portrait des facteurs pronostiques liés aux symptômes persistants, et une étude de consensus utilisant la méthode Delphi a été effectuée pour déterminer les facteurs pronostiques à utiliser pour la priorisation. Résultats : Dans la première étude, une analyse rétrospective des temps d'attente observés au programme de traumatismes craniocérébraux du CIUSSS de la Capitale Nationale entre 2016 et 2020 a révélé une durée moyenne d'attente de 202 jours entre le traumatisme et la réception du premier service de réadaptation spécialisée. Il a été constaté qu'un temps d'attente plus long, soit le délai entre la référence au programme et le premier service, était associé à une durée de réadaptation plus courte. La deuxième étude a montré que des délais plus longs entre le traumatisme craniocérébral léger et le premier service de réadaptation spécialisée étaient associés à une augmentation des symptômes postcommotionnels, des symptômes anxieux plus importants et à une diminution de l'intégration communautaire. Selon la troisième étude, les individus présentant des symptômes persistants ont rencontré de nombreux enjeux d'accès aux services et ont estimé que l'attente avait exacerbé leurs symptômes. Ces trois études mettent en évidence le fardeau lié au temps d'attente et la nécessité de trouver une solution pour diminuer ce fardeau et ainsi améliorer l'accès aux services de réadaptation spécialisée. Un survol des revues systématiques a permis de recenser 35 facteurs pronostiques associés aux symptômes persistants à la suite d'un traumatisme craniocérébral léger et, parmi ceux-ci, les plus pertinents pour la priorisation selon 17 experts sont la motivation à recevoir des services, les échecs de retour au travail, l'anxiété et la dépression, avoir subi de multiples traumatismes craniocérébraux, les plaintes somatiques, les impacts fonctionnels et difficultés dans les activités quotidiennes, les idées suicidaires, les problèmes neurologiques antérieurs, le syndrome de stress post-traumatique, la qualité du sommeil, l'état de santé mentale et physique après le trauma, et le trouble aigu de stress. Conclusion : Cette thèse apporte un éclairage approfondi sous différents angles sur la période d'attente vécue par les adultes présentant des symptômes persistants après un traumatisme craniocérébral léger. De plus, la considération des facteurs pronostiques en lien avec cette problématique d'accès aux services permet d'introduire une approche standardisée et novatrice représentant une solution potentielle, soit la priorisation. Plusieurs retombées cliniques et organisationnelles peuvent être envisagées, notamment en sensibilisant les professionnels de la réadaptation et les décideurs aux diverses conséquences du temps d'attente pour cette population. / Introduction: Symptoms following a mild traumatic brain injury, such as headaches, difficulty concentrating, and fatigue, can persist for several months or even years after the injury. These persistent symptoms can have a deleterious impact on the individual's daily life, affecting their community participation, productivity, social relations, and their ability to get out and about. It is recommended that this population receives specializedinterdisciplinary rehabilitation services approximately one month after the injury if symptoms persist. However, in Quebec, programs offering these services often face long waiting lists, thus limiting timely access to these services. Therefore, it is crucial to understand the impacts of waiting times and implement strategies to facilitate waitlist management in a context where access to services is challenging. The objectives of this thesis were to describe the waiting period before receiving specialized interdisciplinary rehabilitation services and to identify prognostic factors to consider for the prioritization of adults with persistent symptoms following a mild traumatic brain injury. Methods: The studies presented in this thesis were conducted using different research designs to address the objectives. Firstly, a retrospective data analysis was performed to describe the process of individuals who received specialized interdisciplinary rehabilitation services. Secondly, a prospective observational cohort study examined the symptomatology of a group of adults experiencing variable waiting times. Additionally, interviews were conducted to explore individuals' perspective regarding waiting and accessing rehabilitation services after a mild traumatic brain injury. Lastly, a review of systematic reviews was conducted to provide an overview of prognostic factors related to persistent symptoms, and a consensus study using the Delphi method was conducted to determine the prognostic factors to be used for prioritization.Results: In the first study, a retrospective analysis of waiting times at the traumatic brain injury program of CIUSSS de la Capitale-Nationale between 2016 and 2020 revealed an average waiting time of 202 days between the trauma and the first specialized rehabilitation visit. A longer waiting time between referral and the first visit was associated with a shorter duration of rehabilitation. The second study showed that longer delays between mild traumatic brain injury and the first specialized rehabilitation visit were associated with increased symptoms, anxiety, and decreased community integration. According to the third study, individuals with persistent symptoms faced several challenges in accessing services and perceived that waiting exacerbated their symptoms. These three studies highlight the burden associated with waiting times and the need to consider prognostic factors to improve access to specialized rehabilitation services. Among the 35 factors identified in the overview of systematic reviews, the most relevant for prioritization according to 17 experts are acute stress disorder, anxiety and depression, baseline mental and physical health, functional impacts and difficulties in performing activities of daily living, motivation to receive services, multiple concussions, prior neurological problems, posttraumatic stress disorder, quality of sleep, unsuccessful return to work, somatic complaints and suicidal ideation.Conclusion: This thesis provides an in-depth insight from various perspectives into the challenge of waiting times experienced by adults with persistent symptoms following a mild traumatic brain injury. Furthermore, considering prognostic factors related to this access problem allows introducing an innovative approach as a potential solution, namely prioritization. Several clinical and organizational outcomes are proposed, including raising awareness among rehabilitation professionals and decision makers regarding the various consequences of waiting times for this population.

L'objectif général de cette thèse était de comparer les effets d'une division de l'attention sur la combinaison de la locomotion en contournant des obstacles fixes et mobiles entre des participants ayant un traumatisme craniocerebral (TCC) et des participants sains. Une approche biomécanique a été utilisée pour analyser les altérations fonctionnelles qui ont été soulevées chez des adultes ayant un TCC de grade modéré ou sévère et des athlètes d'élite présentant un TCC de grade léger (TCCL). Des enfants sains ont aussi été étudiés afin de mieux comprendre les altérations fonctionnelles présentes à la suite d'une division d'attention dans des environnements complexes mais écologiques. Les adultes ayant un TCC ont démontré des temps de réaction de réponse plus longs, ont fait plus d'erreurs dans la réponse à la tâche d'interférence, avaient une vitesse moyenne de marche plus lente, une vitesse maximale de marche plus lente et démontraient aussi plus de dégagement minimal face aux obstacles que les adultes sains du groupe-contrôle. Ils ont également plus de difficulté à effectuer deux tâches ou plus simultanément. Il semble aussi que les déficits des fonctions executives, plus particulièrement au niveau de la planification, sont évidents chez des adultes avec un TCC modéré ou sévère mais aussi chez les athlètes ayant un TCCL. La planification et la navigation sont deux aspects importants dans le sport et pour les athlètes qui ont déjà eu un TCCL Cet aspect est primordial pour éviter de se mettre dans des situations à risque potentiel d'autres blessures à la tête. De plus, il a été démontré que même si les athlètes ne présentaient aucun symptôme et que leur résultats aux tests neuropsychologiques étaient revenus au niveau d'avant leur blessure, ils présentaient tout de même des altérations fonctionnelles plus de 30 jours suivant cette blessure. Une partie de cette thèse a été faite auprès d'enfants sains pratiquant le hockey sur glace. La vitesse maximale de patinage a diminué avec l'ajout de la tâche d'interférence visuelle et plus d'erreurs ont été commises lors de l'ajout du maniement du bâton.

L’âge, le génotype et les traumatismes crâniens (TCC) sont trois facteurs de risque majeurs du développement de la maladie d’Alzheimer (MA). Avec une accumulation d’évidences démontrant la persistance d’anomalies cérébrales suite aux plus légers des TCC, qui affichent d’ailleurs la plus haute incidence, il devient impératif de tester l’hypothèse selon laquelle même les commotions cérébrales puissent interagir avec l’âge et les gènes afin de précipiter la neurodégénération. Trente ex-athlètes de haut niveau (âge M = 60 ans), dont la moitié a subi des commotions cérébrales il y a plus de 30 ans, ont été évalués en neuropsychologie, en neuroimagerie multimodale ainsi qu’en génétique. De nombreuses mesures neuroanatomiques, dont l’expansion du volume des ventricules latéraux, se trouvent à corréler avec divers déficits cognitifs (mémoire différée et de reconnaissance) détectés chez les participants commotionnés. D’un intérêt particulier, certains de ces résultats sont modulés par le polymorphisme nucléotidique simple du gène Apolipoprotéine E. Ces résultats appuient l’hypothèse selon laquelle la commotion cérébrale chez de jeunes athlètes serait un facteur de risque de neurodégénération dans le vieillissement normal. / Age, genotype and traumatic brain injury (TBI) are three of the most important risk factors of Alzheimer’s Disease. With a growing body of evidence showing the persistent deleterious effects of the mildest form of TBI, it becomes imperative to test the hypothesis that sports concussion could interact with aging to precipitate neurodegeneration. Thirty former high-level athletes (mean age = 60 yrs), half of them having sustained sports concussion during their young adulthood, underwent neuropsychological, neuroanatomical and APOE genotype examination. Data analysis revealed numerous neurobiological anomalies, such as ventricular enlargement, correlating with cognitive deficits (delayed and recognition memory) in concussed participants. Of particular interest, some neuroanatomical measures were found to be modulated by APOE single-nucleotide polymorphisms. These findings support the idea that sports concussions sustained in early adulthood are a risk factor of neurodegeneration in late adulthood.

L’âge, le génotype et les traumatismes crâniens (TCC) sont trois facteurs de risque majeurs du développement de la maladie d’Alzheimer (MA). Avec une accumulation d’évidences démontrant la persistance d’anomalies cérébrales suite aux plus légers des TCC, qui affichent d’ailleurs la plus haute incidence, il devient impératif de tester l’hypothèse selon laquelle même les commotions cérébrales puissent interagir avec l’âge et les gènes afin de précipiter la neurodégénération. Trente ex-athlètes de haut niveau (âge M = 60 ans), dont la moitié a subi des commotions cérébrales il y a plus de 30 ans, ont été évalués en neuropsychologie, en neuroimagerie multimodale ainsi qu’en génétique. De nombreuses mesures neuroanatomiques, dont l’expansion du volume des ventricules latéraux, se trouvent à corréler avec divers déficits cognitifs (mémoire différée et de reconnaissance) détectés chez les participants commotionnés. D’un intérêt particulier, certains de ces résultats sont modulés par le polymorphisme nucléotidique simple du gène Apolipoprotéine E. Ces résultats appuient l’hypothèse selon laquelle la commotion cérébrale chez de jeunes athlètes serait un facteur de risque de neurodégénération dans le vieillissement normal. / Age, genotype and traumatic brain injury (TBI) are three of the most important risk factors of Alzheimer’s Disease. With a growing body of evidence showing the persistent deleterious effects of the mildest form of TBI, it becomes imperative to test the hypothesis that sports concussion could interact with aging to precipitate neurodegeneration. Thirty former high-level athletes (mean age = 60 yrs), half of them having sustained sports concussion during their young adulthood, underwent neuropsychological, neuroanatomical and APOE genotype examination. Data analysis revealed numerous neurobiological anomalies, such as ventricular enlargement, correlating with cognitive deficits (delayed and recognition memory) in concussed participants. Of particular interest, some neuroanatomical measures were found to be modulated by APOE single-nucleotide polymorphisms. These findings support the idea that sports concussions sustained in early adulthood are a risk factor of neurodegeneration in late adulthood.

Représentant une blessure commune chez les jeunes qui entraîne des symptômes physiques, cognitifs et émotionnels, les commotions cérébrales (CC) doivent être adéquatement gérées afin d'assurer une réadaptation optimale. Les intervenants des établissements scolaires ont un rôle à assumer dans cette gestion, donc en 2017, le ministère de l'Éducation du Québec propose à ses écoles un protocole de gestion des CC. L'objectif de cette étude est d'identifier les éléments facilitateurs et les obstacles à l'application du protocole de gestion des CC dans les écoles publiques primaires et secondaires du Québec. La théorie du comportement planifié et la théorie de la motivation à la protection furent utilisées comme modèles théoriques et l'étude s'appuie sur un devis mixte séquentiel exploratoire. Le présent mémoire est propre à la composante qualitative, caractérisée par un devis descriptif simple transversal. Trois groupes de discussion ayant comme participants 13 intervenants scolaires de quatre régions administratives du Québec ont été réalisés par vidéoconférence. La méthode d'analyse interjuges fut utilisée pour analyser les données. Les principaux éléments facilitateurs sont l'appréciation du contenu du protocole, la source d'information qu'est le protocole et sa capacité de faciliter la communication. Les principaux obstacles sont la charge de travail additionnelle qui vient avec l'application du protocole, les caractéristiques désavantageuses de l'outil, les améliorations qui pourraient y être apportées et la perception de rareté des CC. D'autres dimensions importantes pouvant à la fois représenter des facilitateurs et des obstacles sont "Nécessité de formations ou de connaissances sur les commotions cérébrales", "Nécessité de la collaboration" et "Variation de l'intensité des symptômes". Un questionnaire quantitatif sera construit à partir des résultats et sera distribué à toutes les écoles primaires et secondaires publiques du Québec. Les résultats permettront d'orienter de futures interventions favorisant l'application du protocole dans les écoles du Québec pour ainsi veiller au bien-être et à la réussite scolaire des élèves commotionnés. / Representing a common injury for youth that results in physical, somatic, cognitive, and emotional symptoms, concussions must be adequately managed to ensure optimal rehabilitation. Schools stakeholders have a role to play in this management, so in 2017, the Quebec Ministry of Education proposed a concussion management protocol for its schools. The objective of this study is to identify the facilitating elements and obstacles to the application of the concussion management protocol in Quebec public elementary and high schools. The theory of planned behavior and the protection motivation theory were used as theoretical models, and the study is based on an exploratory sequential mixed design. This memoire is specific to the qualitative component, characterized by a simple transversal descriptive quote. Three focus groups with 13 school personnel members from four administrative regions of Quebec were held by videoconference. The inter-rater analysis method was used to analyze the data. The main facilitators are the appreciation of the content of the protocol, the source of information the protocol represents and its ability to facilitate communication. The main obstacles are the additional workload that comes with applying the protocol, the disadvantageous features of the tool, the improvements that could be made and the perceived scarcity of concussions. Other important dimensions that can represent both facilitators and barriers are "Need for concussion training or knowledge", "Need for collaboration" and "Variation in symptom intensity". A quantitative questionnaire will be elaborated based on the results and will be used to survey all Quebec public elementary and high schools. The results will help elaborate future interventions promoting the application of the protocol in Quebec schools to ensure the well-being and academic success of students with concussions.

La thèse repose sur une étude longitudinale d’une technologie de réseau émergente (le logiciel MESH Commotion) et des agencements d’actants qui l’entourent (personnes, objets, organisations, discours, etc.). Ce dispositif, parce qu’il revendique explicitement qu’il est politique au sein de différents plis socio-historiques, produit différentes versions de lui-même qui articulent de manière singulière les notions d’agentivité, d’infrastructures et de biens communs. Par cette politique ouverte et assumée, il nous invite à comprendre la notion de médiation sous un jour nouveau : la médiation infrastructurelle. L’enquête menée rend compte des différentes interprétations de ce logiciel ; elle cherche à comprendre si cette technologie représente une forme de démonstrateur qui permet de penser différemment les forces des infrastructures de télécommunications et leurs emprises sur le lien social. Pour ce faire, ce travail se caractérise par un parcours ethnographique particulier qui, par le milieu, saisit les manières dont différentes versions de ce dispositif sociotechnique sont instaurées. Les résultats de la recherche rendent compte des tâtonnements successifs des acteurs qui visent à faire émerger une forme sociotechnique encore peu reconnue, mais ils dévoilent également les éléments nécessaires à une opération de médiation infrastructurelle. / This dissertation is concerned with a longitudinal study of a computer network technology referred to as the Commotion wireless MESH software, and the assemblages of actants that come into contact with it (such as people, objects, organizations, discourses, etc.). I argue that this apparatus produces different versions of itself that uniquely relates the concepts of agency, infrastructure and the Commons because it explicitly claims to be both technical and political within different socio-historical folds. By assuming such an overt political stance, it invites us to think through the notion of mediation in a new light (infrastructural mediation). My research methods reflect different interpretations of this software by seeking to understand whether this wireless mesh network technology represents a compromise solution to redefining the forces that constitute telecommunications infrastructure and its hold on the social bond. To do so, my dissertation expands on a particular ethnographic path which, “by the middle”, attempts to understand the ways in which the existence of a socio-technical system is established. I argue that the establishment of a socio-technical apparatus does not amount to pulling it out of thin air, but rather to make it become what it is. The findings reflect the successive trials and errors that go into this process of developing a sociotechnical and mediatic form that has yet to be recognized, while also shoring up the constitutive elements of a mediation process between the Commons and telecommunications infrastructure.

Lors du dernier consensus international sur les commotions cérébrales (CC) dans le sport tenu à Berlin en 2016, les lignes directrices proposées insistent sur le besoin de biomarqueurs de diagnostic et de suivi des CC, donnant à la prise en charge clinique un caractère plus objectif que celui de l’évaluation traditionnelle des symptômes. L’objectif principal de cette thèse est de dresser un inventaire de paramètres d’évaluation clinique pouvant servir de référence et d’outil au clinicien lors la prise en charge des CC, particulièrement chez les athlètes de sports de contact. Pour l’élaboration de ces outils, en plus de tenir compte des spécificités anthropométriques et démographiques des athlètes, une attention particulière a été portée à ceux présentant un trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité (TDAH) et ceux ayant des antécédents de CC. Le premier objectif de la thèse était de produire des scores normatifs de référence pour l’échelle des symptômes postcommotionnels (PCSS), en plus d’examiner si et comment les antécédents de CC affectent ces scores (étude 1). Le deuxième objectif était de produire des valeurs normatives de la variabilité de la fréquence cardiaque (VFC) à court terme, chez des athlètes de sports de contact, tout en tenant compte des principaux déterminants qui pouvaient l’influencer (étude 2). Le troisième objectif était d’évaluer les scores de base du PCSS et la VFC à court terme, chez des athlètes de sports de contact avec TDAH et de les comparer à ceux d’athlètes sains appariés (étude 3). Les résultats de l’étude 1 ont montré que les scores normatifs des symptômes très élevés et susceptibles de signaler une CC variaient de 1 à 4 et plus, sur une échelle de 6, selon les symptômes concernés (n = 22). La comparaison des proportions des symptômes entre les groupes d’athlètes sans CC et ceux ayant des antécédents de CC a confirmé la présence de symptômes anormalement élevés chez les athlètes à CC répétées. Les résultats de l’étude 2 ont montré que la fréquence cardiaque (FC) était le principal déterminant des paramètres de la VFC standard. Par conséquent, les paramètres de la VFC ont été standardisés et leurs limites normatives développées en fonction de la FC moyenne. L’étude 3 a montré que les athlètes avec TDAH ont produit des scores de symptômes significativement plus élevés comparativement à ceux des athlètes sains appariés. L'évaluation de la VFC a révélé une réduction de plusieurs paramètres chez le groupe avec TDAH. En conclusion, les normes de référence proposées dans cette thèse pourraient être utilisées lors de l’évaluation et du suivi des CC chez les athlètes de sports de contact de sexe masculin. Les outils d’évaluation qui accompagnent nos travaux font directement voir si un score donné se situe dans les limites normales. L’accès facile à ces outils et leur simplicité d’utilisation et d’interprétation sont particulièrement intéressants lorsque l’intervention clinique est combinée à d’autres interventions dans un contexte multidisciplinaire. Il reste que, avec les athlètes souffrant d’un TDAH ou ayant des antécédents de CC, l’interprétation des scores devrait être faite avec prudence. / At the last international consensus on concussion in sports held in Berlin in 2016, the guidelines that were proposed emphasized the need for diagnostic and monitoring biomarkers for concussion, giving clinical management a more objective basis than that of traditional symptom assessment. The main objective of this thesis was to develop an inventory of clinical assessment parameters that may serve as reference and toolbox for the clinician in the management of concussion, particularly in contact sport athletes. For the development of these tools, in addition to taking into account the anthropometric and demographic specificities of the athletes, special attention has been paid to those with ADHD and those with a history of concussions. The first objective of the thesis was to produce a normative baseline scores post concussion symptom scale (PCSS), in addition to examining whether and how concussion history affects these scores (Study 1). The second objective was to produce normative values of short-term heart rate variability (HRV) in contact sport athletes, while accounting for the major determinants that could influence it (Study 2). The third objective was to evaluate baseline PCSS scores and short-term HRV in contact sports athletes with ADHD and to compare them with healthy matched athletes (Study 3). Study 1 showed that the higher normative scores of symptoms likely to signal concussion ranged from 1 to 4 and above on a scale of 6, according to the symptoms (n = 22). A comparison of symptom proportions between groups of athletes without concussions and those with a history of concussions confirmed the prevalence of abnormally high symptoms in athletes with a history of concussions. The results of study 2 showed that heart rate (HR) was the primary determinant of standard HRV parameters. Therefore, the HRV parameters were standardized and their normative limits developed in relation to the mean HR. Study 3 showed that athletes with ADHD produced significantly higher symptom scores compared to matched healthy athletes. Assessment of HRV revealed a lowering in several parameters in the ADHD group. In conclusion, the reference standards proposed in this thesis may be used in the assessment and monitoring of concussion in male contact sports athletes. The assessment tools available in our work directly indicate whether a given score is within the normal range. The easy access to these tools and the simplicity of their use and interpretation are of particular relevance when a clinical intervention is combined with other interventions in a multidisciplinary context. However, for athletes with ADHD or a history of concussions, interpretation of scores should be made with caution.

Les commotions cérébrales ont longtemps été considérées comme une blessure ne comportant que peu ou pas de conséquences. Cependant, la mise à la retraite forcée de plusieurs athlètes de haut niveau, liée au fait d'avoir subi des commotions cérébrales multiples, a porté cette question au premier plan de la culture scientifique et sportive. Malgré la sensibilisation croissante du public et la compréhension scientifique accrue des commotions cérébrales, il reste encore beaucoup d’inconnus au sujet de ces blessures. En effet, il est difficile de comprendre comment cette atteinte peut avoir des effets si profonds malgré le fait qu’elle n’entraîne apparemment pas de conséquences physiques apparentes lorsque les techniques traditionnelles d’imagerie cérébrale sont utilisées. Les techniques de neuroimagerie fonctionnelle ont cependant contribué à répondre aux nombreuses questions entourant les conséquences des commotions cérébrales ainsi qu'à accroître la compréhension générale de la physiopathologie de commotions cérébrales. Bien que les techniques de base telles que l'imagerie structurelle comme les scans TC et IRM soient incapables de détecter des changements structurels dans la grande majorité des cas (Ellemberg, Henry, Macciocchi, Guskiewicz, & Broglio, 2009; Johnston, Ptito, Chankowsky, & Chen, 2001), d'autres techniques plus précises et plus sensibles ont été en mesure de détecter avec succès des changements dans le cerveau commotionné. Des études d’IRM fonctionelle ont entre autres établi une solide relation entre les altérations fonctionnelles et les symptômes post-commotionels (Chen, Johnston, Collie, McCrory, & Ptito, 2007; Chen et al., 2004; Chen, Johnston, Petrides, & Ptito, 2008; Fazio, Lovell, Pardini, & Collins, 2007). Les mesures électrophysiologiques telles que les potentiels évoqués cognitifs (ERP) (Gaetz, Goodman, & Weinberg, 2000; Gaetz & Weinberg, 2000; Theriault, De Beaumont, Gosselin, Filipinni, & Lassonde, 2009; Theriault, De Beaumont, Tremblay, Lassonde, & Jolicoeur, 2010) et la stimulation magnétique transcrânienne ou SMT (De Beaumont, Brisson, Lassonde, & Jolicoeur, 2007; De Beaumont, Lassonde, Leclerc, & Theoret, 2007; De Beaumont et al., 2009) ont systématiquement démontré des altérations fonctionnelles chez les athlètes commotionnés. Cependant, très peu de recherches ont tenté d'explorer davantage certaines conséquences spécifiques des commotions cérébrales, entre autres sur les plans structural et métabolique. La première étude de cette thèse a évalué les changements structurels chez les athlètes commotionnés à l’aide de l'imagerie en tenseur de diffusion (DTI) qui mesure la diffusion de l'eau dans la matière blanche, permettant ainsi de visualiser des altérations des fibres nerveuses. Nous avons comparé les athlètes commotionnés à des athlètes de contrôle non-commotionnés quelques jours après la commotion et de nouveau six mois plus tard. Nos résultats indiquent un patron constant de diffusion accrue le long des voies cortico-spinales et dans la partie du corps calleux reliant les régions motrices. De plus, ces changements étaient encore présents six mois après la commotion, ce qui suggère que les effets de la commotion cérébrale persistent bien après la phase aiguë. Les deuxième et troisième études ont employé la spectroscopie par résonance magnétique afin d'étudier les changements neurométaboliques qui se produisent dans le cerveau commotionné. La première de ces études a évalué les changements neurométaboliques, les aspects neuropsychologiques, et la symptomatologie dans la phase aiguë post-commotion. Bien que les tests neuropsychologiques aient été incapables de démontrer des différences entre les athlètes commotionnés et non-commotionnés, des altérations neurométaboliques ont été notées dans le cortex préfrontal dorsolatéral ainsi que dans le cortex moteur primaire, lesquelles se sont avérées corréler avec les symptômes rapportés. La deuxième de ces études a comparé les changements neurométaboliques immédiatement après une commotion cérébrale et de nouveau six mois après l’atteinte. Les résultats ont démontré des altérations dans le cortex préfrontal dorsolatéral et moteur primaire dans la phase aiguë post-traumatique, mais seules les altérations du cortex moteur primaire ont persisté six mois après la commotion. Ces résultats indiquent que les commotions cérébrales peuvent affecter les propriétés physiques du cerveau, spécialement au niveau moteur. Il importe donc de mener davantage de recherches afin de mieux caractériser les effets moteurs des commotions cérébrales sur le plan fonctionnel. / Concussions had long been considered an injury of little to no consequence. However, the forced retirement of several high profile athletes due to the impact of having suffered multiple concussions has pushed the issue to the forefront of scientific and sports culture alike. Despite the growing public awareness and the ever-expanding scientific understanding of concussions there is still much that remains unknown about these injuries. Indeed, understanding how an injury can have such profound effects, though mostly transient, without any apparent physical consequence continues to confound how concussions are conceptualized in research. Neuroimaging techniques have helped answer many of the questions surrounding the physical consequences of concussions on the brain as well as increasing the general understanding of the pathophysiology of concussions. While basic structural imaging techniques such as CT scans and MRI are unable to detect any structural changes in the vast majority of cases (Ellemberg, et al., 2009; Johnston, et al., 2001), other more precise and sensitive techniques have been able to successfully detect changes in the concussed brain. Functional MRI studies have further established a strong relationship between functional alterations and post-concussion symptoms (Chen, et al., 2007; Chen, et al., 2004; Chen, et al., 2008; Fazio, et al., 2007). Electrophysiological measures such as ERP (Gaetz, et al., 2000; Gaetz & Weinberg, 2000; Theriault, et al., 2009; Theriault, et al., 2010) and TMS (De Beaumont, Brisson, et al., 2007; De Beaumont, Lassonde, et al., 2007; De Beaumont, et al., 2009) have consistently demonstrated alterations in concussed athletes. However, there has been very little research that has attempted to further explore the specific structural and metabolic aspects of concussion. The first study assessed structural changes in concussed athletes using diffusion tensor imaging which measures water diffusion in white matter. We compared concussed athletes with non-concussed control athletes in the days immediately after injury and again six months later. Our results indicated a consistent pattern of increased diffusion along neural tracts of the cortical spinal tract and in the corpus callosum underlying motor cortex. Furthermore, these changes were still present six months after injury suggesting that the effects of concussion are persistent past the acute phase. The second and third studies employed magnetic resonance spectroscopy as a means of investigating the neurometabolic changes that occur in the concussed brain. The first of these studies investigated the neurometabolic changes, neuropsychological aspects, and symptomatology in the acute post-injury phase. While neuropsychological testing was unable to show differences between concussed and non-concussed athletes, neurometabolic alterations were noted in the dorsal lateral prefrontal cortex as well as in primary motor cortex which correlated with reported symptoms. The second study investigated neurometabolic changes immediately after concussion and again six months after injury. Results indicated alterations in the dorsolateral prefrontal and primary motor cortices in the acute post-injury phase, but only those in primary motor cortex persisted to the six month time point.

Les commotions cérébrales subies en contexte sportif constituent un sujet préoccupant. Il est estimé qu’aux États-Unis, environ cinq pourcent de l’ensemble des athlètes subiront une commotion cérébrale. Celle-ci est considérée comme une blessure transitoire dans la majorité des cas. Dans le domaine de la commotion cérébrale sportive, le phénomène de risque accru chez des athlètes ayant subi préalablement des commotions cérébrales est bien documenté. Cet aspect remet en question l’aspect transitoire de la blessure. Les techniques d’imagerie fonctionnelle offrent un grand potentiel dans la compréhension de cette pathologie en montrant notamment les différences fonctionnelles chez des participants ayant subi un traumatisme crânio-cérébral léger en l’absence de résultats comportementaux. Il est probable que des altérations fonctionnelles persistent au-delà de la phase de récupération postsymptômes. L’électrophysiologie, en particulier les potentiels évoqués cognitifs sont un outil de choix pour étudier la question en raison de leur sensibilité et de la mesure fonctionnelle qu’ils permettent d’obtenir. Les potentiels évoqués cognitifs consistent en une réponse électrique cérébrale moyenne générée lors de l’accomplissement d’une tâche. Il est possible d’identifier différentes composantes dans le tracé d’un potentiel évoqué; ces composantes sont associées à différents aspects de l’activité électrique cérébrale durant le traitement perceptuel et cognitif.Les articles scientifiques inclus dans cette thèse se penchent sur les effets de commotions cérébrales multiples chez des athlètes plusieurs mois après la dernière commotion. Dans un premier temps, l’aspect temporel est évalué par le biais de la mesure de la P3a et la P3b dans différents groupes d’athlètes. Ces composantes sont liées aux processus de mémoire et d’attention. Les résultats suggèrent que, malgré un fonctionnement normal, les athlètes ayant subi des commotions cérébrales éprouveraient de probables changements cognitifs sous-cliniques persistants se traduisant par une atténuation des P3a et P3b. Des altérations seraient aussi présentes quelques années après la dernière commotion, mais de façon plus subtile. La deuxième étude soumise s’intéresse aux processus électrophysiologiques liés au maintien de l’information en mémoire de travail visuel chez des athlètes ayant subi plusieurs commotions cérébrales. La mesure utilisée est la SPCN (sustained posterior controlateral negativity), une composante ERP spécifique au processus cognitif étudié. Les résultats montrent non seulement une composante atténuée chez les athlètes ayant subi trois commotions cérébrales ou plus, mais aussi une modulation de la composante en fonction du nombre de commotions cérébrales subies. Ces résultats pourraient contribuer à expliquer le risque accru de subir des commotions cérébrales subséquentes observées chez ces athlètes. En lien avec la littérature, ces données pourraient s’expliquer par la présence de déficits cognitifs sous-cliniques ou encore par la mise en place de mécanismes compensatoires. Enfin, ces résultats invitent à une grande prudence dans la gestion des cas de commotions cérébrales ainsi qu’à un effort d’éducation plus poussé chez les jeunes athlètes afin qu’ils puissent prendre les meilleures décisions concernant leur avenir. / Concussions sustained in sporting contexts are a major concern. In United States only, it has been estimated that among all athletes in college teams, 5% will be concussed. According to an agreement following an international symposium on concussion in sport, in most cases, this is a transient injury. Within the field, it is known that the likelihood of sustaining a concussion increased as a function of the number of past concussions. This aspect challenges the transient conception of the injury. Functional imaging techniques such as functional magnetic resonance imaging (fMRI) or eventrelated potentials (ERP) showed functional alterations in absence of any behavioral changes within concussed athlete groups. ERP consist in the averaged cerebral electrical signal recorded on the scalp during a given stimulation or task. Many components may be identified within the signal, each associated to specific perceptual and cognitive functioning. In concussed athletes, it is possible that functional alterations persist well beyond the acute period. ERP have been chosen to study this topic because of their sensitivity. Scientific papers included in this thesis discuss the effects of multiple concussions among young adult athletes months after the last concussion. The first study investigates two groups of athletes with multiple concussions at different time points. P3a and P3b were used as electrophysiological markers. These components are known to be related to attention and memory functions. Results demonstrate that, despite normal neuropsychological evaluation, attenuation is present on both P3. Those changes were still present years after, but in a more subtle manner. The second study describes the effect of multiple concussions on sustained posterior contralateral negativity (SPCN), an ERP component specifically related to information maintenance in visual working memory. Results showed that athletes who sustained three concussions or more display an attenuated SPCN. Also, a modulation of the SPCN as a function of the number of concussions was point out. Overall, these results might help to explain the increased risk of further concussions among concussed athletes. It is possible that results are explained by subclinical cognitive deficits and/or compensatory mechanisms. Finally, such data invites extra precaution in the management of concussions. Also, it seems important to give young athletes plenty of information to allow them to make more enlightened decisions about their future.

Les commotions cérébrales d’origine sportive sont fréquentes chez les athlètes professionnels et semblent l’être tout autant chez les jeunes sportifs. Chez l’adulte, les symptômes se résorbent dans la majorité des cas assez rapidement (7-10 jours), mais la récupération peut s’avérer différente chez les jeunes. Plusieurs études utilisant les potentiels évoqués cognitifs ont découvert des anomalies cérébrales en l’absence de symptômes cliniques observables chez l'adulte. Toutefois, peu de données scientifiques sont disponibles sur les répercussions d’un tel impact sur le cerveau en développement. Le but de l’étude était de déterminer s’il existe une relation entre l’âge de survenue au moment de la commotion et la gravité des déficits. Cette étude transversale a évalué le fonctionnement cognitif de sportifs par des tests neuropsychologiques ainsi que les mécanismes neuronaux de l’orientation de l’attention (P3a) et de mise à jour de l’information en mémoire de travail (P3b) à l’aide de potentiels évoqués cognitifs. Les athlètes étaient répartis selon trois groupes d’âge [9-12 ans (n=32); 13-16 ans (n=34); adultes (n=30)], la moitié ayant subi une commotion dans la dernière année. Les comparaisons entre les groupes ont été effectuées par une série d’ANOVAs. Comparativement au groupe contrôle, les adolescents commotionnés présentaient des déficits de mémoire de travail. Les athlètes commotionnés démontraient une réduction de l’amplitude de la P3b comparativement aux non-commotionnés. Les résultats illustrent la présence de déficits neurophysiologiques persistants et ce, au moins six mois suivant l’impact. Les enfants semblent aussi sensibles que les adultes aux effets délétères d’une commotion cérébrale et les conséquences s’avèrent plus sévères chez l’adolescent. / Sport-related concussions are common injuries among professional athletes as well in adolescents and children participating in organized sports. Although the majority of concussions resolve rapidly in adults (7-10 days), recovery could be different in younger athletes. Several studies using event-related potentials show that adult athletes have cerebral anomalies in the absence of clinical symptoms. However, the consequences of a sport-related concussion on the developing brain are less known. The purpose of this study was to determine whether age differences exist with respect to cognitive functioning following a sport-related concussion. This cross-sectionnal study assessed cognitive functioning using standardized neuropsychological tests as well the neuronal mechanisms associated with the re-orienting attention (P3a) and with the update of information in working memory (P3b), using event-related potentials. Athletes were divided into three age groups [9-12 yrs (n=32); 13-16 yrs (n=34); and adults (n=30)] half of whom suffered from a sport-related concussion. Group comparisons were investigated with a series of ANOVAs. Specifically, concussed adolescents showed persistent deficits in working memory compare with their non injured counterparts. Concussed athletes from all age groups had significantly lower amplitude for the P3b component of their ERPs compared to their non injured teammates. No age-related differences for ERP’s were found among the concussed groups. These data suggest persistent neurophysiological deficits that are present at least 6 months following a concussion. Children appear to be as sensitive as adults to the consequences of a concussion and adolescents seem experience the most severe outcomes.