Les récentes statistiques relèvent un nombre important d'enfants présentant des dysfonctions neurodéveloppementales mineures se manifestant par des difficultés d'apprentissage. Bien que ces difficultés soient notables à l'âge préscolaire, il ressort que l'identification formelle se fait souvent au cours de la scolarisation. Dans ce contexte, il importe d'explorer le concept de dépistage dans une perspective interdisciplinaire. Cette recherche a pour but d'identifier les concepts et les outils, menant à la compréhension et à l'identification précoce des difficultés d'apprentissage chez les enfants de 0 à 12 ans en lien avec des dysfonctions neurodéveloppementales mineures, avancés par les milieux de l'éducation et de la santé. À cette fin, une méthode reposant sur une meta analyse à contenu thématique a été utilisée pour répertorier et analyser les écrits. L'étude des outils recensés démontre la difficulté d'identification d'instruments répondant aux critères de détection précoce efficaces et étant accessibles à des intervenants de divers domaines. Toutefois, cette recherche met en évidence: 1) les stratégies de dépistage d'une problématique neurodéveloppementale mineure chez les enfants âgés de 0 à 12 ans; 2) les caractéristiques essentielles d'une intervention de dépistage efficace et efficiente; 3) une approche interdisciplinaire impliquant le ministère de la Santé et des Services sociaux, le ministère de l'Éducation, du Loisir et du Sport ainsi que celui de la Famille, des Aînés et de la Condition féminine; 4) des stratégies favorisant une meilleure harmonisation des services. Elle souligne également l'importance de l'inclusion des personnes intervenant dans les soins et l'éducation de l'enfant dans les activités de dépistage. / Evidence shows a significant number of children with soft neurodevelopmental dysfunctions whom presents learning disabilities. Even if those disabilities are noticeable at preschool age, it seems that the identification occurs mainly during the schooling period. In such a context, it is relevant to explore the concept of screening from an interdisciplinary perspective. This research intends to identify concepts and assessment tools available in the field of health and of education allowing for a comprehensive understanding and an early identification of learning disabilities among 0 to 12 year old children with soft neurodevelopmental dysfunctions. For this purpose, a method based on a meta-analysis with thematic content has been used to identify and analyse the relevant literature. The study of recorded assessment tools demonstrates the difficulty of tool identification meeting effective and efficient early screening criteria and available to professionals from various fields. Nevertheless, this research brings to light: 1) screening strategies of soft neurodevelopmental problems among 0 to 12 year old children; 2) essential characteristics of an efficacious and efficient screening intervention; 3) an interdisciplinary approach which implies the Ministère de la Santé et des Services sociaux, the Ministère de l'Education, du Loisir et du Sport together with the Ministère de la Famille, des Aînés et de la Condition féminine; 4) strategies fostered on better service harmonization. This research emphasizes including persons providing education or nurturing the child in screening activities.

La littérature scientifique a démontré une diminution des performances motrices chez les enfants ayant un TDAH. Toutefois, très peu d’études se sont intéressées à l’évolution de leur motricité après l’enfance. Le projet de recherche a pour but de documenter l’impact d’un TDAH sur la motricité globale des adolescents. Les performances motrices de vingt adolescents ayant un diagnostic de TDAH ont été comparées à celles de vingt adolescents de même âge sans diagnostic de TDAH. Les comparaisons montrent des différences significatives au niveau de la motricité globale entre les deux groupes. Les performances sont moindres chez les adolescents ayant un TDAH en ce qui a trait à l’agilité, la coordination, l’équilibre, la vitesse segmentaire et le temps de réaction simple. Toutefois, de futures recherches sont nécessaires pour affirmer que les difficultés motrices des enfants ayant un TDAH persistent à l’adolescence / Scientific literature has shown decreased motor performance in children with ADHD. However, very few studies had looked at the evolution of their motor skills after childhood. The purpose of the research project is to document the impact of ADHD on adolescents overall motor skills. The motor tests results of twenty adolescents with ADHD were compared with that of 20 adolescents of the same age without ADHD. The comparisons showed significant differences in gross motor skill between the two groups. Performance was lower in adolescents with ADHD for agility, coordination, balance, segmental velocity and simple reaction time compared to the non-ADHD adolescent group. However, future research is needed to assert that the motor difficulties of children with ADHD persist in adolescence.

Le trouble déficitaire de l’attention/hyperactivité (TDA/H) est un trouble neurodéveloppemental dont les manifestations comportementales d’inattention, d’agitation et d’impulsivité ont largement été documentées dans la littérature. Il est désormais reconnu que ce trouble s’accompagne fréquemment d’atteintes cognitives, certaines ayant même été ciblées comme potentiels marqueurs du trouble qui pourraient être plus directement liés aux origines étiologiques et à l’expression du phénotype comportemental. De nombreuses limites méthodologiques compliquent toutefois la compréhension que les chercheurs et cliniciens se font du profil cognitif du TDA/H. De plus, très peu d’études ont jusqu’à présent documenté la trajectoire de développement cognitif dans le TDA/H, composante faisant pourtant partie intégrante de ce trouble développemental. De nombreuses questions demeurent à savoir comment évolue la cognition et si sa trajectoire évolutive peut être associée à des changements dans la symptomatologie clinique. La présente thèse a ainsi poursuivi quatre objectifs visant à 1) confirmer la présence d’atteintes au niveau de cinq fonctions ciblées comme potentiels marqueurs cognitifs du TDA/H (l’alerte, la vigilance, l’inhibition, la flexibilité et la mémoire de travail) en utilisant une méthodologie guidée par des modèles théoriques de la cognition, 2) examiner l’effet de l’âge sur l’expression de ces atteintes au travers du développement, soit de 6 à 22 ans, 3) documenter l’évolution de ces fonctions, sur une période de 8.74 ans, chez des participants présentant un TDA/H, et 4) vérifier la présence d’une association entre la trajectoire cognitive et de la symptomatologie clinique du trouble. Les résultats obtenus ont permis de démontrer que les participants avec un TDA/H présentent des performances cognitives plus faibles à des tâches mesurant l’alerte, la vigilance, l’inhibition et la flexibilité, alors que la performance en mémoire de travail serait pour sa part préservée. Ces différents marqueurs sont par ailleurs influencés de manière distincte par l’âge et poursuivent des trajectoires évolutives qui leur sont propres. La difficulté de flexibilité s’exprime ainsi spécifiquement chez les enfants avec un TDA/H et tend à se normaliser avec l’âge. L’atteinte de vigilance connaîtrait pour sa part une nette accentuation développementale à l’adolescence et aurait un fonctionnement pathologique chez les adolescents et jeunes adultes avec le trouble. L’inhibition et l’alerte seraient quant à elles moins sujettes aux effets développementaux, leur performance respective demeurant relativement stable dans le temps. Aucune association claire n’a été observée entre les trajectoires cognitives et l’évolution clinique des participants, suggérant que la réduction des symptômes comportementaux de TDA/H survenant chez certains individus à l’adolescence ne découle pas d’une amélioration du fonctionnement cognitif. Les résultats de la thèse permettent de proposer trois trajectoires cognitives du TDA/H et de soulever des hypothèses sur les facteurs pouvant leur être sous-jacents ainsi que leurs liens avec les manifestations cliniques du trouble. Ils fournissent également des pistes méthodologiques et cliniques intéressantes pour les chercheurs et cliniciens oeuvrant auprès de la clientèle avec un TDA/H. / Attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is a neurodevelopmental disorder characterized by developmentally atypical levels of inattention, hyperactivity and impulsivity. Cognitive impairments are now recognized as an important component of the disorder, which could act as an intermediary between genotype and behavioural phenotype. However, methodological issues limit the conclusions that can be drawn regarding the cognitive profile of patients with ADHD. In addition, very few studies have investigated cognitive development in ADHD, although cognitive impairments are thought to be an important component of this developmental disorder. Many questions thus remain about cognitive evolution of ADHD and its association with changes in clinical symptomatology. To address these issues, four main objectives were pursued in the present thesis: 1) to confirm the presence of a dysfunction of five cognitive functions targeted as potential cognitive markers of ADHD (alertness, vigilance, inhibition, set shifting and working memory) using a methodology guided by theoretical models of cognition, 2) to examine the effect of age on the expression of these cognitive dysfunctions throughout development (6 to 22 years), 3) to document the prospective evolution of these cognitive functions in participants with ADHD over a period of 8.74 years, and 4) to verify the presence of an association between cognitive trajectories of the disorder and symptom evolution. Results have shown that participants with ADHD had lower performances of alertness, vigilance, inhibition and set shifting, while working memory seems to be preserved. These impairments were distinctively influenced by age and multiple cognitive trajectories were identified. Indeed, set shifting was found to be specifically impaired in children with ADHD and tended to normalize with age. Inversely, vigilance performance was found to decline with age, with an impairment that was specific to older participants with ADHD. The other processes, i.e. alertness, inhibition and working memory, were less prone to developmental effects and remained relatively stable over time. There was no clear association between cognitive trajectories and symptom evolution, suggesting that cognitive changes are unlikely to be causally involved in the course of symptoms. The results of the thesis lead to propose three cognitive trajectories of ADHD and to discuss the factors underlying them, as well as their relationship with the clinical manifestations of the disorder. They also have methodological and clinical implications for scientists and clinicians working with clients with ADHD.

Les neurones dopaminergiques du mésencéphale (mDA) sont impliqués de manière critique dans diverses fonctions clés du cerveau, y compris les mouvements volontaires, la récompense, l'attention et l'apprentissage. La bonne spécification des neurones dopaminergique, ainsi que l’établissement des circuits dopaminergiques sont nécessaires à un bon fonctionnement du cerveau. Le dysfonctionnement des circuits dopaminergiques est lié au développement de troubles neuropsychiatriques, y compris le trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH), le trouble obsessionnel compulsif (TOC) et les troubles liés aux TOCs, comme le syndrome de Gilles de la Tourette. L’obtention d’un circuit dopaminergique fonctionnel dépend du développement des neurones dopaminergiques. Les facteurs de transcription Lmx1a et Lmx1b font partie de la famille des LIM à homeodomain et sont des déterminants précoces de l’avenir des neurones dopaminergique. Lmx1a/b sont essentiels pour chaque étape de la différenciation des progéniteurs de neurone dopaminergique. Il a été démontré précédemment que les souris Lmx1a/b cKO ont une activité locomotrice augmentée par rapport aux contrôles. Ici, une caractérisation approfondie des souris Lmx1a/b a révélé que ces souris avaient un comportement hyperactif, en lien avec le TDAH, et démontraient des symptômes du type TOC. Au niveau cellulaire, la perte de fonction de Lmx1a/b a induit une réduction de l’arborisation dendritique et de la fréquence des courants postsynaptiques excitateurs miniatures spontanés (mEPSCs) dans les neurones dopaminergiques. Le profil d'expression des gènes chez les souris Lmx1a / b cKO a révélé que Lmx1a/b contrôle l'expression de Slitrk2 et Slitrk5, deux membres de la famille des protéines Slit et Trk (Slitrk). Le gain et la perte de fonction de Slitrk2 et Slitrk5 dans des cultures de neurones dopaminergiques ont montré que Slitrk2 régule positivement et Slitrk5 régulent négativement la croissance dendritique. Également, le gain et la perte de fonction de Slitrk2 ont induit une variation de la densité des punctas synaptiques excitateurs (PSD95 et VGLUT). En conséquence, la perte de fonction de Slitrk2 a réduit la fréquence des mEPSCs, tandis que l'augmentation de l'expression de Slitrk2 a augmenté la fréquence des mEPSCs, sans changement d'amplitude ou dans la fréquence ou de l'amplitude des mIPSCs. Ces données suggèrent un rôle pour Slitrk2 dans la formation de synapses excitatrices fonctionnelles. À l'inverse, le gain et la perte de fonction de Slitrk5 ont induit une modification de la densité des punctas synaptiques inhibiteurs (géphyrine et VGAT). La perte d’expression de Slitrk5 a réduit la fréquence des mIPSCs tandis que l'augmentation de l'expression de Slitrk5 a augmenté la fréquence des mIPSCs, sans changement dans l'amplitude ou de la fréquence et de l'amplitude des mEPSCs. Ces données suggèrent un rôle pour Slitrk5 dans la formation de synapses fonctionnelles inhibitrices. Nous avons également étudié les conséquences sur le comportement de Slitrk2 et Slitrk5 dans les neurones mDA. Les souris, dans lesquelles Slitrk2 a été invalidé dans la VTA, démontrent un changement significatif dans l'activité locomotrice et montrent de l’hyperactivité. À l'inverse, les souris avec une expression réduite de Slitrk5 présentent une activité locomotrice réduite et un comportement analogue à un TOC. Ces changements de comportement peuvent être causés par une modification de l'activité des neurones dopaminergiques. L'inhibition chronique des neurones de la VTA, en utilisant une approche pharmacogénétique, pendant le développement postnatal à induit une activité motrice augmentée, similaire au TDAH, et un comportement analogue à un TOC. Ceci évoque certains aspects du comportement des souris Lmx1a/b cKO. Une inhibition aiguë a entraîné une diminution de l'activité locomotrice, alors que l'inhibition chronique chez des animaux plus âgés n'a eu aucun effet. Ensemble, ces résultats indiquent que Lmx1a/b, Slitrk2, et Slitrk5 sont des acteurs clés du développement des neurones dopaminergique et de la formation des synapses, ce qui peut avoir un impact sur le développement de TDAH et de TOC. / Midbrain dopaminergic (mDA) neurons are critically involved in various key functions of the brain, including voluntary movement, reward, attention, and learning. The proper specification of dopaminergic neurons, as well as the establishment of dopaminergic circuits are necessary to a good functioning of the brain. Dopaminergic circuitry dysfunctions are linked to the development of neuropsychiatric disorders, including attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), obsessive-compulsive disorder (OCD) and OCD-like disorders, such as Gilles de la Tourette’s syndrome. The LIM-homeodomain transcriptional factors Lmx1a and Lmx1b are early determinants of the dopaminergic fate and are essential for each step of mDA progenitor differentiation. Previously, it has been demonstrated that Lmx1a/b cKO mice show increased locomotor activity. Further characterization of Lmx1a/b cKO mice revealed that these mice had ADHD- and OCD-like behaviour. The loss of function of Lmx1a/b reduced dendritic morphology and frequency of spontaneous miniature excitatory postsynaptic currents (mEPSCs) in mDA neurons. Gene expression profiling in Lmx1a/b cKO mice revealed that Lmx1a/b controls the expression of Slitrk2 and Slitrk5, two members of the Slit and Trk-like (Slitrk) protein family. Gain and loss of function of Slitrk2 and Slitrk5 in mDA neuron cultures showed that Slitrk2 positively regulates and Slitrk5 negatively regulate dendritic growth. Additionally, gain and loss of function of Slitrk2 induced a change in the density of excitatory synaptic puncta (PSD95 and VGLUT). Accordingly, Slitrk2 knockdown reduced the frequency of mEPSCs while increased Slitrk2 expression increased the frequency of mEPSCs, with no change in amplitude or in mIPSCs frequency or amplitude. These data suggest a role for Slitrk2 in the formation of functional excitatory synapses. Inversely, gain and loss of function of Slitrk5 induced a modification in the density of inhibitory synaptic puncta (gephyrin and VGAT). Slitrk5 knockdown reduced the frequency of mIPSCs while increased Slitrk5 expression increased the frequency of mIPSCs, with no change in amplitude or in mEPSCs frequency or amplitude. These data suggest a role for Slitrk5 in the formation of functional inhibitory synapses. We also investigated the consequences on behaviour of Slitrk2 and Slitrk5 reduced expression in mDA neurons. Mice, in which Slitrk2 was knocked down in the VTA, display significant change in locomotor activity and show ADHD. Inversely, mice with reduced expression of Slitrk5 exhibit lower activity and OCD-like behaviour. These behavioural changes might be caused by a change in mDA neuron firing activity. Chronic inhibition of mDA neurons during postnatal development using a pharmacogenetic approach induced ADHD and OCD-like behaviour and mimic some aspects of the Lmx1a/b cKO mice. Acute inhibition resulted in decreased locomotor activity, while chronic inhibition in older animals had no effect. Altogether, these results indicate that Lmx1a/b and Slitrk2/5 are key players of mDA neuron development and synapse formation, which may have an impact on ADHD and OCD-like disorders. / Résumé en espagnol

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2016-2017 / La présente thèse examine les associations entre les dimensions du TDAH et les habiletés en lecture sur les plans phénotypique, génétique et cognitif. En premier lieu, les associations entre les dimensions du TDAH (inattention et hyperactivité/impulsivité) et les habiletés en lecture (décodage et compréhension en lecture) chez des enfants au début du primaire (6-8 ans) ont été examinées. Les résultats révèlent des associations similaires. Toutefois, seules celles entre l’inattention et les habiletés en lecture demeurent après que l’hyperactivité/impulsivité, les symptômes de trouble du comportement et les habiletés non verbales aient été contrôlés. De plus, les associations entre l’inattention et les habiletés en lecture s’expliquent en grande partie par des facteurs génétiques. En second lieu, les associations entre les dimensions du TDAH et les habiletés en lecture (lecture de mots et exactitude/vitesse lors de la lecture d’un texte) ont été étudiées à 14-15 ans. Seule l’inattention demeure associée aux habiletés en lecture après que l’hyperactivité/impulsivité, les habiletés verbales et les habiletés non verbales aient été contrôlées. L’inattention et les habiletés en lecture sont aussi corrélées sur le plan génétique, mais ces corrélations deviennent non significatives lorsque les habiletés verbales sont contrôlées. En dernier lieu, des habiletés cognitives ont été étudiées comme mécanismes sous-jacents potentiels de l’association entre l’inattention et les habiletés en lecture (décodage et compréhension en lecture) à l’enfance. Il apparait que la conscience phonologique, la vitesse de dénomination de chiffres, le traitement temporel bimodal et le vocabulaire sont des médiateurs de l’association entre l’inattention et le décodage alors que la conscience phonologique, la vitesse de dénomination de chiffres et de couleurs et le vocabulaire sont des médiateurs de l’association entre l’inattention et la compréhension en lecture. De plus, des facteurs génétiques communs ont été observés entre certains médiateurs (conscience phonologique, vitesse de dénomination des chiffres et traitement temporel bimodal), l’inattention et le décodage. Somme toute, la présente thèse montre que des facteurs génétiques expliquent en partie ces associations à l’enfance et l’adolescence. Des médiateurs cognitifs sous-tendent ces associations, possiblement par des processus génétiques et environnementaux qui devront être précisés dans le futur. / The present thesis investigates the associations between ADHD dimensions and reading abilities on phenotypic, genetic, and cognitive levels. First, the associations between ADHD dimensions (inattention and hyperactivity/impulsivity) and reading abilities (decoding skills and reading comprehension) in early primary school (6-8 years old) have been documented. Results showed that these associations are similar. However, only the associations between inattention and both reading abilities remain after controlling for hyperactivity/impulsivity, behaviour disorder symptoms, and nonverbal abilities. Moreover, these associations are mostly explained by genetic factors. Second, the associations between ADHD dimensions and reading abilities (word reading, accuracy and speed of text reading) have been studied during adolescence (14-15 years old). Only inattention is associated with reading abilities, after controlling for hyperactivity/impulsivity, verbal abilities, and nonverbal abilities. Inattention is genetically correlated with reading abilities, but these genetic correlations become not significant when verbal abilities are controlled. Finally, some cognitive skills have been studied as potential underlying mechanisms of the associations between inattention and reading abilities (decoding and reading comprehension) during childhood. Phonological awareness, rapid automatized naming (RAN) of numbers, bimodal rapid processing, and vocabulary are mediators of the association between inattention and decoding skills while phonological awareness, RAN of numbers and colours, and vocabulary are mediators of the association between inattention and reading comprehension. Moreover, there are common genetic factors between some cognitive skills (phonological awareness, RAN of numbers, bimodal rapid processing), inattention, and decoding skills. In sum, the present thesis shows that genetic factors partially explain these associations during childhood and adolescence. Cognitive mediators underlie these associations, potentially by genetic and environmental factors that will need to be specified in future studies.

Les enfants ayant un Trouble du Déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) présentent plusieurs caractéristiques distinctives, dont le fait d’avoir de moins bonnes performances à certaines tâches cognitives, et de faire davantage de vagabondage de l’esprit que les individus sans TDAH. Le vagabondage de l’esprit a été associé à deux principales fonctions cognitives chez des adultes en bonne santé (contrôle exécutif et vigilance). Toutefois, aucune étude n’a, à notre connaissance, évalué la relation entre le vagabondage de l’esprit et le contrôle exécutif ainsi que la vigilance chez les individus ayant un TDAH. La présente étude a donc pour objectif d’évaluer la présence d’une relation entre le vagabondage de l'esprit et le contrôle exécutif ainsi qu’entre le vagabondage de l’esprit et la vigilance chez les enfants avec un TDAH. L’objectif secondaire est de comparer la force de cette association pour chacune des deux fonctions cognitives. Pour ce faire, deux méthodes d’investigation sont utilisées : 1) évaluer les relations entre les variables avant intervention; 2) évaluer les relations entre les degrés de changement des variables suite à une intervention de pleine conscience (PC). Les résultats indiquent une absence de relation entre les variables avant l’intervention. Ils indiquent également que l’intervention de PC permet effectivement de moduler le vagabondage de l’esprit. Après l’intervention, aucune relation entre la vigilance et le vagabondage de l’esprit n’est identifiée alors qu’une relation marginalement significative et modérée avec le contrôle exécutif est présente. Les résultats ont des implications méthodologiques puisqu’il s’agit de la première étude à avoir adapté une tâche de vagabondage de l’esprit en contexte de méditation pour les enfants. Elle a également des implications cliniques puisqu’elle révèle une réduction du vagabondage de l’esprit suite à un programme de PC. Enfin, elle a des implications théoriques. Elle permet notamment d’appuyer le modèle d’échec du contrôle exécutif en relation avec le vagabondage de l’esprit et réfute en partie les arguments avancés par la théorie du découplage.

La faiblesse des muscles périphériques, définie par une diminution de la force maximale volontaire en dehors de tout état de fatigue neuromusculaire, est une complication fréquente de la broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO). La force maximale volontaire dépend à la fois des propriétés musculaires périphériques (i.e. volume et architecture musculaire, qualités contractiles) et de la capacité du système nerveux à activer le muscle maximalement. Dans la BPCO, plusieurs travaux ont souligné l'existence paradoxale d'une perte de force maximale volontaire sans altérations musculaires périphériques et sans qu'un déficit d'activation volontaire n'ait clairement été identifié. Pourtant, les patients atteints de BPCO présentent de nombreuses altérations du système nerveux, compatibles avec une capacité d'activation volontaire altérée.L'objectif de ce travail de thèse était donc de tester l'implication du système nerveux dans la faiblesse musculaire de la BPCO et d'en déterminer les mécanismes sous-jacents. Au cours de nos travaux, nous avons mis en évidence une activité corticale diminuée dans la BPCO lors de contractions maximales et sous-maximales volontaires. Nous avons par ailleurs rapporté une perte d'excitabilité du cortex moteur et un déficit d'activation volontaire spécifique aux patients atteints de faiblesse musculaire. Ces résultats sont en accord avec une implication des altérations cérébrales dans la faiblesse musculaire périphérique de la BPCO. Nous sommes ensuite parvenus à identifier une origine potentielle des altérations cérébrales : les désaturations en O2 au cours du sommeil avec mouvements non-rapides des yeux (NREM). Cette hypothèse a été corroborée par l'observation d'un niveau d'activation volontaire réduit chez les patients désatureurs en sommeil NREM. En revanche, aucune répercussion significative n'a pu être observée sur la force maximale volontaire de ces patients, suggérant l'existence d'un mécanisme compensatoire. In fine, nos résultats constituent une avancée importante dans la compréhension du phénomène de faiblesse musculaire, classiquement attribué à la seule perte de masse musculaire. L'implication du système nerveux central dans la faiblesse musculaire ouvre notamment la voie à de nouvelles modalités de prise en charge par des approches spécifiques, dans l'optique de lutter contre la faiblesse musculaire et ses multiples répercussions négatives dans la vie du patient atteint de BPCO. / Peripheral muscle weakness, as defined by a reduced voluntary strength outside any state of neuromuscular fatigue, is a common complication of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Maximal voluntary strength is determined by both peripheral muscle properties (i.e. muscle volume and architecture, contractile quality) and the nervous system's ability to activate the muscle maximally. In COPD, many studies highlighted the paradoxical existence of maximal voluntary strength loss without any peripheral muscle impairment, and without a clearly identified voluntary activation deficit. However, patients with COPD exhibited several nervous system alterations compatible with a reduced maximal voluntary activation capacity. The aim of this thesis was to test the nervous system implication in COPD muscle weakness and to determine the involved mechanisms. As major results, we found a reduced cortical activity in COPD during maximal and sub-maximal voluntary contractions. Furthermore, we reported reduced motor cortex excitability and voluntary activation deficit, specifically in patients with muscle weakness. These results are in accordance with an involvement of cortical alterations in COPD muscle weakness. Then, we indentified a potential origin for cortical alterations: O2 desaturation during non-rapid eye movement (NREM) sleep. This hypothesis has been corroborated by the observation of a reduced voluntary activation in patients with NREM sleep desaturation. However, no significant repercussion could have been observed on maximal voluntary strength in these patients, suggesting a compensatory mechanism.Our results are an important step forward in understanding the COPD muscle weakness that was classically attributed to loss of muscle mass only. The involvement of the central nervous system in COPD muscle weakness also brings about new patient care opportunities via tailored approaches, in order to fight against muscle weakness and its deleterious consequences on a patient's life.

La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative surtout reconnue par des tremblements au repos et une rigidité musculaire. Outre ces symptômes moteurs de la MP, d'autres symptômes non-moteurs sont observés, entre autres des problèmes cognitifs. Un peu plus de 30% des patients MP présente un trouble cognitif léger (TCL) avec dysfonctions exécutives, c'est-à-dire des difficultés dans les fonctions exécutives. Ces fonctions consistent en la capacité à organiser et à coordonner les pensées, les actions dirigées vers un but, ainsi qu'à réguler les émotions. Il existe aujourd'hui très peu de traitements disponibles spécifiquement pour les troubles cognitifs chez les patients avec MP. Étant donné que le développement de médicaments peut prendre plusieurs années et que ces médicaments peuvent entraîner des effets secondaires adverses, d'autres avenues non pharmacologiques, pourraient s'avérer utiles afin de soutenir les patients qui présentent un TCL. La présente thèse propose donc l'évaluation de deux approches non-pharmacologiques (entraînement cognitif et psychoéducation), qui ont été adaptées aux patients avec MP-TCL. Afin de répondre à certaines limites des études antérieures, le programme d'entraînement « Goal Management Training » (GMT) a été choisi pour être administré aux patients MP-TCL avec dysfonctions exécutives. Un autre programme a été développé sous forme de psychoéducation sur la MP et ses divers symptômes, couplé à des exercices de pleine conscience. La première étude avait pour objectif d'adapter le programme GMT à la population avec MP-TCL. Avec une étude de cas à niveaux de base multiples chez un premier patient, la faisabilité, la sécurité et l'acceptabilité ont été vérifiées sur plusieurs paramètres (fatigue, symptômes psychologiques et comportementaux, changements de médication ou de dosage et fardeau de l'aidant). Les résultats de cette étude de cas montrent que le GMT est sécuritaire et acceptable, en plus d'améliorer les plaintes concernant les fonctions exécutives. La deuxième étude avait pour objectif de vérifier la faisabilité des deux programmes (fonctions exécutives, qualité de vie, cognition globale) à l'aide d'une étude avec devis randomisé – contrôle chez 12 patients atteints de MP-TCL. Six patients ont reçu le GMT adapté, et six autres patients ont reçu la combinaison de psychoéducation et pleine conscience. Les programmes ont été administrés au domicile de chaque participant en présence du proche aidant, en cinq séances de 60-75 minutes, sur cinq semaines. Différentes mesures de suivi ont été prises une, quatre et 12 semaines après la fin de l'intervention. Les résultats montrent que les deux programmes permettent d'améliorer les plaintes concernant les fonctions exécutives. Ils permettent également de réduire le nombre d'erreurs commises à une tâche mesurant les fonctions exécutives, avec une tendance non-significative à une plus grande amélioration dans le groupe GMT. Aussi, après quatre semaines, le groupe combinant la psychoéducation et la pleine conscience a vu une amélioration de la qualité de vie. Cette étude montre l'intérêt des approches non pharmacologiques. Chaque programme présente ses avantages et ses limites en fonction du profil de chaque participant. La troisième étude avait pour objectif de prendre en compte le point de vue des proches aidants. Pour ce faire, lors de l'étude 2, les proches aidants de chaque participant ont rempli différents questionnaires, notamment sur leurs sentiments de fardeau et de détresse. Dans un premier temps, toutes les données du niveau de base, avant la randomisation et les interventions, ont été combinées. Les liens entre des variables cliniques et chez les proches ont été évalués à l'aide d'une matrice de corrélation. Dans un deuxième temps, les effets des deux interventions ont été évalués sur les mesures des proches aidants spécifiquement. Les résultats montrent qu'il n'y a aucune détérioration des sentiments de fardeau et de détresse chez les aidants pour aucun des groupes et ce, même s'ils devaient investir du temps pour accompagner leur proche lors des interventions. Cette étude a montré l'importance de prendre en compte et d'intégrer les proches aidants dans le processus thérapeutique des patients avec MP-TCL. En somme, cette thèse a montré le potentiel de deux approches non-pharmacologiques pour améliorer le quotidien de patients aux-prises avec des troubles cognitifs. Pour chacune des approches et des méthodes employées, les différentes études présentent des limites, de même que des forces. Différentes recommandations théoriques et cliniques quant à l'intervention chez des personnes avec MP-TCL peuvent être retenues de ces travaux. / Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease characterised by resting tremor and rigidity. In addition to these motor symptoms of PD, other non-motor symptoms occur, such as cognitive deficits. Approximately 30% of PD patients develop Mild Cognitive Impairment (MCI) with executive dysfunction, that is, difficulties in executive functions. These functions are the ability to organize and coordinate thoughts, goal directed behaviors and to regulate emotions. Few treatments are actually available specifically for cognitive impairment in PD patients. Since medication development can take several years and cause adverse side effects, other non-pharmacological treatments may be useful in helping patients with PD-MCI. This thesis aims to evaluate two non-pharmacological approaches (cognitive training and psychoeducation), which were adapted to patients with PD-MCI. In order to meet certain limitations of previous studies, the Goal Management Training (GMT) training program was chosen for administration to PD-MCI patients with executive dysfunction. Another program was developed in form of psychoeducation on PD and various symptoms, coupled with mindfulness exercises. The first study intended to adapt the GMT program to PD-MCI population. With a multi baseline case study in a first patient, safety and acceptability were verified on several parameters (fatigue, psychological and behavioral symptoms, changes in medication or dosage and caregiver burden). The results show that GMT is safe and acceptable. In addition, it improves concerns about executive functions. The second study assessed the effects of the two programs (executive functions, quality of life, overall cognition) with a randomized - control study. Six patients received the adapted GMT, and six others received the combination of psychoeducation and mindfulness. The programs were administered at the home of each participant in the presence of the caregiver, in five sessions of 60-75 minutes, over five weeks. Various follow-up measures were taken at one, four and 12 weeks after the end of the intervention. The results show that both programs improved concerns about executive functions. They also reduced the number of errors made in an executive functions task, with a non-significant trend towards greater improvement in the GMT group. After four weeks, the group combining psychoeducation and mindfulness saw an improvement in quality of life, whereas scores of the GMT group were maintained. This study shows the interest of non-pharmacological approaches. Each program has its advantages and limitations depending on the profile of each participant. The third study aimed to include caregiver's data. During the second study, the caregivers of each participant answered questionnaires on the feelings of burden and distress. First, all data from the baseline, before randomization and interventions, were combined. The associations between clinical variables and variables in caregivers were assessed with a correlation matrix. Secondly, the effects of the two interventions were specifically evaluated on caregiver's measures. The results show there was no deterioration in feelings of burden and distress among caregivers for any of the groups, even if they had to invest time during the interventions. This study showed the importance of involving caregivers in the therapeutic process of PD-MCI patients. This thesis has shown the potential of two non-pharmacological approaches to improve concerns of patients with cognitive disorders. The three studies show limits, as well as strengths. Different theoretical and clinical recommendations regarding the intervention in people with PD-MCI can be considered.