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.

De récentes études dans le champ du contrôle des mouvements humains ont montré que les signaux vestibulaires étaient impliqués dans les ajustements des mouvements du bras lorsqu'un déplacement imprévisible du corps survenait au cours d'un mouvement d'atteinte manuelle. L'objectif de nos travaux de doctorat était de préciser le rôle et l'utilisation des signaux vestibulaires dans le contrôle de la motricité brachiale, en tentant de mettre en évidence les bénéfices d'une intégration vestibulaire, la faible dépendance cognitive du contrôle vestibulo-brachial et le mode de combinaison des signaux vestibulaires avec les signaux visuo-oculomoteurs. Cela a été réalisé par des études comportementales chez l’homme sain ou pathologique (patient désafférenté) et par modélisation biomécanique. Nous avons ainsi montré que les signaux vestibulaires étaient intégrés au sein de modèles internes qui permettent de générer une commande motrice du bras qui compense les conséquences (cinétiques et cinématiques) du déplacement de l'individu, et ce en adéquation avec la tâche. L'information vestibulaire est traitée avec de faibles latences et sous une faible influence cognitive, ce qui lui confère un caractère de relative automaticité. Enfin la combinaison des signaux vestibulaires et oculomoteurs se fait selon un modèle fonctionnel dans lequel les signaux vestibulaires influencent l'aspect temporel de la poursuite manuelle alors que les signaux visuo-oculomoteurs permettent la production de la cinématique attendue. Nos résultats approfondissent ainsi les connaissances de la fonction vestibulaire puisqu’ils suggèrent l’existence d’un principe général régissant la contribution des signaux vestibulaires au contrôle du mouvement. Mots clés : Mouvements du bras, Rotation du corps, Intégration vestibulaire, Intégration multisensorielle, Modélisation biomécanique, Patient désafférenté. / Recent studies in human motor control have shown that vestibular signals can be used to control goal directed arm movements when an unexpected body displacement occurs during the movement. In this thesis, we investigated the specific functions of the vestibular signals to this control, and the mechanisms that are involved. This was done through behavioural studies performed with healthy human subjects and one deafferented patient, and biomechanical modelling. Our results highlight the remarkable computationnal capabilities of the brain which can process vestibular information to predict the consequences of body rotation on reaching movements. The vestibular control of arm movement i) is characterised by short latencies, ii) operates efficiently in darkness, iii) is largely automatic and iv) defines the temporal aspect of the movement. The control of the arm through vestibular information has therefore common characteristics with the vestibular control of ocular, cephalic and postural movements. Our findings bring important new insights about the functions of the vestibular because they suggest that there is a general principle underlying the contribution of vestibular signal to motor control. Keywords: Arm movements, Body rotation, Vestibular information, Multisensorial integration, Biomechanical modelling, Deafferentation.

Dans la dernière décennie, les taux d’obésité ont atteint des niveaux inégalés à l’échelle mondiale, tant chez les enfants, adolescents, que chez les adultes. Malgré les efforts pour prévenir ce phénomène, ces taux ne cessent d’augmenter dans la plupart des populations. Afin de mieux comprendre la surconsommation compulsive de nourriture menant à une surcharge pondérale et à l’obésité, de nombreux auteurs se sont intéressés à la conceptualisation de ces comportements sous l’angle de la dépendance, menant au concept de dépendance alimentaire (DA). Cette hypothèse a depuis été examinée auprès de différents groupes, à l’aide de la Yale Food Addiction Scale (YFAS), une échelle permettant d’évaluer les symptômes de dépendance à une substance, adaptés à la nourriture. Jusqu’à présent, les études intégrant l’YFAS ont notamment permis d’identifier qu’un profil généralement plus sévère était observable chez les individus rapportant des symptômes de DA, sur plusieurs plans. Dans cette lignée, la présente thèse avait comme objectif général de poursuivre la caractérisation de la DA, sur les plans psychologique et cognitif, auprès de deux populations distinctes. Un premier volet visait l’étude de ces sphères auprès d’un échantillon d’adultes souffrant d’obésité sévère, alors qu’un second volet ciblait un échantillon d’adolescents de la population générale. Dans le cadre du premier volet, une étude a été effectuée auprès de 86 adultes souffrant d’obésité sévère (IMC moyen = 47,7 kg/m²; âge moyen = 39,5 ans), en attente d’une chirurgie bariatrique. Les participants ont été divisés en deux groupes selon leur niveau de symptômes de DA, et comparés sur différentes mesures, visant notamment à évaluer les comportements alimentaires problématiques (symptômes d’accès hyperphagiques), les difficultés psychologiques (symptômes dépressifs, anxieux et impulsivité) et cognitives (fonctionnement exécutif). Les résultats ont montré que les individus, endossant davantage de symptômes de DA, rapportaient significativement plus de symptômes d’accès hyperphagiques, de dépression et d’anxiété et des niveaux plus élevés de difficultés autorapportées quant au fonctionnement exécutif. De plus, les participants de ce groupe présentaient un moins bon score combiné d’inhibition et de flexibilité cognitive au Color-Word Interference Test de la batterie D-KEFS. Ces participants présentaient également un patron d’erreur suggérant une plus grande difficulté à identifier et réguler les erreurs, à cette tâche. Ensuite, le deuxième volet de la thèse était constitué de deux études. La première étude a été effectuée auprès d’un échantillon de 969 adolescents de la population générale âgés entre 12 et 18 ans (571 filles, 397 garçons; âge moyen = 14,9 ans). Une procédure similaire que lors de l’étude précédente a été utilisée pour diviser les groupes et ces derniers ont été comparés sur les mêmes variables autorapportées. Les résultats ont montré que les participants endossant davantage de symptômes de DA, rapportaient également davantage de symptômes d’accès hyperphagiques, de symptômes psychologiques et de difficultés de fonctionnement exécutif. De plus, le lien entre les symptômes de DA et les difficultés exécutives était modéré par l’âge et le sexe. Ensuite, la deuxième étude constituant ce volet de la thèse a été effectuée auprès de 50 adolescents recrutés à partir de l’échantillon décrit précédemment (38 filles et 12 garçons; âge moyen = 15,2 ans). Cet échantillon était constitué de 25 adolescents endossant un niveau élevé de symptômes de DA, et 25 adolescents appariés sur l’âge et le sexe, n’endossant aucun symptôme de DA. Les participants ont été comparés sur leurs performances à quatre tâches neuropsychologiques informatisées de la batterie CANTAB, visant l’attention soutenue et le fonctionnement exécutif. Les résultats n’ont pas montré de différences significatives entre les groupes par rapport à ces scores, mais ont toutefois permis d’observer des tailles d’effets allant de faible à modérée quant à trois scores spécifiques, suggérant des différences relatives à l’attention soutenue et à la régulation des erreurs. En somme, les résultats des deux volets permettent d’observer des profils psychologiques et cognitifs spécifiques en lien avec les symptômes de DA, tant chez les adultes souffrant d’obésité sévère, que chez les adolescents de la population générale. L’ensemble de ces résultats ouvre également la voie à l’étude développementale de la DA, ainsi qu’à une vision holistique de cette problématique. / Over the last few decades, obesity rates have reached important rates worldwide, in children, adolescents, as well as in adults. Despite the efforts to prevent it, obesity rates are still rising across all population groups. In order to provide an understanding of compulsive overeating leading to overweight and obesity, many authors have studied it under the scope of addictions, leading to the concept of food addiction (FA). This hypothesis has been studied in many populations, with the Yale Food Addiction Scale (YFAS), a scale assessing substance dependence adapted to food. Up until now, studies including the YFAS showed that individuals reporting more FA symptoms also reported a more severe profile on many other aspects. Thus, the thesis aimed to add up knowledge on psychological and cognitive profiles related to FA, in order to characterize this concept. The first section of the thesis aimed to examine those aspects in a sample of adults suffering from severe obesity, and the second section targeted a sample of adolescents from the general population. As part of the first section of the thesis, a study has been conducted with a sample of 86 adults suffering from severe obesity (mean BMI = 47.7 kg/m²; mean age = 39.5 years), waiting for a bariatric surgery. The sample was divided in two groups according to FA symptoms, and then compared with disordered eating behaviors (binge eating symptoms), psychological (depressive and anxiety symptoms, impulsivity) and cognitive difficulties (executive functioning). Results showed that participants with more FA symptoms also reported more binge eating, depression and anxiety symptoms, and more self-reported executive functioning difficulties. Moreover, those participants also showed a poorer inhibition and cognitive flexibility score on the D-KEFS’ Color-Word Interference Test. They also showed an error pattern suggesting more difficulties in identifying and processing errors. Then, the second section of the thesis consisted of two studies. The first one was conducted with a sample of 969 adolescents aged between 12 and 18 years (571 girls, 397 boys, and one missing data; mean age = 14.9 years). The research protocol was analogous to the precedent study, according to group comparisons. More precisely, participants were split on their levels of FA symptoms, and compared on similar variables. Results showed that participants with more FA symptoms also reported more binge eating symptoms, psychological and executive functioning difficulties. The relationship between FA symptoms and executive difficulties was also moderated by age and sex. Furthermore, the second study of this section was conducted with a sample of 50 adolescents recruited among the participants from the larger sample presented above (38 girls and 12 boys; mean age = 15.2 years). This sample was composed of a group of 25 participants with a higher level of FA symptoms, and a control group of 25 participants paired on age and sex, without FA symptoms. Participants were compared on their performances on four tasks of the computerized CANTAB battery, assessing sustained attention and executive functioning. Results did not show any significant differences on the tasks’ scores, but still showed small to moderate effect sizes on three specific scores, suggesting potential differences according to sustained attention and error processing. Overall, results from both sections of the present thesis revealed specific psychological and cognitive profiles related to FA symptoms in adults suffering from severe obesity, as well as in adolescents within the general population. It also opens the way to the developmental study of FA symptoms, and to a holistic approach in regard to this condition.

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

Malgré les nombreuses recherches sur le sujet, le concept des Fonctions Executives (FEs) demeure vague et difficilement opérationnalisable. La présente thèse utilise une approche multi-perspective afin d'améliorer leur conceptualisation. Plus précisément, elle étudie la prolifération, l'organisation et la mesure des FEs. La prolifération des FEs est mesurée à travers une revue de 60 études qui identifient 68 FEs. Une analyse sémantique latente (ASL) ainsi qu'une analyse de classification hiérarchique (ACH) permettent de réduire cet ensemble à 18 FEs en diminuant le chevauchement conceptuel et psychométrique entre les FEs. Une analyse factorielle est utilisée pour vérifier l'organisation et la mesure des FEs. Celle-ci examine la relation entre trois FEs (i.e., inhibition, Mémoire de Travail [MdT] et planification) à l'aide de neuf tâches neuropsychologiques classiques et d'une simulation de la cognition dynamique (CD). Cette simulation reproduit une situation réelle de prise de décision complexe et dynamique. Une analyse factorielle confirmatoire est effectuée sur la performance de 121 participants âgés entre 18 et 50 ans ayant complété les 10 tâches. Les résultats supportent l'hypothèse d'un modèle unitaire des FEs et de la relation significative entre ce concept et celui de la CD à travers lequel un ensemble de FEs peuvent être mesurées simultanément.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / Une approche biomécanique a été utilisée pour analyser le comportement locomoteur naturel de contournement d’obstacles stationnaires et mobiles sous différents facteurs environnementaux incluant l’incertitude initiale associée au mouvement de l’obstacle, des distractions auditives, l’éclairage ambiant et le type d’environnement (physique/virtuel). De jeunes adultes, des personnes plus âgées et des athlètes d’élite ont été étudiés afin de mieux comprendre le contrôle adaptatif de la marche en lien avec l’environnement chez des populations ayant différentes capacités locomotrices. Une méthode basée sur la mesure du mouvement a été développée afin de quantifier l’espace personnel (EP) pour la première fois durant la locomotion. Les jeunes adultes maintiennent un EP elliptique de façon systématique lors du contournement d’obstacles à différentes vitesses de marche ainsi qu’un EP réduit généralement du côté dominant. La taille de l’EP est cependant ajustée en fonction de différents facteurs environnementaux. Entre autres, diriger de l’attention vers un message auditif pendant le contournement nécessite l’agrandissement de l’EP chez de jeunes adultes, avec un effet encore plus marqué chez des personnes plus âgées. Ces dernières doivent, outre la diminution de leur vitesse de marche, agrandir davantage leur EP afin de libérer des ressources attentionnelles pour effectuer la tâche auditive en parallèle. Ces résultats suggèrent que l’EP soit calculé en continu et utilisé pour contrôler la navigation durant la marche. Les résultats suggèrent aussi que les athlètes puissent traiter l’information visuo-spatiale plus rapidement que les non-athlètes puisque les deux groupes ont pris des décisions de navigation semblables, mais les athlètes ont navigué les nouveaux parcours d’obstacles complexes plus rapidement, et ce, avec l’accès à la même vitesse de marche maximale. Les scores chronométrés des athlètes ont été davantage affectés par l’éclairage diminué, suggérant l’utilisation d’informations à propos des obstacles distants lorsque celles-ci sont disponibles. Ces protocoles innovateurs jumelés aux mesures développées (EP, efficacité de navigation, etc.) ont d’importantes implications pour l’évaluation et le réentraînement des capacités locomotrices dans des environnements complexes et écologiques chez diverses populations. Comme le comportement lié à l’EP s’est avéré robuste dans l’environnement virtuel utilisé, la réalité virtuelle est proposée comme une plate-forme prometteuse pour le développement de telles applications. / A biomechanical approach was used to analyze the natural locomotor behavior employed to circumvent stationary and mobile obstacles under different environmental factors including the initial uncertainty related to the obstacle movement, auditory distractions, the ambient lighting and the type of environment (physical/virtual). Young and older adults as well as elite athletes were tested in order to better understand adaptive walking behavior in relation with the environment in populations with different locomotor capacities. A novel method, based on the measure of human movement, was developed to quantify personal space (PS) for the first time during locomotion. Results showed that young adults systematically maintain an elliptical PS during obstacle circumvention at different walking speeds as well as a reduced PS, generally on the dominant side. The size of PS, however, was adjusted according to different environmental factors. For instance, attending to an auditory message during circumvention requires the enlargement of PS in young adults, and to an even greater extent in older adults. In addition to decreasing their gait speed, older adults further enlarged their PS in order to “free up” attentional resources for the parallel processing of auditory messages. These results suggest that PS is calculated online and used to control navigation during walking. In addition, results suggest that trained athletes are able to process visuo-spatial information more rapidly than non-athletes since both groups took similar navigational decisions, but athletes navigated through new and complex obstacle courses faster even though both groups had access to the same unobstructed maximal speeds. The temporal scores of athletes were more affected by the reduction of ambient lighting, suggesting an anticipation strategy using information about distant obstacles when it is available. Such innovative protocols together with the developed measures (e.g. PS and navigation efficiency) have important implications for the evaluation and retraining of locomotor capacity within complex, ecological environments in various populations. Since the PS behavior was shown to be robust in the virtual environment used for this project, the virtual reality technology is proposed as a promising platform for the development of such applications.

Titre de l'écran-titre (visionné le 5 juin 2023) / Le vieillissement cognitif est un processus hautement hétérogène et d'importantes disparités interindividuelles existent au sein de ses trajectoires de déclin. Maintes études ont tenté d'identifier les facteurs pouvant expliquer ces disparités, mais sans y parvenir entièrement. Notamment, des performances cognitives supérieures ainsi que des taux plus lents de déclin cognitif ont été signalés chez les individus âgés présentant une meilleure réserve cognitive, qui réfère à l'adaptabilité des processus cognitifs face aux changements cérébraux permettant aux individus de demeurer cognitivement sains plus longtemps. La réserve cognitive est généralement estimée par des facteurs associés au mode de vie des individus, nommément l'éducation, la complexité de l'occupation professionnelle et le quotient intellectuel verbal. Bien que la réserve cognitive ait été largement étudiée, les résultats quant à son effet sur les trajectoires de déclin cognitif demeurent mitigés. Par ailleurs, des études ont souligné des différences tant dans les performances cognitives que les taux de déclin cognitif entre les cohortes de naissance favorisant celles nées plus récemment. Ainsi, parce que les individus âgés se dont développés dans des contextes sociétaux ne leur ayant pas offert les mêmes opportunités, l'environnement socioculturel, estimé via les cohortes de naissance, pourrait constituer, d'une part, un facteur majeur pouvant potentiellement influencer les facteurs d'estimation de réserve cognitive, et, d'autre part, expliquer les disparités au sein des trajectoires de vieillissement cognitif. Ainsi, les objectifs généraux de la présente thèse étaient d'investiguer les contributions de la réserve cognitive et des cohortes de naissance dans la prédiction des performances cognitives (Chapitre 1) et des trajectoires de déclin cognitif (Chapitre 2) dans quatre domaines (c'est-à-dire, mémoire épisodique verbale, langage et mémoire sémantique, capacités attentionnelles et fonctions exécutives) auprès d'individus âgés de plus de 55 ans. En utilisant les données de l'Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative, quatre cohortes de naissance ont été définies (≤ 1928, 1929-1938, 1939-1945, et ≥ 1946) selon les événements historiques majeurs de la première moitié du 20ᵉ siècle. La réserve cognitive a été estimée à l'aide d'un score combinant l'éducation, la complexité de l'occupation professionnelle et le quotient intellectuel verbal. L'effet de l'âge, du sexe, de l'intégrité de la structure cérébrale (c.-à-d., volume cérébral total, volume total des hyperintensités de la matière blanche) et du fardeau lié aux facteurs de risque vasculaires ont également été examiné. Plus précisément, le premier chapitre de la thèse a montré que les cohortes de naissance plus récentes, une réserve cognitive plus élevée et une structure cérébrale plus saine prédisaient de meilleures performances en matière de mémoire épisodique verbale, de langage et mémoire sémantique, et de capacités attentionnelles. Quant aux fonctions exécutives, seuls une réserve cognitive plus élevée et un volume cérébral total plus important prédisaient une meilleure performance. À score égal de réserve cognitive, les femmes ont obtenu de meilleures performances mnésiques et langagières que les hommes, et ce, dans toutes les cohortes de naissance. Enfin, une réserve cognitive plus élevée prédisait de meilleures performances en mémoire épisodique verbale, uniquement lorsque le volume cérébral total était plus faible. Le deuxième chapitre de la thèse a montré que la réserve cognitive était uniquement associée à un déclin plus lent de la mémoire épisodique verbale, alors que les cohortes de naissance plus récentes prédisaient un déclin cognitif annuel plus lent dans tous les domaines, à l'exception des fonctions exécutives. Cet effet augmentait à mesure que la cohorte de naissance devenait plus récente. Par ailleurs, le déclin cognitif s'est révélé similaire entre les hommes et les femmes, et ce, dans toutes les cohortes de naissance. En somme, les résultats empiriques découlant de cette thèse appuient la pertinence de considérer les cohortes de naissance lors de l'étude des disparités interindividuelles au cours du vieillissement cognitif, en plus d'avoir des retombées quant aux possibles interventions de santé publique, renforçant la pertinence des programmes sociétaux qui favorisent l'accessibilité à une éducation de plus haut niveau et l'offre d'opportunités professionnelles à l'âge adulte. Par ailleurs, l'observation d'effets de cohortes de naissance notables soulève une mise en garde pour tous chercheurs et cliniciens utilisant des mesures cognitives auprès d'une clientèle âgée. La normalisation de tests neuropsychologiques, l'établissement de valeurs seuils, l'interprétation des résultats des tests et la prise de décision clinique sur la base d'évaluations cognitives doivent se faire dans le contexte des effets de cohortes de naissance. / Cognitive aging is a highly heterogeneous process, and large inter-individual disparities exist within its trajectories of decline. Many studies have attempted to identify factors that may explain these disparities but have not been entirely successful. Notably, higher cognitive performances and slower rates of cognitive decline have been reported in older individuals with greater cognitive reserve, which refers to the adaptability of cognitive processes to brain changes that allow individuals to remain cognitively healthy longer. Cognitive reserve is generally estimated by factors associated with an individual's lifestyle, namely education, complexity of occupation and verbal intellectual quotient. Although cognitive reserve has been extensively studied, results on its effect on trajectories of cognitive decline remain mixed. Furthermore, studies have highlighted differences in both cognitive performance and rates of cognitive decline between birth cohorts favoring those born more recently. Because older individuals have developed in societal contexts that have not provided them with the same opportunities, the sociocultural environment, as estimated with birth cohorts, could be a major factor that could potentially influence the factors estimating cognitive reserve, and could also explain the disparities within cognitive aging trajectories. Thus, the overall objectives of this thesis were to investigate the contributions of cognitive reserve and birth cohorts in predicting cognitive performance (Chapter 1) and trajectories of cognitive decline (Chapter 2) in four domains (i.e., verbal episodic memory, language and semantic memory, attention capacities, and executive functions) in individuals over the age of 55. Using data from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative, four birth cohorts were defined (≤ 1928, 1929-1938, 1939-1945, and ≥ 1946) according to major historical events of the first half of the 20ᵗʰ century. Cognitive reserve was estimated using a score combining education, occupational complexity, and verbal intellectual quotient. The effect of age, sex, brain structural integrity (i.e., total brain volume, total white matter hyperintensities volume), and vascular risk factor burden were also investigated. Specifically, the first chapter of the thesis showed that recent birth cohorts, higher cognitive reserve and healthier brain structure predicted better performance in verbal episodic memory, language and semantic memory, and attention capacities. Better performance in executive functions was predicted only by higher cognitive reserve and larger total brain volume. For the same cognitive reserve score, females performed better in memory and language than males in all birth cohorts. Finally, higher cognitive reserve predicted better performance in verbal episodic memory only when total brain volume was lower. The second chapter of the thesis showed that cognitive reserve was only associated with slower decline in verbal episodic memory, whereas more recent birth cohorts predicted slower annual cognitive decline in all domains except executive functions. This effect increased as the birth cohort became more recent. Moreover, cognitive decline was found to be similar between men and women across all birth cohorts. In sum, the empirical findings from this thesis support the relevance of considering birth cohorts when studying inter-individual disparities in cognitive aging, as well as having implications for potential public health interventions, reinforcing the relevance of societal programs that promote access to higher levels of education and occupational opportunities in adulthood. Also, the observation of notable birth cohort effects raises a cautionary note for all researchers and clinicians using cognitive measures with older patients. Standardization of neuropsychological tests, establishment of cut-off values, interpretation of test results, and clinical decision making based on cognitive assessments must be done in the context of birth cohort effects.

Les fonctions exécutives (FE) jouent un rôle important dans plusieurs sphères du développement de l’enfant. Il s’avère donc crucial de mieux comprendre leur étiologie. À l’aide d’un devis génétiquement informatif, cette étude examine l’étiologie génétique environnementale d’une composante importante des FE, soit la flexibilité cognitive, et les associations phénotypiques et étiologiques entre celle-ci et le contrôle maternel à l’âge préscolaire. Des jumeaux (400 monozygotes et 534 dizygotes) provenant de l’Étude des jumeaux nouveau-nés du Québec ont été évalués à l’âge de 5 ans. La flexibilité cognitive a été mesurée à l’aide d’une tâche informatisée et le contrôle maternel à l’aide d’un questionnaire autorapporté. Un modèle génétique univarié démontre que les différences individuelles dans la flexibilité cognitive sont entièrement expliquées par des facteurs environnementaux (incluant l’erreur de mesure). Des corrélations démontrent ensuite que les jumeaux exposés à plus de contrôle maternel performent moins bien à la tâche mesurant la flexibilité cognitive (r = -.13, p < 0.001). Un modèle génétique bivarié, permettant de décomposer les contributions génétiques et environnementales sous-jacentes à la relation entre le contrôle maternel et la flexibilité cognitive, démontre que cette relation est essentiellement expliquée par des facteurs issus de l’environnement unique (Re = -0.13, p < .05). Cela suggère que les mécanismes qui relient la flexibilité cognitive aux pratiques parentales sont environnementaux et opèrent indépendamment des facteurs génétiques transmis par le parent à l’enfant. Cette étude représente un premier pas vers une meilleure compréhension des mécanismes qui sous-tendent le développement de la flexibilité cognitive à l’enfance et la relation entre elle et les comportements parentaux.

L’obésité est un trouble de santé épidémique à l’échelle mondiale dont la prévalence a doublé dans les quarante dernières années. Bien que l’obésité soit largement multi-déterminée, un débalancement entre une saillance motivationnelle accrue envers des stimuli de nourriture, que l’on pourrait également appeler craving pour la nourriture, et un contrôle comportemental plus faible, sous-tendu par des fonctions exécutives sous-optimales, pourrait contribuer au phénotype de l’obésité. Les données suggèrent que ce débalancement serait potentialisé par le stress, hautement associé à l’obésité. Bien que le craving pour la nourriture et la perturbation des fonctions exécutives soient de mieux en mieux compris dans le contexte de l’obésité, leur interaction ainsi que leur impact sur les comportements alimentaires, notamment en situation de stress, demeurent nébuleux. La thèse avait donc pour objectif de clarifier ces interrelations, dans un premier temps sans la contribution du stress, et dans un deuxième temps avec celle-ci. Pour ce faire, une première étude expérimentale a été effectuée auprès de participants ayant un indice de masse corporelle (IMC) allant d’un poids santé à l’obésité de classe 3. Les résultats montrent une association négative entre le craving pour la nourriture de type état et les fonctions exécutives. Plus spécifiquement, une faible flexibilité cognitive est associée à un craving élevé pour la nourriture, lequel prédit une consommation de nourriture malsaine plus grande, alors qu’aucune relation n’a été établie avec la nourriture saine. Par la suite, dans une deuxième étude expérimentale, un stresseur social aigu a été induit auprès departicipants ayant un IMC variant entre un poids santé et l’obésité de classe 2. Les résultats obtenus indiquent que le craving pour la nourriture prédit positivement la consommation de nourriture. Enfin, le stress prédit également l’augmentation du craving pour la nourriture dans une interaction complexe avec les fonctions exécutives et l’IMC. Précisément, le stress augmente le craving pour la nourriture lorsque les fonctions exécutives sont faibles et l’indice de masse corporel est élevé. Dans l’ensemble, les résultats de la présente thèse soulignent l’importance du craving pour la nourriture, des fonctions exécutives, du stress et de l’interaction entre ces variables dans la compréhension clinique de l’obésité. Il en résulte ainsi une compréhension plus globalede cette condition de santé, ce qui permettra d’orienter les futures interventions dans le domaine. En effet, l’ensemble des résultats obtenus soulève la pertinence d’ajouter certaines composantes au traitement comportemental classique, tel que des interventions ciblant le craving pour la nourriture, les fonctions exécutives ou encore le stress chez une population de personnes cliniquement obèses. En somme, la thèse offre des pistes de recherches futures afin d’améliorer et de diversifier les options thérapeutiques disponibles pour traiter l’obésité. / Obesity is a worldwide epidemic health condition whose prevalence has doubled over the last forty years. It is a multifactorial disease and thus many factors are involved. Among them, an enhanced motivational drive towards food, namely food craving, and a reduced behavioral control over food intake through poor executive functions have been observed. These characteristics, taken together, lead to a lack of self-regulation toward food and could, therefore, contribute to the obesity phenotype. Moreover, the imbalance between food craving and executive functions is promoted by stress, which is also associated with obesity. Even though food craving and executive functioning are now better understood in the context of obesity, their interaction as well as their impact on eating behaviors, particularly in relation to acute stress, remain unclear. Thus, the objective of this thesis was to clarify these interrelations, firstly without the contribution of stress, and secondly with this contribution. To do so, a first experimental study has been conducted with participants whose BMI were ranging between a healthy weight and class 3 obesity. The results from this study showed a negative association between state food craving and executive functions. Specifically, a low cognitive flexibility was associated with a high food craving following induction. Moreover, the latter was also predictive of a higher junk food intake but showed no relationship with healthy food intake. In the second experimental study, where participants with BMI ranging from a healthy weight to class 2 obesity were enrolled, an acute social stressor was induced. Results from this study showed that food craving positively predicted food intake. Finally, stress predicted food craving increase following induction in a complex interaction with executive functions and BMI. Specifically, stress enhanced food craving when executive functions werelow and BMI was high. Taken together, these results shed some light on the importance of food craving, executive functions, stress and the interaction of these variables in the clinical understanding of obesity. Furthermore, it allows a more global comprehension of this health condition, which could lead to new interventions. Indeed, the thesis discusses the relevance of integrating new components into classic behavioural treatment for obesity such as interventions targeting food craving, executive functions or stress in a clinical population of obese people. In sum, this thesis offers new research perspectives in order to improve and diversify available therapeutic options for obesity.

Le premier objectif de la présente étude consistait à décrire le fonctionnement cognitif objectif et subjectif chez des personnes âgées de 65 ans et plus ayant subi un traumatisme craniocérébral (TCC), de même que les associations entre la performance cognitive objective et subjective. Le deuxième objectif était de déterminer si le fonctionnement cognitif (objectif et subjectif) était associé à la participation sociale et à la qualité de vie liée à la santé (QVLS). Pour ce faire, des questionnaires ont été administrés et une entrevue téléphonique a été menée auprès d'un échantillon de 40 aînés ayant subi un TCC de gravité légère à grave, il y a en moyenne 15 mois. Les résultats suggèrent que le fonctionnement cognitif subjectif ainsi que le fonctionnement exécutif objectif des participants se situaient dans les limites de la normale en comparaison aux données normatives disponibles auprès de gens n'ayant pas subi de TCC. Néanmoins, comparativement à des données normatives, le fonctionnement cognitif objectif global était, quant à lui, significativement plus faible que celui d'aînés n'ayant pas subi de TCC. De plus, le fonctionnement cognitif subjectif n'était pas significativement associé à la performance objective. Le fonctionnement cognitif subjectif était, par ailleurs, modérément et positivement associé à la QVLS mentale. Le fonctionnement cognitif, sur le plan objectif et subjectif, n'était pas significativement relié à la QVLS physique ni à la participation sociale. Ces résultats soulignent les caractéristiques du fonctionnement cognitif des aînés post-TCC. Ils soulèvent également l'importance de la mise en place d'interventions visant l'amélioration du fonctionnement cognitif subjectif afin de favoriser la QVLS mentale d'un nombre grandissant d'aînés qui subiront un TCC au cours des prochaines années. / The first objective of this study was to describe the objective and subjective cognitive functioning of individuals aged 65 and over who sustained a traumatic brain injury (TBI), as well as the associations between objective and subjective cognitive performance. The second objective was to determine whether cognitive functioning (objective and subjective) was associated with social participation and health-related quality of life (HRQoL). Questionnaires were administered and a telephone interview was conducted with a sample of 40 older adults who sustained a mild to severe TBI, on average 15 months ago. The results suggest that the participants' subjective cognitive functioning and objective executive functioning were within normal limits, compared to the normative data available from individuals with no TBI. However, compared to normative data, global objective cognitive functioning was significantly lower than that of older adults who did not sustain a TBI. Additionally, subjective cognitive functioning was not significantly associated with objective cognitive performance. Subjective cognitive functioning was moderately and positively associated with mental HRQoL. Both objective and subjective cognitive functioning were not significantly related to physical HRQoL or social participation. These results underline the characteristics of objective and subjective cognitive functioning after TBI in the elderly population. They also raise the importance of the implementation of interventions to specifically promote subjective cognitive functioning to improve mental HRQoL of a growing number of older adults who will sustain a TBI in the coming years.