Les microsphères d'embolisation, apparues dans les années 2000, sont des dispositifs médicaux dirigées contre les tumeurs hépatiques non opérables. Elles sont calibrés et peuvent être chargées en anticancéreux. Ces avancées majeures permettent de contrôler le niveau d'occlusion et la concentration en principe actif à injecter dans la tumeur. Cependant, le type, la taille des microsphères ou encore la concentration en anticancéreux varient d'un centre à un autre et d'un pays à un autre. Notre travail vise à comparer, sur des modèles de tumeurs hépatiques, les propriétés d'élution et l'efficacité antitumorale de différentes préparations de microsphères. La microspectroscopie infrarouge est utilisée pour mesurer la quantité de doxorubicine présente dans les microsphères à différents délais alors que la microspectrofluorimétrie permet d'évaluer la concentration et la distribution de la doxorubicine autour des billes. L'évaluation de l'activité antitumorale du traitement est mesurée sur les images spectrales infrarouge grâce à un modèle de prédiction et confirmée par un examen histopathologique. Les résultats ont montré que la vitesse d'élution dépend des propriétés physicochimiques de la microsphère, de sa taille et de la concentration de chargement. Les concentrations tissulaires de doxorubicine mesurées induisent une réduction significative de la viabilité tumorale. Le model de prédiction est un outil robuste et précis pour évaluer les modifications tissulaires. Ces résultats permettent de formuler des hypothèses mécanistiques sur l'activité antitumorale de différentes préparations de microsphères afin d'optimiser leur utilisation dans une stratégie thérapeutique clinique. / Transarterial chemoembolization is the most common treatment for patients with unresectable liver tumors. Calibrated drug eluting beads offer the advantages of controlling the level of occlusion, the amount of drug delivered, and the duration of drug delivery to the tumor. However, optimal procedure still remains unanswered and treatments differ through the use of various beads sizes or dose of loading. Our work is to compare, on experimental liver tumor model, the release properties and antitumor effects for different preparations of doxorubicin eluting beads. The amount of drug retained inside the beads, at different time point, is assessed by infrared microspectroscopy. Doxorubicin concentration and distribution in the tissue are determined by microspectrofluorimetry. Tissue modifications are quantified by a prediction model on infrared images and compared with the conventional pathological examination of stained tissue sections. Results show that elution rate of doxorubicin depend on the beads composition, the size and the loaded concentration. The doxorubicin tissue concentration induces a significant decrease of tumor viability. The prediction model established by infrared microspectroscopy is an accurate and robust tool to quantify tissue modifications. These results allow the formulation of mechanistic hypotheses on antitumor activity of different preparations of beads to optimize their use in a clinical therapeutic strategy.

À la suite d’une lésion du système nerveux central tel qu’un accident vasculaire cérébral ou une lésion médullaire incomplète un ensemble de symptômes tel que la parésie, l’hyperactivité musculaire et l’hypo-extensibilité des tissus vont perturber l’organisation locomotrice du patient. Depuis quelques années, l’utilisation de méthodes mathématiques permet d’extraire à partir de l’activité électrique des muscles la commande à l’organisation locomotrice du sujet. L’objectif de ce travail de thèse est d’utiliser ces méthodes pour caractériser les spécificités du patient hémiparétique et paraparétique. Une première étude sur le sujet asymptomatique a permis de valider notre méthodologie..La deuxième étude portant sur les patients paraparétiques montre que l’asymétrie de marche est plutôt expliquée par une expression différente des symptômes plutôt qu’une réelle asymétrie provenant de la commande. Pour conclure, la troisième étude portant sur l’effet d’une anesthésie d’un muscle chez le patient hémiparétique a montré que le cerveau était en mesure de modifier la commande locomotrice pour pallier les perturbations induites par cette anesthésie. En conclusion nos travaux soulignent l’intérêt de ces méthodes comme un outil pertinent dans l’évaluation de l’organisation locomotrice chez le patient présentant une lésion du système nerveux central. / Following a central nervous system injury such as a stroke or incomplete spinal cord injury, a set of symptoms such as paresis, muscle hyperactivity and hypo-extensibility will disrupt the patient’s locomotor organization. In recent years, the use of mathematical methods has made it possible to extract, from the electrical muscle activities, the command of the locomotor organization. This thesis aimed at using these methods to characterize the specificities of the post-stroke patient and the patient with incomplete spinal cord injury. The first study of healthy individuals allowed to validate our methodology.The second study in patients with incomplete spinal cord injury showed that gait asymmetry may be explained by a different expression of symptoms rather than a real asymmetry originating from the control. Finally, the third study has investigated the effect of muscle anesthesia on the post-stroke patient. The results showed that the central nervous system was able to adapt locomotor control to compensate for the disturbances induced by this anesthesia. In conclusion, our work underlines the interest of these methods as a relevant tool in the evaluation of locomotor organization in patients with central nervous system lesions.

Les lésions médullaires traumatiques (LMT) conduisent à une atteinte des voies nerveuses sensitives et motrices. Leur taux de mortalité reste très élevé, d'où la nécessité de trouver de nouveaux traitements. Les Cellules Gliales Olfactives (CGOs) représentent un candidat intéressant de par leur fonction au sein du système olfactif primaire. La découverte d'une population de cellule souche neurale bordant le canal central de la moelle spinale (MS) adulte, appelées cellules épendymaires, suscite un nouvel espoir dans le domaine des biothérapies. Ce travail de thèse a permis d'étudier l'effet d'une transplantation de CGOs sue le comportement des cellules résidentes de la moelle spinale et notamment les cellules souches épendymaires qui, en association avec les astrocytes et les péricytes, participent aux mécanismes de guérison des LMT. L'utilisation du modèle murin hFoxJ1-CreERT2::YFP (permettant le suivi spécifique des cellules épendymaires et de leur progénie), a montré que les CGOs augmentaient in vitro le potentiel d'auto-renouvellement des cellules souches de la MS et modifiaient leur voie de différenciation vers un type neural. In vivo, la transplantation de CGOs augmente la prolifération des cellules épendymaires ainsi que leur différenciation en astrocytes hypo-réactifs conduisant à la formation d'un environnement post-lésionnel bénéfique à la survie neuronal et l'établissement d'une neurogenèse. Nos travaux ont montré pour la première fois que la transplantation de CGOs après LMT permettait la génération de nouveaux neurones. Ceci constitue un nouvel espoir dans l'établissement de stratégies thérapeutiques pour le traitement des LMT chez l'Homme. / The spinal cord injuries (SCI) lead to the damages of the spinal cord or nerves and often cause permanent changes in body functions leading to the death. Cell therapies have raised great hope for regenerative medicine. Clinical data showed that the olfactory ensheathing cells (OECs) enhanced functional recovery after SCI and could be a very attractive therapeutic approach. Moreover, the discovery of a new endogenous resident stem cell population, lining the central canal of the spinal cord, named ependymal stem cells, represents a new hope for the therapy. This thesis analyzed the role of OECs transplantation, on the behaviour of ependymal stem cells since these cells, together with astrocytes and pericytes significantly contribute to the recovery of SCI. The use of the mouse model hFoxJ1-CreERT2::YFP (allowing to specifically follow the ependymal stem cells ant their progeny) showed that OECs increased in vitro the self-renewal potential of spinal cord stem cells and modified their differentiation pathway towards a neural type. In vivo, OECs transplantation significantly increases the proliferation of ependymal cells and their differenciation into hypo-reactive astrocytes leading to the formation of a beneficial environment to neuronal survival and the neurogenesis establishment. Our results also showed for the first time that OECs transplantation after SCI allows the generation of new neurons by non-ependymal cell-derived progenitors. These results represent a new hope in the establishment of therapeutic strategies for the treatment of SCI in humans.

La lésion cérébrale acquise (LCA) engendre des séquelles dont la chronicité est à l’origine de difficultés dans les activités familiales, sociales et professionnelles. L’interaction des facteurs lésionnels, personnels de la personne cérébrolésée et ceux de son environnement vont contribuer au handicap. Face à la complexité de ce handicap, des programmes d’aide à l’intégration communautaire (IC), comme les UEROS, ont été développés pour favoriser l’insertion familiale, sociale et professionnelle des patients et améliorer leur qualité de vie (QDV). Mieux connaitre les déterminants de l’IC et l’évolution des processus psychologiques au cours de ces programmes semble nécessaire. Le premier objectif de ce travail vise à améliorer l’évaluation de l’IC après LCA en validant en français le Community Integration Questionnaire-Revised (CIQ-R) de Callaway et al. (2016). Les résultats de l’étude transversale menée auprès 191 patients cérébrolésés montrent les qualités psychométriques du CIQ-R. Celui-ci permet d’évaluer quatre dimensions de l’IC ainsi qu’un score global. Le deuxième objectif de ce travail est double : repérer les déterminants du devenir professionnel des patients 36 mois après leur entrée à l’UEROS-Aquitaine et étudier l’évolution des processus psychologiques, de la qualité de vie (QDV) et de l’IC tout au long de leur participation au programme. Dans le cadre d’une étude longitudinale, 49 patients cérébrolésés ont été inclus à leur entrée à l’UEROS-Aquitaine. Des données psychologiques, de QDV et d’IC ont été recueillies à 5 reprises sur 24 mois et le devenir professionnel a été évalué à 36 mois. Trois facteurs, parmi ceux évalués à l’inclusion, discriminent les patients ayant retrouvé une activité professionnelle (AP) de ceux sans AP 36 mois plus tard: un âge jeune, un faible besoin d’aides en vie quotidienne et l’utilisation de la pensée positive pour faire face aux difficultés liées à la LCA. Des modélisations par équations structurales montrent que la symptomatologie dépressive et le coping « Evitement » diminuent jusqu’à 1 an après l’inclusion puis augmentent au cours de la deuxième année. La dimension « Soi » de la QDV et la satisfaction de vie augmentent jusqu’à 1 an puis diminuent ensuite. La QDV « Physique » augmente tout au long des 2 ans. Enfin, les résultats indiquent une absence d’évolution significative des scores d’estime de soi, de sentiment d’auto-efficacité et d’IC sur 2 ans. L’ensemble de nos résultats suggère des implications cliniques tant pour l’évaluation de l’IC que pour l’accompagnement à long terme des personnes cérébrolésées. / Acquired brain injury (ABI) causes disorders with chronicity at the origin of difficulties in daily, social and professional activities. The interaction of brain-injured people’s lesional, personal and environmental factors will contribute to the resulting disability. Given the complexity of this disability, Community Integration (CI) training programs have been developed, such as the UEROS, to promote family, social and professional integration. A better understanding of the determinants of CI and the evolution of psychological processes during these programs seems necessary. The first objective of this work aims to enhance the evaluation of CI after ABI by validating, for the french language, the Community Integration Questionnaire-Revised (CIQ-R) by Callaway et. al (2016). The results of the transversal study carried out with 191 ABI patients show the psychometric qualities of the CIQ-R. This tool allows evaluation of four dimensions of CI as well as an overall CI score. The second objective of this work is twofold: to identify determinants of the professional outcome of patients 36 months after their entry into the UEROS-Aquitaine program and to study evolution of psychological processes, quality of life (QoL) and CI throughout their participation in the program. In the context of longitudinal study, 49 ABI patients were included upon entry to UEROS-Aquitaine program. Psychological, QoL and CI data were collected at 5 moments during 24 months and professional outcome was evaluated at 36 months. Three factors among those evaluated upon inclusion discriminate patients having found a professional activity (PA) from those with no PA 36 months later: young age, a low need for aids in daily living and use of positive thinking to cope with the difficulties associated with the ABI. Structural equation modeling indicates that depressive symptomatology and avoidance coping decrease until 1 year after inclusion and then increase in the second year. The "self" dimension of QOL and life satisfaction increase up to the first year and then decrease during the second year. Physical QoL increases over 2 years. Finally, the results indicate a lack of significant change in self-esteem scores, self-efficacy and CI over 2 years. The results as a whole have clinical implications both for the evaluation of ABI patients' CI and for their long-term support.

Les exosquelettes robotisés de marche (ERM) représentent une intervention prometteuse dans le domaine de la réadaptation locomotrice. Sur le plan clinique, les ERM facilitent la mise en application de principes de neuroplasticité. Jusqu'à présent, la majorité des études analysant les effets de l’ERM a été menée avec des ERM fournissant une assistance robotique complète le long d’une trajectoire de mouvements prédéfinie des membres inférieurs (MI) de façon à reproduire la marche de façon quasi parfaite à très basse vitesse. La nouvelle génération d’ERM, maintenant disponible sur le marché, propose de nouveaux modes de contrôles qui permettent, entre autres, une liberté de mouvement accrue aux MIs (c.-à-d. trajectoire non imposée) et une possibilité d’offrir une assistance ou résistance aux mouvements de différentes intensités surtout pendant la phase d’oscillation du cycle de marche. Cependant, les effets de ces modes de contrôles sur la coordination musculaire des MI pendant la marche au sol avec l’ERM, caractérisé via l’extraction de synergies musculaires (SM), restent méconnus. Cette thèse mesure et compare les caractéristiques des SM (c.-à-d. nombre, profils d’activation, composition musculaire et contribution relative des muscles) pendant la la marche au sol sans ou avec un ERM paramétré avec six différents modes de contrôle chez des individus en bonne santé (articles #1 et #2) et d’autres ayant une lésion médullaire incomplète (LMI) (article #3). Les signaux électromyographiques (EMG) des différents muscles clés des MI, enregistrés lors de la marche, ont été utilisés afin d’extraire les SM avec un algorithme de factorisation matricielle non négative. La similarité des cosinus et les coefficients de corrélation ont caractérisé les similitudes entre les caractéristiques des SM. Les résultats montrent que: 1) les profils d'activation temporelle et le nombre de SM sont modifiés en fonction de la vitesse de marche avec, entre autres une augmentation de la vitesse de marche entrainant une fusion de SM, chez les individus en bonne santé marchant sans ERM ; 2) lorsque ces derniers marchent avec un ERM, les différents modes de contrôle testés ne dupliquent pas adéquatement les SM retrouvées lors de la marche sans ERM. En fait, uniquement le mode de contrôle libérant la contrainte de trajectoire de mouvements des MIs dans le plan sagittal lors de la phase d’oscillation reproduit les principales caractéristiques des SM retrouvées pendant la marche sans ERM ; 3) le nombre et la composition musculaire des SM sont modifiés pendant la marche sans ERM chez les personnes ayant une LMI. Cependant, parmi tous les modes de contrôle étudiés, seul le mode de contrôle libérant le contrôle de la trajectoire de mouvements des MI et assistant l’oscillation du MIs (c.-à-d. HASSIST) permets l’extraction de SM similaire à celles observées chez des individus en santé lors d'une marche sans ERM. Dans l’ensemble, cette thèse a mis en évidence le fait que différentes demandes biomécaniques liées à la marche (c.-à-d. vitesse de marche, modes de contrôle de l’ERM) modifient le nombre et les caractéristiques de SM chez les personnes en santé. Cette thèse a également confirmé que la coordination musculaire, mise en évidence via l’analyse de SM, est altérée chez les personnes ayant une LMI et a tendance à se normaliser lors de la marche avec l’ERM paramétré dans le mode de HASSIST. Les nouvelles preuves appuieront les professionnels de la réadaptation dans le processus de prise de décision concernant la sélection du mode de contrôle des MIs lors de l’entrainement locomoteur utilisant avec un ERM. / Wearable robotic exoskeletons (WRE) represent a promising rehabilitation intervention for locomotor rehabilitation training that aligns with activity-based neuroplasticity principles in terms of optimal sensory input, massed repetition, and proper kinematics. Thus far, most studies that investigated the effects of WRE have used WRE that provide full robotic assistance and fixed trajectory guidance to the lower extremity (L/E) to generate close-to-normal walking kinematics, usually at very slow speeds. Based on clinicians’ feedback, current commercially-available WRE have additional control options to be able to integrate these devices into the recovery process of individuals who have maintained some ability to walk after an injury to the central nervous system. In this context, WRE now offer additional degrees of movements for the L/E to move freely and different strategies to assist or resist movement, particularly during the gait cycle’s swing phase. However, the extent that these additional WRE control options affect L/E neuromuscular control during walking, typically characterized using muscle synergies (MSs), remains unknown. This thesis measures and compares MSs characteristics (i.e., number, temporal activation profile, and muscles contributing to a specific synergy [weightings]) during typical overground walking, with and without a WRE, in six different control modes, in abled-bodied individuals (Articles #1 and #2) and individuals with incomplete spinal cord injury (iSCI; Article #3). Surface EMG of key L/E muscles were recorded while walking and used to extract MSs using a non-negative matrix factorization algorithm. Cosine similarity and correlation coefficients characterized, grouped, and indicated similarities between MS characteristics. Results demonstrated that: 1) the number of MSs and MS temporal activation profiles in able-bodied individuals walking without WRE are modified by walking speed and that, as speed increased, specific MSs were fused or merged compared to MSs at slow speeds; 2) In able-bodied individuals walking with WRE, few WRE control modes maintained the typical MSs characteristics that were found during overground walking without WRE. Moreover, freeing the L/E swing trajectory imposed by the WRE best reproduced those MSs characteristics during overground walking without the WRE; and 3) After an iSCI, alterations to the number and the composition of MSs were observed during walking without WRE. However, of all WRE control modes that were investigated, only HASSIST (i.e., freeing WRE control over L/E swing trajectory while assisting the user’s self-selected trajectory) reproduced the number and composition of MSs found in abled-bodied individuals during overground walking without WRE. Altogether, the results of this thesis demonstrated that different walking-related biomechanical demands (i.e., walking speed) and most of the WRE control modes can alter some MSs, and their characteristics, in able-bodied individuals. This research also confirmed that impaired muscle coordination, assessed via MSs, can adapt when walking with a WRE set with specific control options (e.g., HASSIST). These MS adaptations mimicked typical MS characteristics extracted during overground walking. The evidence generated by this thesis will support the decision-making process when selecting specific L/E control options during WRE walking, allowing rehabilitation professionals to refine WRE locomotor training protocols.

Le grasset est l’une des articulations les plus complexes chez le cheval et est le siège d’une part importante des boiteries affectant le membre pelvien. Plus précisément, la majorité des chevaux présentant des signes de douleur localisée au grasset présenteraient une boiterie localisée dans l’articulation fémoro-tibiale médiale. Cette articulation peut être affectée par de nombreuses lésions comme de l’ostéoarthrose chez les chevaux âgés ou des lésions sous-chondrales d’apparence kystique, fréquemment diagnostiquées sur le condyle fémoral médial du grasset des jeunes chevaux sportifs mais également des poulains de manière précoce. En médecine humaine, des recherches se sont intéressées à l’évolution morphologique du genou avec l’âge et à sa maturation, mais également aux corrélations pouvant exister entre les caractéristiques morphologiques et la prévalence de pathologies telles que les ruptures de ligament croisé, l’ostéoarthrose ou l’ostéochondrite disséquante. Il a ainsi été montré que des corrélations existent entre l’étroitesse de l’espace intercondylaire fémoral et la prévalence de lésions d’ostéochondrite disséquante ou de rupture de ligament croisé antérieur. L’origine des lésions sous chondrales d’apparence kystique du condyle fémoral médial demeure, à ce jour, mal expliquée, notamment lorsque celles-ci surviennent très précocement, chez les très jeunes individus. L’évolution de la forme des os de l’articulation fémoro-tibiale avec l’âge et son impact biomécanique sur le développement de ces lésions doivent être évalués. Les objectifs de cette étude ont été de mesurer les paramètres morphologiques radiographiques du fémur distal et du tibia proximal de chevaux Thoroughbred en croissance, d’évaluer les variations de forme de l’espace intercondylaire du fémur avec l’âge, de confronter les paramètres morphologiques des individus sains avec ceux atteints de lésions sous-chondrales d’apparence kystique du condyle fémoral médial et de mesurer ces paramètres morphologiques prospectivement chez des jeunes poulains. Dans notre étude, des radiographies caudo-crâniales de grasset de jeunes Thoroughbreds (ie 3-20 mois), avec (n=53) et sans (n=183) lésions sous chondrales d’apparence kystique, provenant d'une banque de radiographies, ont été analysées; la forme de l’espace intercondylaire fémoral a été évaluée qualitativement sur des radiographies post-mortem de Thoroughbreds (n=53, âge 1-9 mois) provenant d'une étude antérieure ; finalement, des radiographies caudo-crâniales (n=94) ont été réalisées prospectivement sur des poulains Thoroughbreds âgés de 1 mois et analysées. Treize paramètres morphologiques portant sur l’aspect distal du fémur distal et l’aspect proximal du tibia ont été mesurés sur les radiographies réalisées in vivo, dont certains au niveau de la ligne articulaire fémorale (al) et de la fosse poplitée (pf). Chez les poulains sans lésion, la largeur et la hauteur des condyles fémoraux ont augmenté avec la maturation (p<0,0001), tandis que la largeur de l’espace intercondylaire a diminué (p<0,0001) au niveau articulaire. L'analyse qualitative de la forme a également révélé que l’espace intercondylaire rétrécissait distalement avec l'âge pour prendre une forme de Ω. Pour les poulains avec lésions la largeur des condyles fémoraux et la hauteur du condyle fémoral latéral ont aussi augmenté avec la maturation (p<0,003), mais aucun changement significatif n'a été observé pour la largeur du condyle fémoral médial au niveau de la fosse poplitée (pf), ou pour la hauteur ou la largeur de l’espace intercondylaire (al) avec la maturation. Dans les deux groupes, la largeur du plateau tibial a augmenté avec la maturation (p<0,0001), sans qu’aucun des autres paramètres tibiaux n’évolue. La largeur bicondylaire et la largeur de l’espace intercondylaire étaient plus grandes pour le membre gauche chez les poulains sains à tous les âges (p<0,01). Chez les poulains de 1 mois, le condyle fémoral médial était plus large à gauche (p<0,05). Cependant, la largeur du condyle fémoral médial à hauteur de l’articulation était plus grande du côté droit chez les poulains avec lésions, étant significatif chez les femelles âgées de 7 mois ou plus (p=0,004). Ces résultats suggèrent une relation possible entre la morphologie du condyle fémoral médial et le développement de lésions sous chondrales d’apparence kystique, peut-être en créant des cinématiques/contraintes anormales au niveau du condyle fémoral médial en sa région axiale. Ces résultats justifient des études plus approfondies, par exemple au moyen de modalités d’imagerie tel que CT ou IRM en 3 dimensions qui permettraient de préciser et de multiplier les mesures. / The stifle is one of the most complex equine joints and is the site of a significant portion of hindlimb lameness. Many horses with stifle lameness have pain localized in the medial femorotibial joint compartment. The medial femoral condyle is the site most commonly affected by subchondral bone cysts in the stifle in young sport horses and the medial femorotibial joint compartment with osteoarthritis in older horses. Investigations of maturation and morphological evolution of the shape of the human knee with age and correlation with pathology has revealed shape associations with cruciate ligament rupture, osteoarthritis or osteochondritis dissecans. Specifically, the narrowness of the femoral intercondylar notch is associated with the occurrence of osteochondritis dissecans or anterior cruciate ligament rupture. It is now known that medial femoral condyle subchondral cyst-like lesions occur in foals as young as 2 months of age and their exact cause remains unknown. The modelling of the shape of the bones of the femorotibial joint during postpartum maturation may have biomechanical impact and affect development of these lesions. Our objective was to measure shape changes during the first 20 months of age in the distal femur and proximal tibia of Thoroughbred foals and determine if there was an association or difference in those with medial femoral condyle cysts. Caudocranial stifle radiographs retrieved from a radiographic bank of young Thoroughbreds (3-20 months), with (n=53) and without (n=183) subchondral cyst-like lesions were analyzed. In addition, caudocranial radiographs (n=94) were also taken prospectively in 1-month old Thoroughbred foals. Thirteen morphological parameters of the distal femur and proximal tibia were measured on these radiographs, including at the femoral articular line (al) and popliteal fossa (pf). The shape of the femoral intercondylar notch was also qualitatively assessed on post-mortem radiographs of Thoroughbred foals (n=53, age 1-9 months), acquired for a prior study. In foals without medial femoral condyle subchondral cyst-like lesions, femoral condyle width and height increased with maturation (p<0.0001), whereas the width of the intercondylar notch decreased (p<0.0001) at the articular level. The qualitative shape analysis also revealed that the intercondylar notch narrowed with age to an Ω shape. In foals with medial femoral condyle subchondral-cyst lesions, femoral condyle width and lateral femoral condyle height increased with maturation (p<0.003) but no significant changes were observed for the width of the medial femoral condyle at the popliteal fossa, its height, or the intercondylar notch width at the articular line level with maturation. In both groups, the tibial plateau width increased with maturation (p<0.0001), in contrast to other tibial parameters. The bicondylar width and intercondylar notch width were larger for the left limb of healthy foals in all ages (p<0.01). In one-month-old foals, the medial femoral condyle was larger on the left (p<0.05). However, the medial femoral condyle at the articular line was larger on the right side in foals with lesions, more specifically, in females older ≥ 7 months (p=0.004). These results suggest a possible relationship between the morphology of the medial femoral condyle and the development of lesions, possibly by creating abnormal kinematics/stresses in the axial region of the medial femoral condyle. Three-dimensional imaging modalities may allow for more precise and extensive measurements of the condyles with for instance evaluation of the curvature or of the thickness.

Une lésion traumatique de la moelle épinière est une affection de la moelle épinière résultant d’un impact direct sur la colonne vertébrale. D’installation brusque par compression, lacération, distraction ou section de la moelle épinière, les lésions médullaires traumatiques entraînent l’interruption partielle ou totale de la transmission de l’influx nerveux et le développement des troubles neurologiques. Ces troubles sont de gravité et de durée variables, limitant significativement la capacité fonctionnelle du patient dans les activités quotidiennes. Il s’agit d’une affection lourde de conséquences à cause de la morbidité et mortalité élevées comparativement à la population générale et d’une qualité de vie amoindrie à la suite de diverses complications à long terme. Ces lésions représentent un fardeau considérable pour le patient, sa famille et le système de santé dans son ensemble. Ceux qui survivent d’une LTME présentent, selon les cas, des évolutions cliniques très variables. Les résultats à long terme vont d’une récupération complète à une incapacité fonctionnelle très sévère. Selon les cas, différents scenarios sont possibles. Certains patients récupèrent considérablement sur le plan neurologique et sur le plan fonctionnel, tandis que d’autres patients ont une récupération très limitée, développant ainsi une invalidité qui les rend totalement dépendants. Au cours des dernières décennies, il y a eu beaucoup d’avancées médicales qui ont permis d’améliorer le diagnostic et la prise en charge rapide dans la phase aiguë. Fort malheureusement, très peu de progrès ont été réalisés sur les thérapies pouvant rétablir la transmission de l’influx nerveux interrompue et entraîner une restitution ad integrum. Tôt après la survenue de la lésion médullaire, la prédiction des résultats neurofonctionnels à long terme reste une préoccupation majeure pour les cliniciens, les patients et leurs familles. Cependant, les résultats à long terme suivant une LTME sont, à l’heure actuelle, difficiles à prédire avec précision à cause de la variabilité observée dans l’évolution clinique et la diversité des facteurs qui influencent ces résultats. Quelques études ont identifié plusieurs prédicteurs de résultats à long terme suivant une lésion médullaire. Cependant, il existe encore des lacunes relatives à la modélisation prédictive dans ce domaine. Ces lacunes sont liées à la sélection des variables indépendantes à utiliser dans la prédiction mais aussi à la pertinence clinique des résultats à prédire. L’objectif général de ce travail a consisté donc à étudier les caractéristiques de la phase d’hospitalisation aigue qui sont susceptibles de prédire les résultats neurofonctionnels à long terme après une LTME, et d’aider les cliniciens dans la prise en charge des patients. Plus précisément, ce travail consistait à (1) identifier les prédicteurs aigus des résultats neurologiques à long terme, (2) déterminer les prédicteurs aigus des résultats fonctionnels tout en établissant leur ordre d’importance et leurs points de coupure, (3) identifier les profils d’amélioration neurologique associés à la récupération fonctionnelle. Dans une première étude, nous avons identifié par une revue systématique de la littérature les variables liées aux caractéristiques du patient, de la lésion et de la prise en charge ayant une valeur prédictive des résultats neurologiques à long terme. Ces prédicteurs ont ensuite été classifiés dans un cadre conceptuel en quatre catégories en fonction de la constance de leur valeur prédictive. Cette étude a permis de mettre en évidence l’existence des prédicteurs émergents comme les biomarqueurs céphalorachidiens, sanguins et radiologiques, qui ont démontré une association significative aux résultats neurologiques bien que non encore suffisamment explorés. Deuxièmement, nous avons déterminé par une étude de cohorte, les prédicteurs aigus des résultats fonctionnels à long terme. Au moyen d’un arbre de régression, nous avons élaboré quatre phénotypes de récupération fonctionnelle en fonction des trois variables issues de l’examen neurologique initial, à savoir la sensibilité à la piqure, le score moteur ASIA des membres inférieurs et le score moteur ASIA des membres supérieurs. Cette étude a permis de déterminer les points de coupure sur ces variables d’intérêt. Enfin, dans une autre étude de cohorte, nous avons déterminé les profils d’amélioration neurologiques associés à la récupération fonctionnelle. La validation externe des résultats de ces deux dernières études dans une large cohorte de blessés médullaires issus d’une population différente est une prochaine étape nécessaire pour la translation clinique de ces algorithmes. En effet, l’identification de profils/phénotypes cliniques pourrait permettre aux cliniciens de mieux orienter et évaluer les stratégies de traitement et de réadaptation pour la clientèle des blessés médullaires. / A traumatic spinal cord injury (SCI) is damage to the spinal cord resulting from a direct impact on the spine. From sudden installation by compression, laceration, distraction, or section of the spinal cord, traumatic SCI causes partial or total interruption of the conduction of nerve impulses and the development of neurological disorders. These disorders vary in severity and duration, significantly limiting the functional capacity of the patient in daily activities. Traumatic SCI is a disease with serious consequences due to high morbidity and mortality compared to the general population, and reduced quality of life because of various long-term complications. These injuries represent a tremendous burden to the patients, their families, and the health care system. Those surviving a SCI present variable clinical evolution, and the long-term outcomes range between a full recovery and a severe functional disability. Depending on the case, different scenarios are possible. Some patients may significantly recover, both neurologically and functionally, while others have very limited recovery, the latter becoming dependent. In recent decades, there have been many medical advances that have improved diagnosis and rapid management in the acute phase. Unfortunately, very little progress has been made on effective therapies to restore the conduction of the interrupted nerve impulses. Early after the onset of a spinal cord injury, predicting long-term neurofunctional outcomes remains a major concern for clinicians, patients, and their families. However, it is currently difficult to accurately predict long-term neurofunctional outcomes, because of the variability in clinical evolution and the diversity of factors influencing these outcomes. A few studies have identified several predictors of long-term outcomes following a SCI. However, there are still gaps in predictive modeling in this area. These gaps are related to the selection of independent variables to be used in prediction but also to the clinical relevance of the results to be predicted. The overall objective of this work was to study the acute predictors of long-term neurofunctional outcomes following a SCI. More specifically, this work consisted of (1) identifying acute predictors of long-term neurological outcomes, (2) determining acute predictors of functional outcomes while determining their relative importance and cut-off, and (3) identifying neurological improvement profiles associated with functional recovery. Firstly, we conducted a systematic review of the literature and identified predictors of long-term neurological outcomes that are related to the patient, SCI, and management characteristics. These predictors were then classified in a new conceptual framework into four categories based on the consistency in the studies and their predictive value. This study highlighted the significant role of the initial neurological variables, as well as the existence of emerging predictors such as cerebrospinal, blood, and radiological biomarkers, which demonstrated a significant association with neurological outcomes although not yet sufficiently studied. Secondly, we conducted a cohort study to determine, the acute predictors of long-term functional outcomes. Using a regression tree, we determined four functional recovery phenotypes based on 3 variables from the initial neurological examination, namely the pinprick sensory score, the lower-extremity ASIA motor score, and the upper-extremity ASIA motor score. This study also defined the cut-off on these variables of interest. Finally, in another cohort study, we identified neurological improvement phenotypes associated with functional recovery. External validation of these results in a large cohort of individuals with SCI from a different population is a necessary next step for the clinical translation of these algorithms. Indeed, the identification of clinical profiles/phenotypes could allow clinicians to better guide and evaluate treatment and rehabilitation strategies for patients with SCI.

Thèse de doctorat présenté en vue de l'obtention du doctorat en psychologie - recherche intervention, option neuropsychologie clinique (Ph.D) / Les traumatismes craniocérébraux (TCC) peuvent entraîner de lourdes conséquences physiques, cognitives, émotionnelles et comportementales. Parmi celles-ci, l’agitation est très fréquente et se caractérise par une hyperactivité motrice, une désorientation, des problèmes d'attention, une labilité émotionnelle, une désinhibition et de l’agressivité. Elle interfère avec le rétablissement et les processus de réadaptation, mais il n'existe pas à ce jour de consensus sur son traitement, outre la contention physique ou la prise de médicaments, qui peuvent respectivement causer des blessures ou entraver la récupération. De récentes données suggèrent que les interventions musicales peuvent réduire l’agitation chez les patients TCC mais la capacité des patients TCC à percevoir et traiter la musique pendant la phase aiguë post-blessure n'a pas été établie. Le premier article de cette thèse visait à évaluer la perception musicale chez les patients TCC hospitalisés en phase aiguë. Dans la présente étude, 42 patients ayant subi un TCC ont été comparés à un groupe témoin. Tous les participants ont complété les tests de Scale et Rhythm de la Montreal Battery of Evaluation of Amusia pour mesurer la perception musicale, et le test d’empan numérique pour mesurer la mémoire verbale à court terme. Comparativement au groupe témoin, les patients TCC ont obtenu des performances significativement inférieures; 43% d'entre eux présentaient des déficits de traitement de la hauteur et 40% des déficits de traitement du rythme. Les patients présentant des lésions à l'hémisphère droit ont obtenu des résultats plus faibles que ceux présentant des lésions à l'hémisphère gauche. Les déficits de traitement de la hauteur et du rythme coexistaient dans 31% des cas, ce qui suggère l'existence de réseaux neuronaux partiellement dissociables. Le deuxième article est une revue non systématique dont l’objectif était de caractériser l'agitation et son traitement. Plusieurs types d’interventions comportementales, dont les interventions musicales, ont été explorées dans cette revue. Les limites méthodologiques ont été discutées et des recommandations ont été faites pour une approche plus systématique de la recherche utilisant des études de cas et de séries de cas chez les patients agités. Le troisième article est une étude pilote de phase II dans laquelle sont inclus des patients ayant subi un TCC modéré à sévère (n = 3) ou un accident vasculaire cérébral de l'artère cérébrale moyenne (n = 1). Ils ont été exposés à leurs musiques préférées, de la musique classique relaxante et un extrait sonore non musical (cascade) pendant la phase aiguë de récupération. Les comportements d’agitation ont été évalués à l'aide de l'Échelle d’Agitation (Agitated Behaviour Scale), de mesures actigraphiques et d’une observation qualitative. Les résultats indiquent que l’agitation a diminué lors de l’écoute de la musique classique relaxante et la cascade. L’agitation est restée stable lors de la musique préférée, mais certains patients ont exprimé des émotions positives ou présenté un comportement plus organisé, comme taper du pied ou chanter. Compte tenu des importantes limites méthodologiques dans ce champ d’études, la présente étude a permis d’explorer la faisabilité et l’effet d’une intervention musicale, ce qui permettra de guider les études futures. / Traumatic brain injury (TBI) has serious physical, cognitive, emotional, and behavioural consequences. Agitation is highly prevalent among patients with TBI, and is characterized by motor hyperactivity, disorientation, attention problems, emotional lability, disinhibition, and aggression. It often results in decreased engagement in rehabilitative treatment, and poorer functional outcomes. There is no consensus on the treatment for agitation. Most often, it is managed with medication and physical restraints, which may cause injury or impede cognitive recovery. Few studies examine novel non-pharmacological interventions for agitation in TBI patients. However, recent evidence suggests that music interventions may decrease agitated behavior in TBI patients. The ability of TBI patients to perceive and process music during the acute phase has not been established, though it may influence the efficacy of preferred music interventions. The first article of this thesis evaluated music perception in acutely hospitalized TBI patients. Music perception deficits have been identified in populations with acquired brain injury due to epilepsy, stroke, and after aneurysmal clipping. However, few studies have evaluated deficits following TBI, resulting in an underdiagnosis in this population. Forty-two patients completed the Scale and Rhythm tests of the Montreal Battery for the Evaluation of Amusia to measure music perception, and Digit Span Forward to measure verbal short-term memory. TBI patients were more often impaired than controls, with 43% demonstrating pitch processing deficits, and 40% demonstrating rhythm processing deficits. Patients with right hemisphere damage performed more poorly than those with left hemisphere damage. Pitch and rhythm deficits co-occurred 31% of the time, suggesting partly dissociable neural networks. Results are discussed in the context of current research and clinical implications. The second article was a non-systematic review in which we characterized agitation and its treatment. We explored behavioural interventions, including music interventions, occupational therapy, the Intervention Contingencies Awareness Relationship behavioural model, operant contingency management, and general therapeutic activities. The methodological limitations were discussed and recommendations made for a more systematic approach to research using case and case series studies in agitated patients. The third article was a phase-II development-of-concept pilot study in which four patients with moderate to severe TBI (n = 3), and middle cerebral artery stroke: (n = 1) were exposed to preferred music, relaxing classical music, and a nonmusical control (waterfall) during the acute phase of recovery. Agitated behaviours were assessed using the Agitated Behavior Scale, actigraphy, and qualitative observation. Agitated behaviour decreased during relaxing classical music, and waterfall. It remained stable in the preferred music condition. However, certain patients expressed positive emotions and organized behaviour such as tapping or singing along. Given important methodological limitations in current studies, a phase-II study allowed for the evaluation of outcomes and the practicality of delivering music listening interventions, which may guide future studies.

Résumé : S'intéressant à l'action administrative de premier niveau, ce mémoire tente de mettre en lumière les limites juridiques et les facteurs organisationnels qui influent sur l'exercice par les agents d'indemnisation et les conseillers en réadaptation de la CSST de leurs fonctions. Tout comme des études empiriques réalisées dans d'autres juridictions à l'égard de différents régimes de sécurité sociale et desquelles elle est inspirée, cette étude révèle que l'exercice d'une discrétion administrative est inévitable. Y sont décrites et commentées les méthodes de gestion privilégiées par l'organisme et les fonctions exercées par les décideurs de manière à identifier la part d'appréciation ou de jugement que peuvent exercer les agents et les conseillers dans le cadre du régime québécois de réparation des lésions professionnelles, ainsi que les processus décisionnels, variables selon les fonctions particulières exercées, qui y mis en œuvres. Cette étude démontre également comment la structure administrative privilégiée par l'organisme est susceptible de contribuer au respect des droits des administrés, tout en comportant certains risques d'atteinte à l'équité des processus. / Abstract : This aim of this study is to expose the legal limits and organisational factors which may affect decision-makers' discretion in the context of the employment injuries compensation system in the province of Québec. The findings of this study align with some empirical studies concerning different social security regimes in other jurisdictions from which it is inspired. Indeed, it reveals that administrative discretion is inevitable. It describes and comments the management techniques implemented in the organization. It also describes the particular functions of two categories of street-level workers, the agents d'indemnisation and the conseillers en réadaptation, in order to identify the matters about which they may use their judgment or exercise a discretion, as well as the particular decision-making processes that occur at the front lines of service delivery. It shows how the administrative structure concurs to the respect of the clients rights but may neverheless undermine the processes fairness.

Bien que la plasticité ipsilesionnelle suite à un accident vasculo-cérébral (AVC) soit bien établie, la réorganisation du cortex contralésionnel et son effet sur la récupération fonctionnelle restent toujours non élucidés. Les études publiées présentent des points de vue contradictoires sur le rôle du cortex contralésionnel dans la récupération fonctionnelle. La taille de lésion pourrait être le facteur déterminant la réorganisation de ce dernier. Le but principal de cette étude fut donc d’évaluer l’effet des AVC de tailles différentes dans la région caudal forelimb area (CFA) du rat sur la réorganisation physiologique et la récupération comportementale de la main. Suite à une période de récupération spontanée pendant laquelle la performance motrice des deux membres antérieurs fut observée, les cartes motrices bilatérales du CFA et du rostral forelimb area (RFA) furent obtenues. Nous avons trouvé que le volume de lésion était en corrélation avec le niveau de récupération comportementale et l’étendue de la réorganisation des RFA bilatéraux. Aussi, les rats ayant de grandes lésions avaient des plus grandes représentations de la main dans le RFA de l’hémisphère ipsilésionnel et un déficit de fonctionnement plus persistant de la main parétique. Dans l’hémisphère contralésionnel nous avons trouvé que les rats avec des plus grandes représentations de la main dans le RFA avaient des lésions plus grandes et une récupération incomplète de la main parétique. Nos résultats confirment l’effet du volume de lésion sur la réorganisation du cortex contralésionnel et soulignent que le RFA est l’aire motrice la plus influencée dans le cortex contralésionnel. / While our understanding of ipsilesional plasticity and its role in recovery of hand function following ischemic stroke has increased dramatically, the reorganization of the contralesional motor cortex and its effect on recovery remain unclear. Currently published studies offer contradictory views on the role of contralesional motor cortex in recovery. Lesion extent has been suggested as the factor determining the type of reorganization of the contralesional motor cortex. The primary goal of this study was thus to evaluate the effect of unilateral strokes of different sizes in caudal forelimb area (CFA) of the rat on both physiological reorganization and behavioral recovery. At the end of a period of spontaneous recovery during which we monitored motor performance of both limbs, we obtained bilateral maps of the CFA and the putative premotor area of the rat – rostral forelimb area (RFA). We found that lesion volume in the CFA correlates with both the extent of behavioral recovery of the paretic hand and the extent of both ipsi and contralesional cortical reorganization. We found that rats with bigger lesions had larger hand representations in the ipsilesional hemisphere and more persistent deficits of the paretic hand. In the contralesional hemisphere we found that rats with larger hand representation in the RFA had bigger lesions and incomplete recovery of the paretic hand. Our results confirm the effect of lesion volume on the reorganization of the contralesional motor cortex and highlight contralesional RFA as the motor cortical area most influenced by lesion volume for future investigations.