Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Il a été suggéré que lorsqu’une trace de mémoire consolidée est rappelée (réactivée), elle devient instable et sujette aux modifications avant de se stabiliser à nouveau en mémoire à long terme. Nous avons récemment démontré que lorsque la réactivation d’un souvenir négatif est couplée à l’exposition à un stress psychosocial, le souvenir de l’évènement négatif est augmenté de façon durable. En se basant sur ces résultats, le but de cette thèse est de préciser le rôle du stress psychologique et physiologique (hormones de stress) sur la modulation de souvenirs réactivés. Plus précisément, la première étude visait à déterminer si le cortisol, hormone de stress majeure, est un joueur clé dans la modulation des souvenirs réactivés. Pour ce faire, nous avons inhibé pharmacologiquement les niveaux de cortisol au moment de la réactivation d’un souvenir contenant des segments neutres et négatifs. Les résultats démontrent que la réactivation du matériel négatif est amoindrie lorsque les niveaux de cortisol sont inhibés, et cet effet est toujours présent quatre jours plus tard. Étant donné que les stimuli utilisés jusqu’à maintenant ont une faible validité écologique, nous avons voulu déterminer si d’autres types de mémoires pouvaient également être modulables lors de leur réactivation. L’objectif de la deuxième étude était donc de déterminer si les mémoires autobiographiques collectives sont modulables par le stress au moment de leur réactivation. Pour ce faire, nous avons exposé les participants à de vrais extraits de journaux, neutres ou négatifs, afin de réactiver les mémoires collectives associées à ces évènements. Par la suite, tous les participants ont été exposés à un stress psychosocial et leur mémoire des extraits a été évaluée la journée suivante. Les résultats démontrent que les femmes ayant lu les nouvelles négatives avaient une réactivité physiologique accrue face au stresseur et une mémoire augmentée de ces mêmes nouvelles le jour suivant. Ce phénomène n’était cependant pas observable chez les hommes. Le but de la troisième étude était de déterminer si les mémoires autobiographiques personnelles sont modulables par le stress au moment de leur réactivation. Nous avons demandé aux participants de se remémorer deux évènements de leur passé, négatifs ou neutres. Par la suite, ils ont été exposés à un stress psychosocial et leur mémoire pour ces mêmes évènements a été évaluée à nouveau la journée suivante. Les résultats démontrent que les mémoires autobiographiques personnelles réactivées ne semblent pas être modulables par l’exposition à un stresseur. Globalement, les résultats de cette thèse démontrent que le cortisol a la capacité de moduler des souvenirs négatifs réactivés, mais que la nature (extrinsèque vs. intrinsèque) et l'intensité des souvenirs réactivés sont des facteurs déterminants pour que ce phénomène prenne place. / It has been suggested that when a consolidated memory trace is recalled (reactivated), it becomes active and sensitive to modifications before stabilizing again in the long-term memory system. We have recently demonstrated that when the reactivation of a negative memory is followed by exposition to a psychosocial stressor, the memory for the negative material is enhanced in a long-lasting manner. Based on these results, the goal of this thesis is to clarify the role of physiological (stress hormones) and psychological stress on the modulation of reactivated memories. More precisely, the first study aimed to determine whether cortisol, a major stress hormone, is a key player in the modulation of reactivated memories. To do so, we have pharmacologically inhibited cortisol levels at the time of reactivating a memory composed of neutral and negative segments. Results showed that the reactivation of the negative material is decreased when cortisol levels are inhibited and this effect is still present four days later. Given that the stimuli used so far have a weak ecological validity, we wanted to determine whether other types of memories could also be modified upon their reactivation. The goal of the second study was to examine whether collective autobiographical memories were sensitive to the effects of stress at the time of reactivation. To do so, we have exposed participants to real newspaper excerpts, either neutral or negative, in order to reactivate the collective memories associated to these events. We have then exposed all the participants to a psychosocial stressor and their memory for the excerpts was assessed the following day. Results showed that women who have read negative news excerpts had a more pronounced physiological reactivity to the stressor and an increased memory for these news the following day. This phenomenon, however, was not observed in men. The goal of the third study was to determine whether personal autobiographical memories were sensitive to the effects of stress at the time of their reactivation. We have asked participants to recall two personal events, either negative or neutral. We then exposed them to a stressor and their memory for these events was tested the following day. The results showed that reactivated personal autobiographical memories were not sensitive to stress. Globally, the results of this thesis show that cortisol has the capacity to modulate reactivated negative memories, but that the nature (extrinsic vs. intrinsic) and the intensity of the memories are determining factors for this phenomenon to occur.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Que cela soit par des automates puis par des robots, l'Homme a été fasciné par des machines pouvant exécuter des tâches pour lui, dans de nombreux domaines, comme l'industrie ou les services : c'est ce dernier domaine qui nous sert de contexte. Ainsi, nous avons utilisé une approche développementale, où le robot se doit d'apprendre de nouvelles tâches au cours de sa vie. Inspiré par des théories sur le développement de l'enfant, nous avons extrait les concepts intéressants pour les implémenter sur une plateforme robotique humanoïde : l'iCub. L'acquisition du langage est une première étape, où la capacité à classifier les mots, de classes ouvertes et de classes fermées permet d'obtenir une syntaxe qui aide l'enfant à construire le lien entre une phrase et son sens. Cette méthode a été implémentée grâce à un réseau de neurones récurrents, utilisant une base de données fournit par l'humain en interagissant avec le robot. La maîtrise du langage permet à l'enfant de participer à des actions plus complexes, en particulier des tâches collaboratives où la parole est requise de négocier le mode d'apprentissage sur plusieurs modalités. Implémenté sur l'iCub et le Nao, cela permet un apprentissage en temps réel et de réaliser un plan partagé. Enfin, nous avons étudié le fonctionnement de la mémoire autobiographique, cruciale pour se remémorer des épisodes passés de sa vie, d'en tirer des prédictions et de les appliquer dans le futur. En recréant cette mémoire en SQL et formatant les données en PDDL, l'iCub est alors capable de raisonner en fonction de sa propre expérience, lui permettant ainsi de résoudre le problème des Tours d'Hanoi sans jamais l'avoir visualisé avant

Il a été suggéré que lorsqu’une trace de mémoire consolidée est rappelée (réactivée), elle devient instable et sujette aux modifications avant de se stabiliser à nouveau en mémoire à long terme. Nous avons récemment démontré que lorsque la réactivation d’un souvenir négatif est couplée à l’exposition à un stress psychosocial, le souvenir de l’évènement négatif est augmenté de façon durable. En se basant sur ces résultats, le but de cette thèse est de préciser le rôle du stress psychologique et physiologique (hormones de stress) sur la modulation de souvenirs réactivés. Plus précisément, la première étude visait à déterminer si le cortisol, hormone de stress majeure, est un joueur clé dans la modulation des souvenirs réactivés. Pour ce faire, nous avons inhibé pharmacologiquement les niveaux de cortisol au moment de la réactivation d’un souvenir contenant des segments neutres et négatifs. Les résultats démontrent que la réactivation du matériel négatif est amoindrie lorsque les niveaux de cortisol sont inhibés, et cet effet est toujours présent quatre jours plus tard. Étant donné que les stimuli utilisés jusqu’à maintenant ont une faible validité écologique, nous avons voulu déterminer si d’autres types de mémoires pouvaient également être modulables lors de leur réactivation. L’objectif de la deuxième étude était donc de déterminer si les mémoires autobiographiques collectives sont modulables par le stress au moment de leur réactivation. Pour ce faire, nous avons exposé les participants à de vrais extraits de journaux, neutres ou négatifs, afin de réactiver les mémoires collectives associées à ces évènements. Par la suite, tous les participants ont été exposés à un stress psychosocial et leur mémoire des extraits a été évaluée la journée suivante. Les résultats démontrent que les femmes ayant lu les nouvelles négatives avaient une réactivité physiologique accrue face au stresseur et une mémoire augmentée de ces mêmes nouvelles le jour suivant. Ce phénomène n’était cependant pas observable chez les hommes. Le but de la troisième étude était de déterminer si les mémoires autobiographiques personnelles sont modulables par le stress au moment de leur réactivation. Nous avons demandé aux participants de se remémorer deux évènements de leur passé, négatifs ou neutres. Par la suite, ils ont été exposés à un stress psychosocial et leur mémoire pour ces mêmes évènements a été évaluée à nouveau la journée suivante. Les résultats démontrent que les mémoires autobiographiques personnelles réactivées ne semblent pas être modulables par l’exposition à un stresseur. Globalement, les résultats de cette thèse démontrent que le cortisol a la capacité de moduler des souvenirs négatifs réactivés, mais que la nature (extrinsèque vs. intrinsèque) et l'intensité des souvenirs réactivés sont des facteurs déterminants pour que ce phénomène prenne place. / It has been suggested that when a consolidated memory trace is recalled (reactivated), it becomes active and sensitive to modifications before stabilizing again in the long-term memory system. We have recently demonstrated that when the reactivation of a negative memory is followed by exposition to a psychosocial stressor, the memory for the negative material is enhanced in a long-lasting manner. Based on these results, the goal of this thesis is to clarify the role of physiological (stress hormones) and psychological stress on the modulation of reactivated memories. More precisely, the first study aimed to determine whether cortisol, a major stress hormone, is a key player in the modulation of reactivated memories. To do so, we have pharmacologically inhibited cortisol levels at the time of reactivating a memory composed of neutral and negative segments. Results showed that the reactivation of the negative material is decreased when cortisol levels are inhibited and this effect is still present four days later. Given that the stimuli used so far have a weak ecological validity, we wanted to determine whether other types of memories could also be modified upon their reactivation. The goal of the second study was to examine whether collective autobiographical memories were sensitive to the effects of stress at the time of reactivation. To do so, we have exposed participants to real newspaper excerpts, either neutral or negative, in order to reactivate the collective memories associated to these events. We have then exposed all the participants to a psychosocial stressor and their memory for the excerpts was assessed the following day. Results showed that women who have read negative news excerpts had a more pronounced physiological reactivity to the stressor and an increased memory for these news the following day. This phenomenon, however, was not observed in men. The goal of the third study was to determine whether personal autobiographical memories were sensitive to the effects of stress at the time of their reactivation. We have asked participants to recall two personal events, either negative or neutral. We then exposed them to a stressor and their memory for these events was tested the following day. The results showed that reactivated personal autobiographical memories were not sensitive to stress. Globally, the results of this thesis show that cortisol has the capacity to modulate reactivated negative memories, but that the nature (extrinsic vs. intrinsic) and the intensity of the memories are determining factors for this phenomenon to occur.

La littérature indique que les consommateurs de cannabis sont fragilisés, tant au niveau émotionnel que cognitif. Nous pensions que ces dysfonctionnements pouvaient être associés à un appauvrissement du rappel autobiographique. Nous observons en effet, au travers cette étude exploratoire, que les usagers réguliers de cannabis éprouvent des difficultés à récupérer des évènements autobiographiques spécifiques, ce qui est révélateur d’un biais de surgénéralité. Il apparaît que la fonction adaptative que revêt l’usage de cannabis influence le rappel d’évènements généraux chez les usagers, bien plus que ne le font les facteurs représentatifs de leur fonctionnement émotionnel. Par conséquent, nous suggérons qu’au sein de cette population, la fonction «adaptative de l’usage, illustre, bien plus que d’autres facteurs prédicteurs, l’hypothèse d’évitement fonctionnel (Williams, 2006) afin d’expliquer la survenue de ce biais de surgénéralité. Au regard, à présent, de la valence émotionnelle des évènements autobiographiques rappelés par les usagers, cette recherche ne nous a pas permis de mettre en évidence de surreprésentation des évènements négatifs au sein du rappel autobiographique des usagers, contrairement à ce que nous envisagions au regard de la littérature. Il est possible de penser que ces résultats sont dus, entre autre, à l’effet des cannabinoïdes sur la modulation des émotions. Toutefois, afin de nous en assurer, nous aurions besoin que d’autres recherches s’attèlent à répondre sur cette question. / The literature indicates that cannabis users are vulnerable, both emotionally and cognitively. We expected that these dysfunctions may be associated with a loss of autobiographical recall. Indeed, through this exploratory study, we observe that regular cannabis users have difficulties to retrieve specific autobiographical events, which is indicative of a surgenerality bias. It appears that adaptive use motivation influences the recall of general events in users, much more than the representative factors of their emotional functioning. Therefore, we suggest that, in this population, adaptive use motive, illustrate, much more than other predictors, the functional avoidance assumption (Williams, 2006) to explain the occurrence of this surgenerality bias. Given, now, the emotional valence of autobiographical events recalled by the users, this research does not allow to demonstrate overrepresentation of negative events in the autobiographical recall of users, contrary to what we envisaged in the light of literature. It is possible to think that these results are due, among other things, to the effect of cannabinoids on the modulation of emotions. However, to confirm this, we need more research gets done to answer this question.

Que cela soit par des automates puis par des robots, l'Homme a été fasciné par des machines pouvant exécuter des tâches pour lui, dans de nombreux domaines, comme l'industrie ou les services : c'est ce dernier domaine qui nous sert de contexte. Ainsi, nous avons utilisé une approche développementale, où le robot se doit d'apprendre de nouvelles tâches au cours de sa vie. Inspiré par des théories sur le développement de l'enfant, nous avons extrait les concepts intéressants pour les implémenter sur une plateforme robotique humanoïde : l'iCub. L'acquisition du langage est une première étape, où la capacité à classifier les mots, de classes ouvertes et de classes fermées permet d'obtenir une syntaxe qui aide l'enfant à construire le lien entre une phrase et son sens. Cette méthode a été implémentée grâce à un réseau de neurones récurrents, utilisant une base de données fournit par l'humain en interagissant avec le robot. La maîtrise du langage permet à l'enfant de participer à des actions plus complexes, en particulier des tâches collaboratives où la parole est requise de négocier le mode d'apprentissage sur plusieurs modalités. Implémenté sur l'iCub et le Nao, cela permet un apprentissage en temps réel et de réaliser un plan partagé. Enfin, nous avons étudié le fonctionnement de la mémoire autobiographique, cruciale pour se remémorer des épisodes passés de sa vie, d'en tirer des prédictions et de les appliquer dans le futur. En recréant cette mémoire en SQL et formatant les données en PDDL, l'iCub est alors capable de raisonner en fonction de sa propre expérience, lui permettant ainsi de résoudre le problème des Tours d'Hanoi sans jamais l'avoir visualisé avant / From automata to robots, the Human has always been fascinated by machines which could execute tasks for him, in several domains like industry or services. Indeed, we have used a developmental approach, where the robot has to learn new tasks during his life. Inspired by theories in child development, we have extracted the interesting concepts to implement them on a humanoid robotic platform : the iCub. Language acquisition is a first step, where the capacity to classify closed and opened class words allows to obtain a syntax which help the children to make the link between a sentence and its meaning. This method has been implemented with a recurrent neural network, using a database provided from the human by interaction with the robot. The control of the language allows the children to participate in more complex actions, in particular cooperative tasks, where speech is required to negotiate the learning mode within several modalities. Implemented on the iCub and the Nao, this allows a real-time learning and to realize a shared plan. Eventually, we have studied the functioning of the autobiographical memory, crucial toremember episodes of his life, to extract predictions from and to apply them in the future. By recreating this memory in SQL, and by formatting the data in PDDL, the iCub is then capable of reasoning in function of his own experience, allowing him to solve the Tower of Hanoi problem without knowing the solution before

Basée sur une approche en neuropsychologie et neuroimagerie, cette étude visait à (i)caractériser le déficit du voyage mental dans le temps (VMT : mémoire autobiographique et projection future) chez des patients atteints de sclérose en plaques de forme rémittente et (ii) à améliorer leur performance. Nous avons montré que le déficit du VMT s’accompagne de changements d’activations cérébrales spontanés dans des régions clés du réseau cérébral du VMT, en comparaison de sujets sains. Par ailleurs, l’utilisation d’un programme de facilitation cognitive a permis une amélioration significative des fonctions étudiées, non attribuable à un effet « placebo » ou d’apprentissage. Le bénéfice clinique s’est traduit par une augmentation de l’activité cérébrale dans des régions cérébrales clés du réseau, mais distinctes selon la direction temporelle.Les huit expériences ont ainsi démontré que le déficit du VMT entraîne une plasticité cérébrale spontanée et que intervention cognitive est efficace et sous-tendue par des processus cérébraux détectables / Based on a double approach in clinical neuropsychology and neuroimaging, the aim of thepresent thesis was twofold: (i) to study relapsing-remitting multiple sclerosis (RR-MS)patients presenting with autobiographical memory (AM) and episodic future thinking (EFT) impairment, and (ii) to improve AM and EFT functioning in the same patients.Thus, we showed a deficit in both AM and EFT in RR-MS patients, which was expressed by spontaneous brain activity changes in key brain regions of the AM and EFT networks,relatively to healthy controls. Then, we documented that the use of a mental visual imagery (MVI)-based facilitation programme led to AM and EFT improvement, which was notattributable to nursing or learning effects. This clinical benefit was accompanied with anincreased reliance on distinct key brain regions of the core AM and EFT network.Overall, we documented the effectiveness of cognitive facilitation for AM and EFT, and the occurrence of spontaneous and induced brain plasticity changes during AM and EFT performance in RR-MS patients, which were sustained by both common and distinct cerebral mechanisms.

La mémoire autobiographique est vue comme un ensemble d'informations et de souvenirs personnels permettant de construire un sentiment d'identité. Elle se développe progressivement et apparaît très sensible aux pathologies neurodéveloppementales. La mémoire autobiographique est intimement liée au Soi lui permettant d'encoder et de récupérer toutes ses représentations et expériences. Ainsi, le Soi se constitue d'aspects explicites comprenant la mémoire autobiographique mais également d'aspects plus implicites relatifs aux expériences corporelles du sujet. L'atteinte des aspects implicites et explicites du Soi pourrait rendre compte de certains symptômes psychotiques et des difficultés d'adaptation des patients atteints de schizophrénie. La schizophrénie est une pathologie neurodéveloppementale qui débute à la fin de l'adolescence mais qui pourrait puiser son émergence dans des stades bien plus précoces. Le premier épisode psychotique qui signe l'entrée dans la phase active de la maladie est généralement précédé par une phase « prodromique » où des symptômes cliniques sont présents à un niveau infraliminaire du seuil de psychose. Ces sujets sont qualifiés de sujets à ultra haut risque de psychose (UHR). Les troubles du Soi sont bien documentés dans la schizophrénie, néanmoins très peu de données sont disponibles concernant les sujets UHR. Le but de cette thèse est multiple : (i) mesurer l'impact des anomalies neurodéveloppementales sur la mémoire autobiographique, (ii) objectiver des déficits de la mémoire autobiographique dès la phase prodromique, (iii) évaluer l'ensemble des composantes du Soi afin d'investiguer leurs interactions et l'impact des anomalies développementales sur celles-ci. Nous avons ainsi effectué trois études. Notre première étude a investigué le lien entre le poids des anomalies neurodéveloppementales et la mémoire autobiographique en comparant deux pathologies neurodéveloppementales, une à début tardif : la schizophrénie, et l'autre à début précoce : les troubles du spectre autistique. Nous avons pu mettre en évidence un pattern de performances similaires entre les deux populations bien que les mécanismes responsables des troubles en mémoire autobiographique apparaissent distincts. Dans notre deuxième étude, nous avons comparé les performances autobiographiques de patients atteints de schizophrénie par rapport à celles de sujets UHR. Nos résultats révèlent un déficit de la mémoire autobiographique aussi sévère chez les sujets UHR que chez les patients atteints de schizophrénie mettant ainsi en évidence une atteinte de cette fonction en amont du premier épisode psychotique. Dans la lignée de ces résultats, nous avons conduit une troisième étude. Le but étant de situer la mémoire autobiographique dans un contexte plus large, celui du Soi, tout en intégrant une composante développementale. Nous avons élaboré et proposé une batterie d'investigation examinant différents aspects du Soi implicites et explicites, combiné à l'évaluation d'anomalies du neurodéveloppement. Celle-ci a été administrée chez des sujets UHR en comparaison à des patients atteints de schizophrénie. Au final, nos résultats révèlent un impact de la charge neurodéveloppementale sur les différents aspects du Soi, la pertinence d'investiguer au sein d'un même protocole ces différents aspects et la présence d'anomalies du Soi déjà présents chez les sujets UHR, constituant potentiellement des marqueurs prédicteurs de transition psychotique et permettant d'améliorer la détection précoce de ces sujets et leur prise en charge. / Autobiographical memory is delineated as a set of personal information and experiences to build a sense of identity. It develops gradually and appears very sensitive to neurodevelopmental disorders. Autobiographical memory is intimately linked to the self, enabling it to encode and retrieve all its representations and experiences. Thus, the self is constituted of explicit aspects including autobiographical memory but also by more implicit aspects relating to the subject's body. Implicit and explicit self-aspects alterations may account for certain psychotic symptoms and adaptation difficulties in patients with schizophrenia. Schizophrenia is a neurodevelopmental disorder that begins at the end of adolescence but which could emerge in much earlier stages. The first psychotic episode that signs the beginning of the active phase of schizophrenia is usually preceded by a "prodromal phase" during which clinical signs are present at a sub-threshold level. Individuals experiencing these signs are considering as Ultra High Risk of psychosis (UHR). Self-disorders are well documented in schizophrenia, however very little is known regarding UHR subjects. The aim of this thesis is multiple: (i) to measure the impact of neurodevelopmental anomalies on autobiographical memory, (ii) to objectify autobiographical memory deficits in the prodromal phase, (iii) to evaluate all the self-components in order to investigate their interactions and the impact of developmental anomalies. We have conducted three studies. Our first study investigated the relationship between neurodevelopmental anomalies and autobiographical memory by comparing two neurodevelopmental disorders, one with late onset: schizophrenia and the other with early onset: autism spectrum disorders. Results revealed a pattern of similar performances between the two populations although the mechanisms responsible for autobiographical memory impairment do not appear the same. In our second study, we compared the autobiographical performances of patients with schizophrenia compared to those of UHR subjects. Our results highlighted a deficit of autobiographical memory as severe in UHR subjects as in patients with schizophrenia, thus revealing an impairment of this function upstream of the first psychotic episode. In line with these results, we conducted a third study. The aim was to situate the autobiographical memory in a wider context, the multi-componential Self, while integrating a developmental component. We developed and proposed a battery investigating different self-components, combined with the assessment of neurodevelopmental anomalies. This battery was administered in UHR subjects compared to patients with schizophrenia. Finally, our results reveal an impact of neurodevelopmental abnormalities on the different self-aspects, the relevance of investigating these different self-aspects within the same protocol and the presence of self-abnormalities already present in the UHR subjects, constituting potentially predictive marker of psychotic transition and improving the early detection of these subjects and the development of healthcare and reinsertion programs.

Les patients schizophrènes souffrent de graves déficits de mémoire autobiographique. Cela a un impact direct sur leur identité personnelle et leur statut fonctionnel dans la vie quotidienne. A travers 3 études, nous avons montré que l’ensemble des caractéristiques subjectives du rappel des souvenirs est perturbé chez les patients schizophrènes (distorsion de la perception du temps subjectif, moindre fréquence de la perspective visuelle Acteur). L’altération de ces aspects subjectifs serait liée au manque de spécificité et de détails des souvenirs. Ce sont ces détails qui rendent le rappel des souvenirs vivace. Aussi, nous avons testé l’efficacité d’une méthode qui a montré que les déficits de récupération stratégique de ces détails pouvaient être corrigés. Les patients sont capables d’améliorer le rappel des détails de leurs souvenirs si une aide appropriée leur est fournie. Une thérapie de remédiation cognitive basée sur cette méthode pourrait être proposée aux patients schizophrènes. / Patients with schizophrenia suffer from severe autobiographical memory deficits. These have a significant impact on patients’ personal identity and functional status in daily life. Through three studies, we showed that all the subjective characteristics of autobiographical recall are impaired in patients with schizophrenia (distorted perception of subjective time, memory recall less associated with Field visual perspective). The impairment of these subjective aspects of autobiographical recall was linked to the lack of specificity of memories and low level of details in patients’ memories. It is these details which allow vivid memory recall. Hence, we tested the effectiveness of a method which showed that deficits in the strategic retrieval of memory details could be remediated. Patients are able to improve the recall of their memory details when given the necessary means to do so. A cognitive remediation therapy, based on this method, could be set up with patients with schizophrenia.