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Impact des facteurs génétiques et cliniques sur la réponse au traitement par méthylphénidate chez des enfants avec un trouble déficitaire de l'attention/hyperactivitéVilain, Anne January 2005 (has links)
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Hétérogénéité neuropsychologique et corrélats structurels du trouble déficit de l'attention / hyperactivité / Neuropsychological heterogeneity in attention deficit / hyperactivity disorder : factors influencing the disorder’s structural correlatesVillemonteix, Thomas 07 May 2015 (has links)
Succédant à une théorisation centrée sur le rôle des déficits des fonctions exécutives, les modèles contemporains du trouble déficit de l'attention / hyperactivité (TDAH) mettent en avant l’hétérogénéité d’une catégorie diagnostique impliquant des déficits neuropsychologiques, voies cérébrales et mécanismes étiopathogéniques multiples. En dépit de cette évolution, la majorité des études d'imagerie cérébrale des corrélats structurels du trouble menées à ce jour ont été conduites au niveau de la catégorie diagnostique, sans spécification supplémentaire. Cette approche comparant en moyenne un groupe de patients avec TDAH à un groupe de sujets sains a donné des résultats très variables d'une étude à l'autre, la comparaison inter-étude étant toutefois rendue difficile par la présence de facteurs confondants, tels que des différences en terme de régions d’intérêt examinées, de comorbidités acceptées chez les patients, de pourcentages de sujets masculins et féminins, de fenêtre d’âge sélectionnée, de méthodologie d'analyse ou encore de pourcentage de patients traités par méthylphénidate. Dans ce doctorat, nous nous sommes appuyés sur la morphométrie voxel-à-voxel pour isoler l’influence sur les volumes de matière grise de deux facteurs d’hétérogénéité intra-catégorielle dans le TDAH : le genre d’une part, et un polymorphisme génétique (Val158Met du gène Catéchol-O-méthyltransferase (COMT)) d’autre part ; ces deux facteurs présentant l’intérêt de moduler le risque associé de développer un trouble de type externalisé. Nous avons également comparé les volumes de matière grise d’enfants avec TDAH ayant reçu un traitement par méthylphénidate, de patients n'ayant jamais été exposé à la médication, et de sujet sains. Ces recherches expérimentales ont été inscrites dans une discussion plus générale de l’hétérogénéité des résultats de la littérature structurelle consacrée au TDAH et des sources neuropsychologiques de cette hétérogénéité. Dans notre étude des effets du genre sur les volumes de matière grise dans le TDAH, nous reportons pour la première fois une interaction entre genre et diagnostic, avec des corrélats structurels du trouble différents chez les garçons et les filles avec TDAH dans des régions de la ligne médiane du cerveau, impliquées à la fois dans la régulation émotionnelle et dans le fonctionnement du mode de réseau par défaut. Nous suggérons que ces différences structurelles pourraient contribuer aux différences de risque associé pour les troubles internalisés et externalisés présentées par les garçons et filles avec TDAH. Dans notre étude explorant l'influence du polymorphisme Val158Met sur les volumes de matière grise, nous mettons en évidence une modulation génétique des corrélats structurels du trouble : les sujets homozygotes pour l'allèle Val158, identifiés dans la littérature comme à risque pour le développement d'un trouble des conduites, présentent des volumes de matière grise supérieurs dans le noyau caudé comparativement aux sujets sains, tandis que les patients avec TDAH porteurs d'un allèle Met158 présentent des volumes de matière grise plus faibles dans le cortex préfrontal inférieur droit, une région cruciale pour les processus de contrôle attentionnel. Enfin, dans notre étude des corrélats structurels de l'exposition au méthylphénidate, nous reportons un effet potentiellement normalisateur du traitement sur les volumes de matière grise de l'insula et du pole temporal, des volumes de matière grise plus faibles chez les patients traités comparativement aux sujets sains dans le gyrus frontal moyen et dans le gyrus précentral, et une association entre volume de matière grise dans le nucleus accumbens gauche et durée d'exposition au méthylphénidate chez les sujets traités. (...) / Previous models of Attention Deficit / Hyperactivity Disorder (ADHD) such as Barkley’s or Brown’s conceptualized ADHD as essentially a developmental impairment of executive function. Against this view, it is now recognized that ADHD is a heterogeneous disorder, involving multiple deficits and multiple neuronal pathways. Despite this current theoretical framework, most structural brain imaging studies in ADHD have compared groups of children with ADHD with typically developing children, without trying to identify subgroups within the diagnostic category. This approach has yielded heterogeneous findings, possibly due to inter-studies variations in the type and number of comorbidities, the percentage of medicated participants included, the number of girls included, and/or methodological and statistical differences. Patients participating in these studies were also often exposed to methylphenidate, and potential medication effects on grey matter volumes are still unclear in certain brain regions such as the frontal lobe, despite a therapeutic action involving the preferential activation of catecholamine neurotransmission within the prefrontal cortex. In this thesis, we used voxel-based morphometry to study the influence of two important risk factors for the development of comorbid conditions in ADHD. The first of these two factors was gender, and the second a genetic polymorphism of the Catechol-O-methyltransferase gene known to put children with ADHD at risk for developing a conduct disorder (Val158Met). We also compared grey matter volumes in children with ADHD exposed to methylphenidate, never-medicated children with ADHD and typically developing children. These experimental studies were part of a more general discussion of ADHD neuropsychological and neurobiological heterogeneity. In our study exploring the influence of gender on the structural correlates of ADHD, we report for the first time a gender-by-diagnosis interaction, with grey matter volume differences in boys and girls with ADHD in midline cortical structures, involved in emotional regulation and part of the default mode network. We propose that these differences may contribute to explain why girls with ADHD more often develop inattentive and internalizing symptoms, whereas externalizing symptoms are predominant in boys with ADHD. In our study investigating the effects of Val158Met in ADHD, we report the first evidence of a COMT-related genetic modulation of ADHD-related grey matter volume alterations. Indeed, children with ADHD at higher risk for developing a conduct disorder (children homozygotes for the Val158 allele) presented increased grey matter volumes in the caudate nucleus when compared with typically developing children, whereas children carrying a Met158 allele presented with decreased grey matter volumes in the right inferior frontal cortex, a region known for its key role in attention. Finally, we measured grey matter volumes in medicated children with ADHD, never-medicated children with ADHD and typically developing children using both whole-brain voxel-based morphometry and automated tracing procedures in chosen regions of interest. We document potential methylphenidate-related grey matter volume normalization and deviation in previously unexplored frontal and temporal regions, and report a positive association between treatment history and grey matter volume in the nucleus accumbens, a key region for reward processing. Our first two experimental studies therefore contribute to a better understanding of the influence of important sources of within-category heterogeneity, while the third helps clarifying the potential confounding effect of medication exposure in previous structural brain imaging studies in ADHD.
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Examining discourses on the ethics and public understanding of cognitive enhancement with methylphenidateForlini, Cynthia 12 1900 (has links)
L’émergence de l’utilisation du méthylphénidate (MPH; Ritalin) par des étudiants universitaires afin d’améliorer leur concentration et leurs performances universitaires suscite l’intérêt du public et soulève d’importants débats éthiques auprès des spécialistes. Les différentes perspectives sur l’amélioration des performances cognitives représentent une dimension importante des défis sociaux et éthiques autour d’un tel phénomène et méritent d’être élucidées. Ce mémoire vise à examiner les discours présents dans les reportages internationaux de presse populaire, les discours en bioéthique et en en santé publique sur le thème de l’utilisation non médicale du méthylphénidate. Cette recherche a permis d’identifier et d’analyser des « lacunes » dans les perspectives éthiques, sociales et scientifiques de l’utilisation non médicale du méthylphénidate pour accroître la performance cognitive d’individus en santé.
Une analyse systématique du contenu des discours sur l’utilisation non médicale du méthylphénidate pour accroître la performance cognitive a identifié des paradigmes divergents employés pour décrire l’utilisation non médicale du méthylphénidate et discuter ses conséquences éthiques. Les paradigmes « choix de mode de vie », « abus de médicament » et « amélioration de la cognition » sont présents dans les discours de la presse populaire, de la bioéthique et de la santé publique respectivement. Parmi les principales différences entre ces paradigmes, on retrouve : la description de l’utilisation non médicale d’agents neuropharmacologiques pour l’amélioration des performances, les risques et bénéfices qui y sont associés, la discussion d’enjeux éthiques et sociaux et des stratégies de prévention et les défis associés à l’augmentation de la prévalence de ce phénomène.
La divergence de ces paradigmes reflète le pluralisme des perceptions de l’utilisation non médicale d’agents neuropharmacologiques Nos résultats suggèrent la nécessité de débats autour de l’amélioration neuropharmacologique afin de poursuivre l’identification des enjeux et de développer des approches de santé publique cohérentes. / The non-medical use of neuropharmaceuticals has sparked ethical debates. For example, there is mounting evidence that methylphenidate (MPH; Ritalin) is being used by healthy university students to improve concentration, alertness, and academic performance, a phenomenon known as cognitive enhancement. The different perspectives on the ethics of cognitive enhancement represent an important dimension of the social and ethical challenges related to such practices but have yet to be examined thoroughly. This thesis aimed to assess existing positive and negative reports in international print media, bioethics literature, and public health literature on the use of MPH to identify and analyze gaps in the ethical, social, and scientific perspectives about the non-medical use of MPH for cognitive enhancement in healthy individuals.
A systematic content analysis of discourses on the non-medical use of methylphenidate for cognitive enhancement identified divergent frameworks employed to describe the non-medical use of methylphenidate and discuss its ethical implications: The frameworks of “lifestyle choice”, “prescription drug abuse” and “cognitive enhancement” are present in print media, bioethics, and public health discourses respectively. Important differences between frameworks include the description of the non-medical use of neuropharmaceuticals for cognitive enhancement, associated risks and benefits, discussion of ethical and social issues surrounding the phenomenon and the prevention strategies and challenges to the widespread use of neuropharmaceuticals for cognitive enhancement.
Diverging frameworks reflect pluralism in perceptions if the non-medical use of neuropharmaceuticals for cognitive enhancement. At this time, unacknowledged pluralism and implicit assumptions about cognitive enhancement may impede public health interventions and ethics discussions.
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Hétérogénéité neuropsychologique et corrélats structurels du trouble déficit de l'attention / hyperactivité / Neuropsychological heterogeneity in attention deficit / hyperactivity disorder : factors influencing the disorder’s structural correlatesVillemonteix, Thomas 07 May 2015 (has links)
Succédant à une théorisation centrée sur le rôle des déficits des fonctions exécutives, les modèles contemporains du trouble déficit de l'attention / hyperactivité (TDAH) mettent en avant l’hétérogénéité d’une catégorie diagnostique impliquant des déficits neuropsychologiques, voies cérébrales et mécanismes étiopathogéniques multiples. En dépit de cette évolution, la majorité des études d'imagerie cérébrale des corrélats structurels du trouble menées à ce jour ont été conduites au niveau de la catégorie diagnostique, sans spécification supplémentaire. Cette approche comparant en moyenne un groupe de patients avec TDAH à un groupe de sujets sains a donné des résultats très variables d'une étude à l'autre, la comparaison inter-étude étant toutefois rendue difficile par la présence de facteurs confondants, tels que des différences en terme de régions d’intérêt examinées, de comorbidités acceptées chez les patients, de pourcentages de sujets masculins et féminins, de fenêtre d’âge sélectionnée, de méthodologie d'analyse ou encore de pourcentage de patients traités par méthylphénidate. Dans ce doctorat, nous nous sommes appuyés sur la morphométrie voxel-à-voxel pour isoler l’influence sur les volumes de matière grise de deux facteurs d’hétérogénéité intra-catégorielle dans le TDAH : le genre d’une part, et un polymorphisme génétique (Val158Met du gène Catéchol-O-méthyltransferase (COMT)) d’autre part ; ces deux facteurs présentant l’intérêt de moduler le risque associé de développer un trouble de type externalisé. Nous avons également comparé les volumes de matière grise d’enfants avec TDAH ayant reçu un traitement par méthylphénidate, de patients n'ayant jamais été exposé à la médication, et de sujet sains. Ces recherches expérimentales ont été inscrites dans une discussion plus générale de l’hétérogénéité des résultats de la littérature structurelle consacrée au TDAH et des sources neuropsychologiques de cette hétérogénéité. Dans notre étude des effets du genre sur les volumes de matière grise dans le TDAH, nous reportons pour la première fois une interaction entre genre et diagnostic, avec des corrélats structurels du trouble différents chez les garçons et les filles avec TDAH dans des régions de la ligne médiane du cerveau, impliquées à la fois dans la régulation émotionnelle et dans le fonctionnement du mode de réseau par défaut. Nous suggérons que ces différences structurelles pourraient contribuer aux différences de risque associé pour les troubles internalisés et externalisés présentées par les garçons et filles avec TDAH. Dans notre étude explorant l'influence du polymorphisme Val158Met sur les volumes de matière grise, nous mettons en évidence une modulation génétique des corrélats structurels du trouble : les sujets homozygotes pour l'allèle Val158, identifiés dans la littérature comme à risque pour le développement d'un trouble des conduites, présentent des volumes de matière grise supérieurs dans le noyau caudé comparativement aux sujets sains, tandis que les patients avec TDAH porteurs d'un allèle Met158 présentent des volumes de matière grise plus faibles dans le cortex préfrontal inférieur droit, une région cruciale pour les processus de contrôle attentionnel. Enfin, dans notre étude des corrélats structurels de l'exposition au méthylphénidate, nous reportons un effet potentiellement normalisateur du traitement sur les volumes de matière grise de l'insula et du pole temporal, des volumes de matière grise plus faibles chez les patients traités comparativement aux sujets sains dans le gyrus frontal moyen et dans le gyrus précentral, et une association entre volume de matière grise dans le nucleus accumbens gauche et durée d'exposition au méthylphénidate chez les sujets traités. (...) / Previous models of Attention Deficit / Hyperactivity Disorder (ADHD) such as Barkley’s or Brown’s conceptualized ADHD as essentially a developmental impairment of executive function. Against this view, it is now recognized that ADHD is a heterogeneous disorder, involving multiple deficits and multiple neuronal pathways. Despite this current theoretical framework, most structural brain imaging studies in ADHD have compared groups of children with ADHD with typically developing children, without trying to identify subgroups within the diagnostic category. This approach has yielded heterogeneous findings, possibly due to inter-studies variations in the type and number of comorbidities, the percentage of medicated participants included, the number of girls included, and/or methodological and statistical differences. Patients participating in these studies were also often exposed to methylphenidate, and potential medication effects on grey matter volumes are still unclear in certain brain regions such as the frontal lobe, despite a therapeutic action involving the preferential activation of catecholamine neurotransmission within the prefrontal cortex. In this thesis, we used voxel-based morphometry to study the influence of two important risk factors for the development of comorbid conditions in ADHD. The first of these two factors was gender, and the second a genetic polymorphism of the Catechol-O-methyltransferase gene known to put children with ADHD at risk for developing a conduct disorder (Val158Met). We also compared grey matter volumes in children with ADHD exposed to methylphenidate, never-medicated children with ADHD and typically developing children. These experimental studies were part of a more general discussion of ADHD neuropsychological and neurobiological heterogeneity. In our study exploring the influence of gender on the structural correlates of ADHD, we report for the first time a gender-by-diagnosis interaction, with grey matter volume differences in boys and girls with ADHD in midline cortical structures, involved in emotional regulation and part of the default mode network. We propose that these differences may contribute to explain why girls with ADHD more often develop inattentive and internalizing symptoms, whereas externalizing symptoms are predominant in boys with ADHD. In our study investigating the effects of Val158Met in ADHD, we report the first evidence of a COMT-related genetic modulation of ADHD-related grey matter volume alterations. Indeed, children with ADHD at higher risk for developing a conduct disorder (children homozygotes for the Val158 allele) presented increased grey matter volumes in the caudate nucleus when compared with typically developing children, whereas children carrying a Met158 allele presented with decreased grey matter volumes in the right inferior frontal cortex, a region known for its key role in attention. Finally, we measured grey matter volumes in medicated children with ADHD, never-medicated children with ADHD and typically developing children using both whole-brain voxel-based morphometry and automated tracing procedures in chosen regions of interest. We document potential methylphenidate-related grey matter volume normalization and deviation in previously unexplored frontal and temporal regions, and report a positive association between treatment history and grey matter volume in the nucleus accumbens, a key region for reward processing. Our first two experimental studies therefore contribute to a better understanding of the influence of important sources of within-category heterogeneity, while the third helps clarifying the potential confounding effect of medication exposure in previous structural brain imaging studies in ADHD.
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Hétérogénéité neuropsychologique et corrélats structurels du trouble déficit de l'attention / hyperactivité / Neuropsychological heterogeneity in attention deficit / hyperactivity disorder : factors influencing the disorder’s structural correlatesVillemonteix, Thomas 07 May 2015 (has links)
Succédant à une théorisation centrée sur le rôle des déficits des fonctions exécutives, les modèles contemporains du trouble déficit de l'attention / hyperactivité (TDAH) mettent en avant l’hétérogénéité d’une catégorie diagnostique impliquant des déficits neuropsychologiques, voies cérébrales et mécanismes étiopathogéniques multiples. En dépit de cette évolution, la majorité des études d'imagerie cérébrale des corrélats structurels du trouble menées à ce jour ont été conduites au niveau de la catégorie diagnostique, sans spécification supplémentaire. Cette approche comparant en moyenne un groupe de patients avec TDAH à un groupe de sujets sains a donné des résultats très variables d'une étude à l'autre, la comparaison inter-étude étant toutefois rendue difficile par la présence de facteurs confondants, tels que des différences en terme de régions d’intérêt examinées, de comorbidités acceptées chez les patients, de pourcentages de sujets masculins et féminins, de fenêtre d’âge sélectionnée, de méthodologie d'analyse ou encore de pourcentage de patients traités par méthylphénidate. Dans ce doctorat, nous nous sommes appuyés sur la morphométrie voxel-à-voxel pour isoler l’influence sur les volumes de matière grise de deux facteurs d’hétérogénéité intra-catégorielle dans le TDAH : le genre d’une part, et un polymorphisme génétique (Val158Met du gène Catéchol-O-méthyltransferase (COMT)) d’autre part ; ces deux facteurs présentant l’intérêt de moduler le risque associé de développer un trouble de type externalisé. Nous avons également comparé les volumes de matière grise d’enfants avec TDAH ayant reçu un traitement par méthylphénidate, de patients n'ayant jamais été exposé à la médication, et de sujet sains. Ces recherches expérimentales ont été inscrites dans une discussion plus générale de l’hétérogénéité des résultats de la littérature structurelle consacrée au TDAH et des sources neuropsychologiques de cette hétérogénéité. Dans notre étude des effets du genre sur les volumes de matière grise dans le TDAH, nous reportons pour la première fois une interaction entre genre et diagnostic, avec des corrélats structurels du trouble différents chez les garçons et les filles avec TDAH dans des régions de la ligne médiane du cerveau, impliquées à la fois dans la régulation émotionnelle et dans le fonctionnement du mode de réseau par défaut. Nous suggérons que ces différences structurelles pourraient contribuer aux différences de risque associé pour les troubles internalisés et externalisés présentées par les garçons et filles avec TDAH. Dans notre étude explorant l'influence du polymorphisme Val158Met sur les volumes de matière grise, nous mettons en évidence une modulation génétique des corrélats structurels du trouble : les sujets homozygotes pour l'allèle Val158, identifiés dans la littérature comme à risque pour le développement d'un trouble des conduites, présentent des volumes de matière grise supérieurs dans le noyau caudé comparativement aux sujets sains, tandis que les patients avec TDAH porteurs d'un allèle Met158 présentent des volumes de matière grise plus faibles dans le cortex préfrontal inférieur droit, une région cruciale pour les processus de contrôle attentionnel. Enfin, dans notre étude des corrélats structurels de l'exposition au méthylphénidate, nous reportons un effet potentiellement normalisateur du traitement sur les volumes de matière grise de l'insula et du pole temporal, des volumes de matière grise plus faibles chez les patients traités comparativement aux sujets sains dans le gyrus frontal moyen et dans le gyrus précentral, et une association entre volume de matière grise dans le nucleus accumbens gauche et durée d'exposition au méthylphénidate chez les sujets traités. (...) / Previous models of Attention Deficit / Hyperactivity Disorder (ADHD) such as Barkley’s or Brown’s conceptualized ADHD as essentially a developmental impairment of executive function. Against this view, it is now recognized that ADHD is a heterogeneous disorder, involving multiple deficits and multiple neuronal pathways. Despite this current theoretical framework, most structural brain imaging studies in ADHD have compared groups of children with ADHD with typically developing children, without trying to identify subgroups within the diagnostic category. This approach has yielded heterogeneous findings, possibly due to inter-studies variations in the type and number of comorbidities, the percentage of medicated participants included, the number of girls included, and/or methodological and statistical differences. Patients participating in these studies were also often exposed to methylphenidate, and potential medication effects on grey matter volumes are still unclear in certain brain regions such as the frontal lobe, despite a therapeutic action involving the preferential activation of catecholamine neurotransmission within the prefrontal cortex. In this thesis, we used voxel-based morphometry to study the influence of two important risk factors for the development of comorbid conditions in ADHD. The first of these two factors was gender, and the second a genetic polymorphism of the Catechol-O-methyltransferase gene known to put children with ADHD at risk for developing a conduct disorder (Val158Met). We also compared grey matter volumes in children with ADHD exposed to methylphenidate, never-medicated children with ADHD and typically developing children. These experimental studies were part of a more general discussion of ADHD neuropsychological and neurobiological heterogeneity. In our study exploring the influence of gender on the structural correlates of ADHD, we report for the first time a gender-by-diagnosis interaction, with grey matter volume differences in boys and girls with ADHD in midline cortical structures, involved in emotional regulation and part of the default mode network. We propose that these differences may contribute to explain why girls with ADHD more often develop inattentive and internalizing symptoms, whereas externalizing symptoms are predominant in boys with ADHD. In our study investigating the effects of Val158Met in ADHD, we report the first evidence of a COMT-related genetic modulation of ADHD-related grey matter volume alterations. Indeed, children with ADHD at higher risk for developing a conduct disorder (children homozygotes for the Val158 allele) presented increased grey matter volumes in the caudate nucleus when compared with typically developing children, whereas children carrying a Met158 allele presented with decreased grey matter volumes in the right inferior frontal cortex, a region known for its key role in attention. Finally, we measured grey matter volumes in medicated children with ADHD, never-medicated children with ADHD and typically developing children using both whole-brain voxel-based morphometry and automated tracing procedures in chosen regions of interest. We document potential methylphenidate-related grey matter volume normalization and deviation in previously unexplored frontal and temporal regions, and report a positive association between treatment history and grey matter volume in the nucleus accumbens, a key region for reward processing. Our first two experimental studies therefore contribute to a better understanding of the influence of important sources of within-category heterogeneity, while the third helps clarifying the potential confounding effect of medication exposure in previous structural brain imaging studies in ADHD.
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Examining discourses on the ethics and public understanding of cognitive enhancement with methylphenidateForlini, Cynthia 12 1900 (has links)
L’émergence de l’utilisation du méthylphénidate (MPH; Ritalin) par des étudiants universitaires afin d’améliorer leur concentration et leurs performances universitaires suscite l’intérêt du public et soulève d’importants débats éthiques auprès des spécialistes. Les différentes perspectives sur l’amélioration des performances cognitives représentent une dimension importante des défis sociaux et éthiques autour d’un tel phénomène et méritent d’être élucidées. Ce mémoire vise à examiner les discours présents dans les reportages internationaux de presse populaire, les discours en bioéthique et en en santé publique sur le thème de l’utilisation non médicale du méthylphénidate. Cette recherche a permis d’identifier et d’analyser des « lacunes » dans les perspectives éthiques, sociales et scientifiques de l’utilisation non médicale du méthylphénidate pour accroître la performance cognitive d’individus en santé.
Une analyse systématique du contenu des discours sur l’utilisation non médicale du méthylphénidate pour accroître la performance cognitive a identifié des paradigmes divergents employés pour décrire l’utilisation non médicale du méthylphénidate et discuter ses conséquences éthiques. Les paradigmes « choix de mode de vie », « abus de médicament » et « amélioration de la cognition » sont présents dans les discours de la presse populaire, de la bioéthique et de la santé publique respectivement. Parmi les principales différences entre ces paradigmes, on retrouve : la description de l’utilisation non médicale d’agents neuropharmacologiques pour l’amélioration des performances, les risques et bénéfices qui y sont associés, la discussion d’enjeux éthiques et sociaux et des stratégies de prévention et les défis associés à l’augmentation de la prévalence de ce phénomène.
La divergence de ces paradigmes reflète le pluralisme des perceptions de l’utilisation non médicale d’agents neuropharmacologiques Nos résultats suggèrent la nécessité de débats autour de l’amélioration neuropharmacologique afin de poursuivre l’identification des enjeux et de développer des approches de santé publique cohérentes. / The non-medical use of neuropharmaceuticals has sparked ethical debates. For example, there is mounting evidence that methylphenidate (MPH; Ritalin) is being used by healthy university students to improve concentration, alertness, and academic performance, a phenomenon known as cognitive enhancement. The different perspectives on the ethics of cognitive enhancement represent an important dimension of the social and ethical challenges related to such practices but have yet to be examined thoroughly. This thesis aimed to assess existing positive and negative reports in international print media, bioethics literature, and public health literature on the use of MPH to identify and analyze gaps in the ethical, social, and scientific perspectives about the non-medical use of MPH for cognitive enhancement in healthy individuals.
A systematic content analysis of discourses on the non-medical use of methylphenidate for cognitive enhancement identified divergent frameworks employed to describe the non-medical use of methylphenidate and discuss its ethical implications: The frameworks of “lifestyle choice”, “prescription drug abuse” and “cognitive enhancement” are present in print media, bioethics, and public health discourses respectively. Important differences between frameworks include the description of the non-medical use of neuropharmaceuticals for cognitive enhancement, associated risks and benefits, discussion of ethical and social issues surrounding the phenomenon and the prevention strategies and challenges to the widespread use of neuropharmaceuticals for cognitive enhancement.
Diverging frameworks reflect pluralism in perceptions if the non-medical use of neuropharmaceuticals for cognitive enhancement. At this time, unacknowledged pluralism and implicit assumptions about cognitive enhancement may impede public health interventions and ethics discussions.
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Étude par pharmacologie quantitative du système dopaminergique des ganglions de la base pour l’optimisation de la pharmacothérapie. Modèle unificateur pour la maladie de Parkinson et le TDAHVéronneau-Veilleux, Florence 04 1900 (has links)
La dopamine est un neurotransmetteur important dans le fonctionnement des ganglions
de la base, région du cerveau impliquée dans la fonction motrice et l’apprentissage. Un
dérèglement de la dynamique de la dopamine peut être à l’origine de différentes pathologies
neurologiques, telles que la maladie de Parkinson et le trouble de déficit de l’attention avec
ou sans hyperactivité (TDAH). La lévodopa, un précurseur de la dopamine, est utilisée pour
réduire les symptômes associés à la maladie de Parkinson, sans action directe sur ses causes.
La lévodopa est très efficace au début de la maladie, mais la durée de son effet ainsi que son
index thérapeutique diminuent avec la progression de la dénervation induite par la maladie.
Ces changements compliquent considérablement l’optimisation des régimes posologiques. Le
méthylphénidate, quant à lui, est administré pour réduire les symptômes du TDAH et agit
entre autres en bloquant la recapture de la dopamine. Bien que les données confirment une
certaine implication de la dopamine dans le TDAH, son étiologie exacte demeure inconnue.
Peu d’études ont cerné l’effet de la lévodopa sur le système dopaminergique des ganglions
de la base et son évolution avec la progression de la maladie. Aussi, bien que le TDAH
ait suscité beaucoup d’intérêt, rares sont les études quantitatives de nature mécanistiques
sur le sujet. L’approche de modélisation mathématique utilisée dans cette thèse s’inscrit
dans un effort global visant l’optimisation de la lévodopa et du méthylphénidate, appuyé
par l’élucidation des mécanismes impliqués dans la maladie de Parkinson et dans le TDAH.
En adoptant une approche de pharmacologie quantitative des systèmes (QSP), nous avons
développé un modèle intégratif du système dopaminergique des ganglions de la base, avec
l’objectif d’élucider les mécanismes impliqués, d’évaluer l’impact de la dopamine chez dessujets souffrant de Parkinson ou de TDAH, et recevant ou non un traitement, et enfin de guider
objectivement l’exercice d’optimisation des régimes posologiques. À notre connaissance,
c’est le premier cadre unificateur de modélisation qui s’adresse à ces deux pathologies.
Le modèle développé dans cette thèse est composé de trois sous-modèles : le premier décrit
la pharmacocinétique du médicament concerné, soit la lévodopa ou le méthylphénidate ;
le deuxième exprime mathématiquement les différents mécanismes impliqués dans la dynamique
de la dopamine ; le troisième représente la complexité de la neurotransmission dans les
ganglions de la base. Avec des adaptations appropriées, nous avons appliqué ce même modèle
au contexte de la maladie de Parkinson et au TDAH, ainsi qu’à leurs thérapies respectives.
Pour représenter physiologiquement la maladie de Parkinson, nous avons intégré dans le
modèle l’évolution de la perte neuronale ainsi que les différents mécanismes de compensation
qui en résultent. La fréquence de tapotement des doigts est utilisée comme mesure clinique
de la bradykinésie, définie comme le ralentissement des mouvements chez les patients parkinsoniens.
Le modèle développé se base sur les connaissances actuelles de la pathophysiologie
et pharmacologie du Parkinson, assurant ainsi sa validité en comparaison à des observations
expérimentales et cliniques. Ensuite, à l’aide de ce modèle, les relations non-linéaires entre
la concentration plasmatique de lévodopa, la concentration en dopamine dans le cerveau et
la réponse à une tâche motrice sont étudiées. Le rétrécissement de l’index thérapeutique de
la lévodopa au cours de la progression de la maladie dû à ces non-linéarités est investigué.
Enfin, pour assurer l’aspect translationnel de notre approche, nous avons développé une application
web à laquelle ce modèle a été intégré. Cette application sert de preuve de concept
à un outil facilitant l’optimisation et l’individualisation des régimes posologiques.
Pour l’étude du TDAH, nous avons adapté le modèle du système dopaminergique en
y intégrant la libération tonique et phasique de la dopamine, cette dernière se produisant
durant une tâche d’apprentissage par renforcement. Des individus virtuels ont été créés avec
et sans déséquilibre du ratio tonique/phasique de la dopamine. En simulant une tâche de
réponse à des stimuli dans un contexte de déséquilibre de la dopamine, le modèle nous a
permis d’observer des symptômes similiaires à ceux de patients réels souffrant de TDAH.
Finalement, la réponse au méthylphénidate résultant de l’inhibition de la recapture de la
dopamine, à travers différents scénarios d’apprentissage a aussi été étudiée. Le développement
d’une métrique nous a permis de différencier les répondants des non-répondants, et
ainsi de mettre en évidence l’implication possible d’un apprentissage excessif chez les nonrépondants.
Une meilleure compréhension de la réponse au méthylphénidate permettrait
d’éviter la surmédication chez les non-répondants et d’aider les cliniciens dans leur pratique.
Malgré la complexité du système dopaminergique et des traitements associés, cette thèse
est un pas en avant dans la compréhension des mécanismes sous-jacents et de leur implication
dans la thérapie. Ces avancées ont été réalisées en adoptant une approche de pharmacologie
quantitative des systèmes, associée à une modélisation neurocomputationnelle du
domaine du génie électrique, et complétée par un aspect de transfert au chevet du patient.
Ce n’est qu’en transcendant ainsi les frontières disciplinaires qu’une visée aussi globale et
intégrative est possible, afin de faire face aux défis multidimensionnels du système de la santé. / Dopamine is an important neurotransmitter of the basal ganglia, a region of the brain
involved in motor function and learning. Disruption of dopamine dynamics can cause various
neurological conditions, such as Parkinson’s disease and attention deficit hyperactivity disorder
(ADHD). Levodopa, a dopamine precursor, is used to reduce the symptoms associated
with Parkinson’s disease, without directly alleviating its causes. Levodopa is very effective
in the early stages of the disease, but its effect duration along with its therapeutic index
decrease with disease-induced denervation. These modifications further challenge determination
of optimal dosing regimens of levodopa. In the case of ADHD, methylphenidate is
administered to reduce its symptoms by, among other things, blocking dopamine recapture.
Although evidence supports involvement of dopamine in ADHD, its exact etiology remains
unknown.
Few studies have investigated the effect of levodopa on the basal ganglia dopaminergic
system and how it evolves with disease progression. Also, although ADHD has received a
lot of interest, few quantitative studies of a mechanistic nature have been conducted on the
subject. The mathematical modeling approach used in this thesis is part of an overall effort
to optimize levodopa and methylphenidate, supported by the elucidation of the mechanisms
involved in Parkinson’s disease and ADHD. Using a quantitative systems pharmacology
(QSP) approach, we have developed an integrative model of the basal ganglia dopaminergic
system, with the objective of elucidating the mechanisms involved, assessing the impact of
dopamine in subjects with Parkinson’s or ADHD, with and without treatment, and objectively
guiding the dosing regimens optimization. To the best of our knowledge, this is the first
unifying modeling framework that addresses at the same time these two pathologies and
their therapies.
The model developed in this thesis includes three sub-models: the first one describes
the drug pharmacokinetics, either levodopa or methylphenidate; the second one translates
mathematically the different mechanisms involved in the dopamine dynamics; the third one is
a computational representation of the complexity of neurotransmission in the basal ganglia.
With appropriate adaptations, we have applied this same model to the context of Parkinson’s
disease and ADHD, as well as to their respective pharmacotherapies.
In order to physiologically represent Parkinson’s disease, we have integrated the denervation
process in the model as well as the resulting compensation mechanisms. The finger
tapping frequency is used as a clinical endpoint of bradykinesia, defined as the slowing of
movements. The developed model is based on up-to-date knowledge of the pathophysiology
and pharmacology of Parkinson’s disease, thus ensuring its validity in comparison with experimental
and clinical observations. Using this model, the non-linear relationships between
plasma levodopa concentration, dopamine concentration in the brain and response to a motor
task were studied. The narrowing of levodopa therapeutic index during the progression of
the disease due to these non-linearities was investigated. Finally, to ensure the translational
aspect of our approach, we developed a web application in which this model was integrated.
This application serves as a proof of concept for a tool aimed to facilitate the optimization
and individualization of dosing regimens.
For the study of ADHD, we adapted the developed model by integrating tonic and phasic
dopamine release, the latter occurring during a reinforcement learning task. Virtual individuals
were created with and without dopamine imbalance in the tonic/phasic ratio. By
simulating a stimulus-response task, we observe ADHD-like symptoms among virtual patients
with dopamine imbalance. Finally, the response to methylphenidate resulting from
dopamine recapture inhibition, through different learning scenarios, was also studied. The
development of a metric allowed us to differentiate responders from non-responders, and thus
to highlight the possible implication of excessive learning in non-responders. A better understanding
of methylphenidate response would help avoid overmedication in non-responders
and assist clinicians in their practice.
Despite the complexity of the dopaminergic system and its associated therapies, this
thesis is a step forward in understanding the underlying mechanisms and their involvement
in pharmacotherapy. These advances were achieved by adopting a quantitative systems
pharmacology approach, combined with neurocomputational modeling borrowed from the
electrical engineering field, and complemented by a translational bedside aspect. It is only
by transcending disciplinary boundaries and adopting such an integrative approach that
this ultimate goal of having a real impact on the multifaceted health system is possible.
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Développement et applications d’approches pharmacométriques pour l’individualisation du méthylphénidate dans le traitement du trouble déficitaire de l’attention : de l’occupation des transporteurs à l’effet cliniqueSoufsaf, Sara 04 1900 (has links)
Le méthylphénidate est un des médicaments les plus prescrits pour les patients ayant un trouble déficitaire de l’attention (TDAH). Comme la réponse au méthylphénidate peut varier d’un patient à l’autre, l’optimisation de la dose passe souvent par une période de titration. Au cours de cette titration, le clinicien, guidé par son expertise, prescrit différents niveaux de dose jusqu’à trouver celle qui convienne au patient. Ceci en fait un processus lourd pour le patient. L’individualisation des doses de méthylphénidate peut donc être améliorée par l’utilisation d’approches pharmacométriques. Ces approches cristallisent les informations connues sur le médicament dans un langage condensé basé sur les mathématiques et statistiques. Ainsi, leur utilisation dans le contexte du méthylphénidate fournit un outil numérique permettant de comprendre sa pharmacocinétique (ce que le corps fait au méthylphénidate) et sa pharmacodynamie (ce que le méthylphénidate fait au corps). Cette thèse se met à la quête de l’enrichissement de ces approches pharmacométriques en trois volets.
La première problématique abordée concerne la grande variabilité interindividuelle dans le traitement du méthylphénidate. Le début de la thèse s’attaque à l’interchangeabilité des médicaments novateurs et génériques ayant une grande variabilité interindividuelle. Une nouvelle méthode est proposée pour comparer efficacement les médicaments selon leur pharmacocinétique. Celle-ci se base sur une méthode établie qui tient compte non seulement de la réponse moyenne d’une population à un médicament, mais aussi de la variabilité interindividuelle dans cette réponse. Cette nouvelle méthode ajoute un paramètre modulable selon le médicament étudié et corrige les problèmes de permissivité des méthodes actuelles.
La pharmacodynamie du méthylphénidate est étudiée dans les deuxième et troisième volets de cette thèse. Il a été rapporté que l’efficacité du méthylphénidate décroît en fin de journée, malgré des concentrations plasmatiques similaires aux premières heures d’administration. Ainsi, suite à la prise de méthylphénidate, une tolérance aigüe se développe dans une même journée. Ce phénomène, observé sur des échelles de mesure cliniques mesurant la réduction des symptômes du TDAH, a déjà été décrit par des approches pharmacométriques. La deuxième partie de cette thèse explore la présence de cette tolérance aigüe au niveau des cibles thérapeutiques du méthylphénidate : les transporteurs de dopamine et norépinéphrine. Un modèle pharmacométrique est créé, décrivant l’interaction du méthylphénidate avec les transporteurs de dopamine et de norépinéphrine. Ce modèle est utilisé pour calculer la performance de différents régimes posologiques et explore le rôle de la norépinéphrine sur les doses nécessaires pour le traitement du TDAH.
Finalement, le troisième volet ajoute la pharmacodynamie sur une échelle clinique, notamment celle du score SKAMP. Grâce au modèle pharmacométrique du deuxième volet, la dernière partie de cette thèse cherche à répondre à la question : comment l’interaction du méthylphénidate avec les transporteurs de dopamine se traduit en effet clinique? Nos résultats indiquent que l’interaction avec les transporteurs se traduit partiellement en effet clinique et que la relation entre ces deux éléments est plus significative en début de journée comparativement au soir.
En somme, cette thèse a exploré les différentes facettes des méthodes pharmacométriques et leur application dans les prescriptions du méthylphénidate chez les patients atteints de TDAH. Les résultats de cette recherche démontrent l’utilité des approches pharmacométriques et ouvrent la porte à une recherche plus poussée afin de guider l’individualisation du méthylphénidate. / Methylphenidate is one of the most prescribed medications for patients with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Because the response to methylphenidate varies greatly among patients, dose optimization often involves a titration period. During this titration period, the clinicians, guided by their expertise, prescribes different levels of dose until they find the one that works best for the patient. This makes it a burdensome process for the patient. Individualization of methylphenidate doses can be improved by using pharmacometric approaches. These approaches crystallize the known information about the medication into a condensed language based on mathematics and statistics. Thus, their use in the context of methylphenidate provides a digital tool for understanding its pharmacokinetics (what the body does to methylphenidate) and its pharmacodynamics (what methylphenidate does to the body). This thesis seeks to enrich these pharmacometric approaches in three parts.
The first part of this dissertation concerns the high interindividual variability in methylphenidate response. The beginning of the thesis tackles the interchangeability of innovative and generic drugs with high interindividual variability. A new method is proposed to effectively compare drugs based on their pharmacokinetics. This method is based on an established method that takes into account not only the average response of a population to a drug, but also the interindividual variability in that response. This new method adds a modifiable parameter depending on the drug being studied and corrects the problems of permissiveness in current methods.
The pharmacodynamics of methylphenidate are studied in the second and third parts of this thesis. It has been reported that the efficacy of methylphenidate decreases at the end of the day, despite similar plasma concentrations to those in the early hours of administration. Thus, after taking methylphenidate, acute tolerance develops within the same day. This phenomenon, observed on clinical measurement scales measuring the reduction of ADHD symptoms, has already been described by pharmacometric approaches. The second part of this thesis explores the presence of this acute tolerance at the therapeutic targets of methylphenidate: dopamine and norepinephrine transporters. A pharmacometric model is created, describing the interaction of methylphenidate with dopamine and norepinephrine transporters. This model is used to calculate the performance of different dosage regimens and explore the role of norepinephrine in the doses needed for ADHD treatment.
Finally, the third part adds pharmacodynamics on a macroscopic scale, particularly the clinical effect of methylphenidate. Using the pharmacometric model from the second part, the end of this thesis seeks to answer the question: how does the interaction of methylphenidate with dopamine transporters translate into clinical effects? Our results indicate that the interaction with transporters partially translates into clinical effects and that the relationship between these two elements is more significant in the morning compared to the evening.
Overall, this thesis has explored the various facets of pharmacometric methods and their application in the prescriptions of methylphenidate for patients with ADHD. The results of this research demonstrate the utility of pharmacometrics approaches and open the door to further research to guide the individualization of methylphenidate.
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