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Il est généralement admis que la vision joue un rôle prépondérant dans la formation des représentations spatiales. Qu’advient-il alors lorsqu’un individu est atteint de cécité? Dans le premier volet de cette thèse, les habiletés spatiales des personnes aveugles ont été examinées à l’aide de différentes tâches et comparées à celles de personnes voyantes effectuant les mêmes tâches avec les yeux bandés. Dans une première étude, les capacités de rotation mentale ont été évaluées à l’aide d’une épreuve d’orientation topographique tactile. Les résultats obtenus montrent que les personnes aveugles parviennent généralement à développer des capacités de rotation mentale similaires à celles de personnes voyantes et ce, malgré l’absence d’information de nature visuelle. Dans une seconde étude, nous avons utilisé différentes tâches spatiales nécessitant l’utilisation de la locomotion. Les résultats obtenus montrent que les personnes aveugles font preuve d’habiletés supérieures à celles de voyants lorsqu’elles doivent apprendre de nouveaux trajets dans un labyrinthe. Elles parviennent également à mieux reconnaître une maquette représentant un environnement exploré précédemment. Ainsi, l’absence de vision ne semble pas entraver de manière significative la formation de concepts spatiaux. Le second volet de cette thèse s’inscrit dans la lignée des études sur la plasticité cérébrale chez les personnes aveugles. Dans le cas présent, nous nous sommes intéressés à l’hippocampe, une structure profonde du lobe temporal dont le rôle au plan spatial a été établi par de nombreuses études animales ainsi que par des études cliniques chez l’humain incluant l’imagerie cérébrale. L’hippocampe joue un rôle particulièrement important dans la navigation spatiale. De plus, des changements structuraux de l’hippocampe ont été documentés en relation avec l’expérience des individus. Par exemple, l’étude de Maguire et al. (2000) a mis en évidence de telles modifications structurelles de l’hippocampe chez des chauffeurs de taxi. À l’instar de ces derniers, les personnes aveugles doivent emmagasiner de nombreuses informations au sujet de leur environnement puisqu’elles ne peuvent bénéficier de la vision pour mettre à jour les informations sur celui-ci, sur leur position dans l’espace et sur la position des objets se trouvant hors de leur portée. Nous avons montré, pour la première fois, une augmentation du volume des hippocampes chez les personnes aveugles en comparaison avec les personnes voyantes. De plus, cette augmentation de volume était positivement corrélée à la performance à une tâche d’apprentissage de trajets. Les résultats présentés dans cette thèse permettent d’appuyer les études antérieures qui soutiennent que les personnes aveugles parviennent à compenser leur déficit et à développer des habiletés spatiales comparables, voire supérieures, à celles de personnes voyantes. Ils permettent également d’apporter un éclairage nouveau sur le concept de plasticité cérébrale présent chez cette population en montrant pour la première fois un lien entre le volume de l’hippocampe et les habiletés spatiales chez les personnes aveugles. / It is well known that the visual modality plays a key role in the development of spatial representations. Hence, one may wonder how complex spatial abilities develop and how the brain is able to adapt in the absence of this modality. In order to answer such questions we investigated the spatial abilities and cerebral plasticity of both early and late blind individuals in comparison to sighted blindfolded individuals. The first experiment was designed to assess mental rotation abilities. A tactile topographical orientation task was used. The results show that blind individuals are able to develop mental rotation abilities similar to those of sighted ones. In the second experiment, we used different spatial tasks requiring the use of locomotion and wayfinding. Results show that blind individuals are better than their sighted counterparts at learning new routes in a maze. They also perform better when having to recognize a small-scale model representing a real-size spatial layout they had previously explored. Thus, the absence of vision does not appear to significantly impede the formation of spatial concepts. The second part of this thesis is in line with studies on brain plasticity in blind individuals. We measured morphological changes in the hippocampus, a medial structure of the temporal lobe. Animal lesion-based and human brain imaging studies have shown that the hippocampus plays an important role in the processing of spatial information and in spatial navigation. Furthermore, structural changes in the hippocampus have been documented in relation to the ‘spatial’ experience of individuals. For instance, Maguire and colleagues (2000) have shown structural differences in the hippocampus of well-trained taxi drivers in comparison to individuals without extensive spatial training. Like taxi drivers, blind individuals require extensive storage of information regarding their environment. This is essentially because they cannot rely on visual cues to create a representation of the spatial organization of their environment, nor can they continuously visually update their position in space and the spatial coordinates of objects outside of their reach. Here we show for the first time an increase in the volume of the hippocampus in blind compared to sighted individuals. Moreover, this increase in hippocampal volume was positively correlated with performance on the route-learning task described above. Overall, the results not only support previous findings showing that blind individuals can develop spatial abilities similar or superior to those of sighted individuals, but also shed light on the concept of brain plasticity by showing for the fist time a correlation between hippocampal volume and spatial abilities in the blind.

L’objectif principal de la présente thèse est d’étudier la nature multifactorielle des difficultés attentionnelles que présentent les personnes ayant subi un traumatisme craniocérébral léger (TCCL). Plus spécifiquement, nous avons voulu cerner l’impact des symptômes de douleur, ainsi que de facteurs émotifs et de personnalité, sur le fonctionnement attentionnel de personnes ayant eu un TCCL. Afin d’atteindre cet objectif, cette thèse présente trois articles. Dans le premier article, l’impact cognitif/neuropsychologique de la douleur chronique (DC) et de ses variables psychologiques concomitantes a été examiné par le biais d’une recension des écrits. Le deuxième article présente une étude expérimentale portant sur les relations entre des variables liées à la douleur et à l’affectivité, et le fonctionnement attentionnel de personnes ayant subi un TCCL étant à différents stades de récupération, comparativement à un groupe témoin normal. Enfin, un troisième article décrit une étude expérimentale qui a été menée afin d’explorer les associations entre certains facteurs de personnalité (neuroticisme, extraversion) et l’efficacité attentionnelle chez des participants normaux, ainsi que chez des personnes ayant subi un TCCL. Les résultats des articles présentés dans cette thèse démontrent que le TCCL en soi peut nuire au fonctionnement attentionnel, puisque des déficits de l’attention peuvent être observés sur des tâches neuropsychologiques qui mesurent les temps de réaction avec précision. Des variables concomitantes au TCCL peuvent aussi avoir un impact négatif sur l’attention sélective; la présence de symptômes de douleur nuit à la performance sur des tâches d’attention et certains traits de personnalité sont associés à l’efficacité attentionnelle ou aux symptômes post-commotionnels. Cette thèse montre donc que divers facteurs peuvent contribuer aux difficultés d’attention des personnes ayant subi un TCCL. Le neuropsychologue devrait utiliser des tâches sensibles aux atteintes, parfois plus subtiles, que présentent les personnes ayant eu un TCCL lorsqu’il tente de comprendre les difficultés attentionnelles de cette clientèle. De plus, les variables associées à la douleur et certains traits de personnalité devraient être systématiquement évalués lors de l’examen neuropsychologique post-TCCL. / The main goal of this thesis is to study the multifactorial nature of attentional difficulties presented by individuals having sustained a mild traumatic brain injury. Specifically, we sought to determine how pain symptoms, emotional factors, and personality variables impact attentional functioning following mild traumatic brain injury. To achieve this, the present thesis describes the findings of three articles. In the first article we reviewed studies that had investigated the cognitive/neuropsychological impact of pain symptoms, and of psychological variables related to chronic pain. The second article presents the findings of an experimental study in which we explored the relationships between symptoms of pain, emotional factors, and attentional functioning in individuals with mild traumatic brain injury in different phases of recovery. A third article describes the results of another experimental study exploring the associations between personality variables, and attentional efficacy in both normal individuals and in those having sustained a mild traumatic brain injury. Findings of the studies described in this thesis demonstrate that mild traumatic brain injury can decrease attentional efficacy, as attentional deficits can be observed on certain neuropsychological tasks that precisely measure reaction times. Variables concomitant to mild traumatic brain injury can also negatively impact attention; the presence of pain symptoms is associated with decreased performance on attention tasks, and certain personality traits are associated with attentional efficacy or with post-concussion symptoms. This thesis thus demonstrates that various factors contribute to the attentional difficulties presented by persons with mild traumatic brain injury. The neuropsychologist should opt to use cognitive tasks sensitive to mild brain injury when exploring the attentional complaints of these individuals. As well, a thorough evaluation of variables related to pain, and of personality traits should be systematically conducted in the context of a post-MTBI neuropsychological examination.

Thesis (doctoral)--University of Limburg, Maastricht, 1992. / Summary in Dutch. Includes bibliographical references (p. 109-119)

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Introduction: The surgical and endovascular results of the treatment of pial AVM provided at our Neurosurgical centre are presented. These results are supported by neuropsychological outcomes of subgroup of treated patients. Going by these results and by an overview of literary data on the efficacy and complications of each therapeutic modality, the optimal algorithm of indications is presented Cohort of patients: The main series comprises 222 patients aged 9 to 87 years treated in the years 1998 - 2013. The surgical group consists of 85 patients, 55 patients received solely endovascular treatment. Thirty-four patients were consulted and referred directly to the Radiosurgical unit. The remaining 48 were recommended to abide by the strategy of "watch and wait". A subgroup of 66 patients, who underwent treatment of AVM was neuro-psychologically tested at least two years after treatment using a battery of tests constructed specifically for this study. A control group consisted of 10 subjects without any neurological disease. Results: In the surgical group, serious complications were 3.5% at a 96.5% therapeutic efficacy. As for AVM treated with purely endovascular methods, serious procedural complications were seen in 5.5% of patients, with efficacy totalling 36.4%. One observed patient suffered...

Learning and memory consolidation processes in children and adults: a<p>neurophysiological and neuropsychological investigation.<p><p>Sleep is a complex and active state of the brain, associated with essential functional changes<p>[1]. Accumulated evidence in the adult population indicates that sleep participates in the<p>consolidation of declarative (i.e. memory for facts and episodes) and procedural (i.e. skills<p>and habits) memory, allowing novel information to be integrated for the long term in cerebral<p>networks [2]. Whether sleep supports memory consolidation in children likewise and to the<p>same extent than in adults remains disputed. In this framework, I have developed<p>experiments aimed at investigating sleep-dependent consolidation processes both in children<p>and adults, using behavioral and neurophysiological techniques (magneto-encephalography<p>[MEG]; electro-encephalography [EEG]; functional magnetic resonance imaging [fMRI]). To<p>sum up, researches conducted during my PhD thesis have contributed to start unraveling<p>neurophysiological mechanisms participating in sleep-dependent consolidation processes.<p>On the one hand, I report that despite a lack of detectable behavioral differences, posttraining<p>sleep plays a role in reshaping the cerebral networks subtending implicit motor<p>sequence learning in adults [3]. I also showed using a motor adaptation task [4] that sleep<p>contributes to the consolidation of procedural memory in children [5]. On the other hand, I<p>have evidenced neuromagnetic correlates of learning novel semantic representations in<p>children [6-7], and is currently finalizing the analysis of the effect of a post-training nap on the<p>consolidation of these representations. Finally, I showed in epileptic children that interictal<p>epileptic discharges (IED) during sleep impairs declarative memory consolidation processes<p>[8-9], and that this phenomenon is reversible upon pharmacological treatment suppressing<p>IED. Altogether, these findings advocate the need to explore further memory consolidation<p>and its neurophysiological basis in children, both healthy and suffering from various brain<p>pathologies [10].<p>[1] Urbain C. Peigneux, P. & Schmitz R. Sleep and the Brain. (to appear). In The Oxford Handbook of<p>Sleep and Sleep Disorders. C. M. Morin and C. A. Espie (Eds.). Oxford University Press, Oxford, NY.<p>[2] Peigneux P. Schmitz R. & Urbain C. Sleep and Forgetting. In Forgetting. S. Della Sala (Ed.).<p>Psychology Press, Hove, UK. 2010. (pp. 165-184).<p>[3] Urbain C. Schmitz R. Schmidt C. Cleeremans A. Van Bogaert P. Maquet P. and Peigneux P.<p>(submitted). Neuroanatomical Sleep-Dependent Processing in the Probabilistic Serial Reaction Time<p>Task.<p>[4] Huber, R. Ghilardi, M.F. Massimini, M. And Tononi, G. Local sleep and learning. Nature, 2004,<p>430, 78-84.<p>[5] Urbain C. Houyoux E. Albouy G. Peigneux P. (in preparation). Sleep-dependent consolidation of<p>procedural learning in children.<p>[6] Urbain C. Schmitz R. Op De Beeck M. Bourguignon M. Galer S. X. De Tiège, Van Bogaert P.<p>and Peigneux P. (in preparation). How learning new meanings about novel objects modulates cerebral<p>activity in children: A MEG Study.<p>[7] Urbain C. Schmitz R. Bourguignon M. Op De Beeck M. Galer S, De Tiège X. Van Bogaert P.<p>Peigneux P. (2011). Learning and Fast-Mapping Meanings to Novel Object in Children: A MEG Study.<p>17th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping [HBM], 26-30 June 2011, Québec<p>City, Canada<p>[8] Urbain C. et al. Is sleep-related consolidation impaired in focal idiopathic epilepsies of childhood?<p>A pilot study, Epilepsy and Behavior, 2011, 22(2), 380-384.<p>[9] Van Bogaert P. Urbain C. Galer S. Ligot N. Peigneux P. and De Tiège X. Impact of focal<p>interictal epileptiform discharges on behaviour and cognition in children. Neurophysiologie<p>Clinique/Clinical Neurophysiology, 2012, 42(1–2), 53-58. / Doctorat en Sciences Psychologiques et de l'éducation / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La leucémie lymphoblastique aiguë est la forme la plus fréquente de cancer chez l’enfant. Aujourd’hui le taux de survie à ce cancer est très élevé, notamment en raison de l’efficacité des protocoles de traitement contemporains. Toutefois, malgré ce taux de survie élevé, plusieurs études soulignent la présence de troubles neurocognitifs, d’atteintes neuroanatomiques et de particularités neurofonctionnelles dans cette population, suite aux traitements. Ces atteintes peuvent affecter la qualité de vie ainsi que la réussite scolaire et professionnelle des survivants. L’objectif de cette thèse était de préciser le profil neurocognitif et d’étudier le fonctionnement neuronal de survivants de la LLA pédiatrique. La thèse est composée de trois articles, soit une revue de littérature et deux articles empiriques. Le premier article visait à recenser les difficultés neurocognitives et neuroanatomiques existantes chez les survivants de la LLA pédiatrique. Cette revue confirme que de nombreuses atteintes ont été identifiées dans cette population. Sur le plan neurocognitif, les atteintes les plus fréquemment rapportées sont des déficits des fonctions exécutives et attentionnelles. La mémoire à court terme s’avère être une fonction particulièrement touchée. Sur le plan neuroanatomique, la matière blanche cérébrale de la population survivante de LLA semble également être altérée. De plus, les atteintes paraissent persister plusieurs années après la fin des traitements. Dans certains cas, les atteintes peuvent même prendre de l’ampleur au fil des années post-diagnostic. Toutefois, peu d’études ont été menées chez des survivants à long terme d’âge adulte, soit plus d’une décennie après le diagnostic. Dans notre second article, nous décrivons le profil neurocognitif d’une cohorte d’adolescents et d’adultes survivants de la LLA. Nos résultats suggèrent la présence fréquente de difficultés au niveau de la mémoire à court terme/mémoire de travail, de la fluidité verbale phonologique, de la flexibilité cognitive et de la coordination visuo-motrice. Nous avons également validé une batterie d’évaluation neurocognitive brève auprès d’une sous-population de la cohorte initiale, composée uniquement d’adultes : la batterie DIVERGT. Nos résultats ont montré que la DIVERGT permettait de prédire avec précision le rendement intellectuel global, la performance en mathématiques et la performance en mémoire verbale. La batterie présentait une sensibilité et une spécificité acceptable, ainsi qu’une excellente valeur de prédiction négative, permettant de dépister les difficultés dans plusieurs domaines neurocognitifs. Ainsi, la batterie de dépistage pourrait facilement être utilisée dans le cadre des examens de routine chez les adultes survivants de la LLA et ainsi améliorer la qualité du suivi à long terme chez ces patients. Enfin, comme les difficultés neurocognitives en mémoire à court terme/mémoire de travail sont fréquentes, nous avons utilisé la magnétoencéphalographie (MEG) afin d’étudier le fonctionnement neuronal sous-jacent à la mémoire à court terme visuelle (MCTv) dans cette population d’adultes survivants de la LLA. En comparant les données des survivants à celles d’un groupe contrôle, nous avons cherché à mettre en lumière toute différence dans l’activation cérébrale générée lors d’une tâche de MCTv dans notre population clinique. Nos résultats ont montré que la performance en MCTv était similaire entre les survivants de la LLA et le groupe contrôle. Toutefois, une activation cérébrale atypique a été observée dans plusieurs régions cérébrales. Les survivants de la LLA présentaient une activation accrue dans la région occipitale latérale et les gyri précentraux et post-centraux, des régions habituellement associées à la MCTv. Une augmentation a aussi été observée dans certaines régions moins impliquées dans la MCTv, soit les régions temporales supérieure et médiane ainsi que le gyrus supramarginal. Une sous-activation de la région frontale inférieure a également été observée. Ces résultats pourraient suggérer l’existence de processus neuronaux compensatoires chez les survivants de la LLA. Ces processus leur permettraient d’obtenir une performance similaire à celle d’individus qui n’ont pas d’historique de traitement liés au cancer. En dernier lieu, nous avons montré que les patrons d’activation étaient modulés par l’âge d’apparition de la maladie, un facteur de risque important pour le développement de difficultés neurocognitives. Effectivement, l’activité cérébrale était réduite dans plusieurs régions chez les individus plus jeunes au moment du diagnostic. Ces résultats tendent à souligner l’importance d’étudier le fonctionnement neurocognitif et neuronal d’adultes survivants de la LLA, ainsi que les facteurs pouvant moduler leur efficacité. / Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most prevalent cancer in children. Today, the survival rate of ALL is very high, mainly because of the efficiency of contemporary treatment protocols. However, several studies report neurocognitive deficits, neuroanatomical damage and neurofunctional particularities in that population. These deficits can affect quality of life as well as academic and professional achievement. The aim of the present thesis was to study the neurocognitive profile and neuronal functioning of survivors of ALL. This thesis includes three articles, one review article and two empirical articles. Our first article aimed at summarizing frequent neurocognitive difficulties and neuroanatomical damage present in ALL survivors. Our review shows that several deficits are seen in that population. Regarding cognition, executive difficulties are the most frequently reported. Amongst them, short-term memory is one of the most affected neurocognitive function. Regarding neuroanatomical damages, cerebral white matter integrity is frequently altered in that population. Moreover, these difficulties persist many years after the end of treatments. In some cases, the gravity of these deficits can even increase with passing years after diagnosis. Nevertheless, few studies have investigated long-term adult survivors, more than a decade after diagnosis. Our second article first describes the neurocognitive profile of a cohort of adolescent and adult ALL survivors. Our results suggest a high incidence of deficits in working memory, phonological verbal fluency, cognitive flexibility and visuo-motor coordination. We also aimed at validating a brief neurocognitive screening procedure in a sub-population of the same cohort, composed uniquely of adult ALL survivors: the DIVERGT screening procedure. Our results showed that the DIVERGT accurately predicted general intellectual functioning, mathematics and verbal memory. The procedure had acceptable sensitivity, specificity, and excellent negative predictive value (NPV) for the screening of difficulties in multiple neurocognitive domains. Therefore, the DIVERGT could easily be used during routine examination in adult ALL survivors and, improve the quality of cancer related long-term follow-up. Because deficits in short-term memory/ working memory are frequent in ALL survivors, we investigated neural correlates of visual short-term memory (VSTM) in that population, using magnetoencephalography (MEG) as part of our third article. Comparing ALL survivors results with healthy subjects, we aimed at uncovering VSTM related brain activation anomalies in our clinical population. Our results showed that performance in VSTM was similar between controls and survivors. However, atypical brain activation was found in multiple brain regions in ALL survivors. They displayed an over activation of regions that are usually involved in VSTM: lateral occipital, precentral and postcentral gyri, as well as regions that are not usually involved in VSTM: superior and middle temporal region and supramarginal gyrus. A sub-activation of the inferior frontal region was also found. Our results suggest the existence of compensatory neural mechanisms in ALL survivors, allowing them to perform as healthy subjects. Last, we showed that these patterns of activation were modulated by the age of onset, a well-known risk factor for the development of neurocognitive deficits. Activity was reduced in participants who were younger at the time of diagnosis. Altogether, these results highlight the importance of studying neurocognitive and neuronal functioning in ALL survivors, as well as the factors that can modulate their efficacy.

The purpose of this dissertation was to examine aspects of self-awareness in patients with brain injuries: In Study 1 two measures for the assessment of self-awareness were compared (i.e., questionnaire approach vs. predicted performance method). Study 2 analyses the relationship between awareness, goal setting ability (i.e., the ability to set realistic goals), and outcome in the rehabilitation setting as well as in an experimental task. / Ziel dieser Dissertation war es, Aspekte des Störungsbewusstseins von Patienten mit Hirnschädigungen zu untersuchen: In Studie 1 wurden zwei Methoden zu Erfassung/Messung des Störungsbewusstseins verglichen (Fragebogen-Methode und Leistungsvorhersage-Methode). In Studie 2 wurde der Zusammenhang zwischen Störungsbewusstsein, realistischen Zielsetzungen, und Rehabilitationserfolg sowohl im Rehabilitationskontext als auch in einer experimentellen Aufgabe untersucht.

Diese Arbeit befasst sich mit zwei ebenso alten wie bis in die Gegenwart bedeutsamen kontroversen Positionen in der Philosophie- und Wissenschaftsgeschichte: Einerseits dem Nativismus, der davon ausgeht, dass (wesentliche) Ideen in den Menschen eingeboren sind, hier vertreten durch die Position Noam Chomskys, dessen Arbeiten über universelle Grammatik die Linguistik im 20. Jahrhundert revolutionierten und weitreichende Auswirkungen auf Philosophie und Kognitionswissenschaften hatten. Dem gegenübergestellt wird die Position von Jean Piaget, der als Entwicklungspsychologe aus seiner Arbeit mit Kindern ein radikal konstruktivistisches Stufenmodell der Erkenntnisentwicklung vom Baby bis zum wissenschaftsfähigen Erwachsenen entwickelt hat, das auf angeborene Ideen verzichtet. Dargestellt werden historische und erkenntnistheoretische Hintergründe dieser interdisziplinären Streitfrage und die Argumente beider Positionen.