Les troubles du comportement en sommeil paradoxal (TCSP) ont été individualisés comme un type de parasomnie par Carlos Schenck en 1986. Il s'agit d'une parasomnie caractérisée par l'absence d'atonie musculaire pendant le sommeil paradoxal associée à l'apparition de mouvements anormaux allant de simples secousses à des comportements élaborés souvent violents. Ces comportements dépendent de l'activité onirique et sont décrits comme une " mise en acte des rêves ". Les TCSP sont fréquents dans la maladie de Parkinson. Les patients parkinsoniens ayant des TCSP ont des troubles cognitifs plus importants et ont un risque de démence plus important que les autres patients. Les TCSP peuvent également se présenter de manière isolée, sans aucune cause pathologique apparente. Ils sont alors considérés comme " idiopathiques " (TCSPi). Ce terme " idiopathique " a néanmoins été remis en cause du fait de la présence de nombreux signes évocateurs d'une synucléinopathie chez ces patients (affaiblissement des performances cognitives, anomalies cérébrales structurales et fonctionnelles). De nombreux patients ayant des TCSP initialement considérés comme idiopathiques, vont développer un syndrome parkinsonien et/ou une démence après plusieurs années d'évolution. Une étude récente rapporte que cela concerne 81 % des patients après 16 ans de suivi. Ces données ont conduit à l'hypothèse selon laquelle les TCSP seraient un symptôme révélant les stades précoces " non-moteurs " de la MP. Les agrégats pathologiques d'alpha-synucléine touchant les structures du tronc cérébral seraient à l'origine de l'apparition de TCSP avant même le syndrome parkinsonien. Cette chronologie dans les stades d'évolution de la MP (pré-clinique, pré-moteur, moteur, démence) ne semble néanmoins pas être retrouvée chez tous les patients parkinsoniens. Elle révèlerait plutôt un certain sous-type de MP, caractérisée par de nombreux symptômes non-moteurs précédant le syndrome parkinsonien et par un risque accru de démence précoce. Parmi ces symptômes non moteurs, les troubles cognitifs seraient importants et toucheraient notamment le fonctionnement visuo-perceptif. Ce travail a eu pour objectif d'étudier le lien entre les TCSP, les troubles visuo-perceptifs et la maladie de Parkinson. Dans une première étude, des évaluations spécifiques des fonctions visuo-spatiales ont permis de mettre en évidence des troubles visuo-perceptifs chez les patients ayant des TCSPi. Les patients parkinsoniens ayant des TCSP avaient des troubles visuo-perceptifs plus marqués que ceux n'ayant pas de TCSP. Les résultats ont également permis d'identifier la nature des troubles visuo-perceptifs. Les processus intermédiaires de traitement de l'information visuelle semblent spécifiquement touchés dans ces groupes de patients.La deuxième partie de notre travail a été consacrée à l'exploration des corrélats neurophysiologiques de cette atteinte perceptive chez les patients ayant des TCSPi. Cette étude était basée sur l'analyse d'un potentiel évoqué cognitif : la Ncl (negativity associated with closure) décrite comme un marqueur de notre capacité à reconnaître des objets partiellement occultés ; autrement dit, une composante générée par la mise en jeu des processus intermédiaires de traitement de l'information visuelle. L'absence de Ncl observée chez les patients ayant des TCSPi est compatible avec l'hypothèse d'un dysfonctionnement des régions du Lateral occipital complex (LOC) situées sur la voie ventrale de traitement de l'information visuelle. [...]

L’hypothèse de ce travail est que les sujets schizophrènes souffrant d’hallucinations auditives verbales perçoivent leur propre voix comme une voix étrangère. L'objectif de notre travail est donc d'étudier les réponses électrophysiologiques évoquées par la voix des participants et celle d’une personne inconnue. Nos résultats chez les sujets sains montrent que nous allouons moins de ressources attentionnelles automatiques à notre propre voix que par rapport à une voix inconnue. Cet effet d’atténuation de l’orientation automatique de l’attention pour sa propre voix n’est pas observé chez les patients schizophrènes. De plus, conformément à notre hypothèse initiale, cet effet est d’autant plus faible que la sévérité des hallucinations est forte. / The hypothesis of this study was that schizophrenic patients with auditory verbal hallucinations perceive their own voices as alien voices. The aim of the study was to investigate the electrophysiological responses evoked by participants’own voices and those of unknown individuals. Our results in healthy subjects showed that they allocated fever automatic attentional resources to their own voices than to unfamiliar voices. This attenuation effect of the automatic orientation of attention to own voice was not observed in schizophrenic patients. In addition, in agreement with our initial hypothesis, the attenuation decreased even further as the hallucinations became more severe.

L’intolérance au changement est fréquemment observée dans l'autisme et s'exprime dans toutes les modalités sensorielles. L’objectif de ce travail était d’étudier la perception automatique du changement visuel chez des enfants et adultes avec autisme via un paradigme oddball passif. En utilisant l’électrophysiologie, des réponses atypiques aux changements visuels mêmes mineurs, ont été mises en évidence dans l’autisme, quel que soit l'âge, suggérant une hyperdistractibilité des patients. De plus, l’utilisation de l’IRMf a permis de révéler, lors de la présentation d’un changement visuel, une hyperactivation du cortex sensoriel associée à une hyperactivation du cortex cingulaire antérieur, d’autant plus élevée que les patients avaient des traits autistiques marqués. Cette étude suggère donc qu’une hyper-réactivité sensorielle associée à des troubles de l’attention visuelle sélective contribueraient aux troubles de perception du changement et aux difficultés d'adaptation dans l’autisme. / Resistance to change is often reported in autism spectrum disorders (ASD) and may occur in all sensory modalities. The aim of the present work was to investigate automatic visual change detection in children and adults with ASD using a passive oddball paradigm. Whatever the age, electrophysiological results showed atypical responses to, even minor, changes, suggesting an hyper distractibility in the patients. Besides, fMRI results revealed hyperactivation of the sensory cortex associated with hyperactivation of the anterior cingulate cortex in adults with ASD, the latest being correlated with the degree of autistics symptoms. These studies thus suggest that a sensory hyper-reactivity associated with visual selective attention deficits might contribute to atypical change perception and adaptation in ASD.

Des réactions inhabituelles et disproportionnées face aux changements survenant de manière imprévisible dans l’environnement sont observées dans l’autisme. L’objectif de ce travail est de caractériser chez des adolescents et des jeunes adultes avec autisme les mécanismes neurophysiologiques impliqués dans le traitement d’un contexte visuel prédictif à partir de l’analyse des potentiels évoqués et des oscillations cérébrales. L’étude de la maturation au cours de l’adolescence chez le sujet au développement typique montre que les mécanismes de prédiction sont matures dès l’âge de 12 ans. Les personnes avec autisme parviennent à extraire l’information pertinente dans un contexte simple, certain et explicite, et à l’utiliser pour se préparer à la survenue d’un événement afin d’y avoir une réponse adaptée. Ces résultats suggèrent que les mécanismes de traitement d’un contexte visuel prédictif dans un contexte certain sont préservés dans l’autisme. Toutefois, les personnes avec autisme sur-anticipent les stimulations imprévisibles, en accord avec leur impression de surcharge sensorielle. Elles présentent également des difficultés pour moduler de manière flexible les activités corticales en fonction du niveau d’incertitude du contexte, en accord avec le défaut d’adaptation à un monde en perpétuel changement. Ce travail suggère qu’un dysfonctionnement des mécanismes de prédiction dans un contexte incertain pourrait fournir un cadre théorique permettant de mieux comprendre les particularités rencontrées dans l'autisme. / Individuals with autism react in an unusual and disproportionate way if unpredictable changes occur in their environment. The aim of the present work is to investigate brain mechanisms involved in visual predictive context processing in adolescents and adults with autism using analysis of event-related potentials and brain oscillations. The developmental study shows that mechanisms of prediction are mature by the age of 12 in typically developing adolescents. Individuals with autism are able to extract relevant information from the stimulus train in a simple, certain and explicit context, to use it in order to anticipate the occurrence of an event and to have an appropriate response, suggesting preserved extraction and use of predictive information during a certain context. However, individuals with autism over-anticipate stimuli during an uncertain context, consistent with the sense of being overwhelmed by incoming information, and also cannot flexibly modulate cortical activity according to changing levels of uncertainty, in agreement with atypical adaptation in an ever-changing world. This work suggests that a dysfunction of predictive processing in an uncertain context might provide a theoretical framework to better understand the symptoms encountered in autism.

Ce travail s’est intéressé au traitement sous cortical de la parole dégradée par le bruit, notamment par la caractérisation première de l’importance de certains traits acoustiques dans la perception de la parole normale. Pour cela, nous avons d’abord participé à la mise au point de la technique électrophysiologique de potentiels évoqués auditifs obtenus en réponse à des sons de parole, technique proche de celle des potentiels évoqués auditifs précoces, mais qui a des exigences propres en matière de traitement du signal et de techniques de recueil, qui nécessitent une adaptation importante de part la nature différente des stimuli français par rapport aux stimuli anglais utilisés par l’équipe de référence américaine. Les différents axes de notre recherche ont, par ailleurs, permis de mettre en évidence l’importance de l’encodage sous cortical de certaines caractéristiques acoustiques telles que l’enveloppe temporelle, le voisement, mettant par là même en évidence un possible effet corticofuge sur l’encodage de celui-ci. Ces différentes expériences nous ont amenés à nous poser la question des conditions idéales de recueil des PEASP, et notamment l’effet de l’intensité sur le recueil de ceux-ci, mettant en évidence une relation non-linéaire entre l’intensité de stimulation, et les caractéristiques des PEAPSP. Si une intensité de 20 dB SL semble nécessaire au recueil d’un PEAPSP, les réponses montrent une variabilité qui reste très grande à l’échelon individuel, ce qui rend l’utilisation de l’outil PEAPSP à visée diagnostique, que ce soit dans les troubles du langage chez l’enfant, ou dans les troubles de l’audition dans le bruit, difficile. / The major purpose of my thesis was the investigation of brainstem structures implications into speech in noise processing, particularly by identifying the impact of acoustic cues on normal speech perception. Firstly, we were involved in the engineering of the speech auditory brainstem responses (SABR) recording system. SABR are similar to brainstem auditory evoked responses to clicks, but require different acquisition and signal processing set-ups, due to the difference between the French and the American stimuli used by the American reference team. The different studies presented here, permitted to emphasize the role of brainstem structures into the subcortical processing of acoustical cues, such as the temporal enveloppe, or the voicing, with a possible evidence of a corticofugal effect on SABR. These experimentations lead us to a more fundamental question on the best conditions required for PEASP collection, in particular, the best stimulation intensity needed. The results of the experiment on intensity effect showed a non linear relation between the stimulation intensity and PEASP characteristics. Even if an intensity of only 20 dB SL seems enough for SABR recording, individual results are still highly variable so that diagnostic application of SABR on, for example, children with language learning problems or subject suffering from speech in noise perception impairment remains difficult.

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Chez l’humain, les corrélats EEG du système de supervision de l’action ont largement été explorés dans le cadre de travaux sur la prise de décision, mettant en évidence plusieurs potentiels évoqués caractéristiques du traitement des erreurs de sélection de l'action. Typiquement, les tâches employées impliquent des réponses motrices élémentaires et l’évaluation des performances est de nature catégorielle. En contraste, l'EEG n'a que rarement été associée à des tâches motrices plus complexes, dans lesquelles les erreurs d'exécution du mouvement correspondent à des événements spatio-temporels variant en amplitude de manière continue. Pour explorer les corrélats EEG du traitement des erreurs d’exécution du mouvement nous avons enregistré l'activité cérébrale de participants engagés dans des tâches d'adaptation visuomotrice impliquant des perturbations mécaniques ou visuelles.Dans une première étude, nous avons identifié une négativité fronto-centrale sensible à la taille des erreurs cinématiques. Sa forte similitude avec la négativité liée au feedback (FRN), classiquement associée aux erreurs de prédiction de la récompense (EPR) suggère que le traitement des erreurs de prédiction sensorielles recrute des processus neuronaux communs à celui des EPR. Dans une seconde étude, nous avons exploré la sensibilité de l'activité oscillatoire β aux erreurs cinématiques. Nous avons ainsi mis en évidence deux patrons de modulation distincts. Alors que la modulation du rebond β post-mouvement serait liée à la saillance des erreurs cinématiques indépendamment de l’adaptation sensorimotrice, la modulation de la puissance β pré-mouvement semble être le reflet de mécanismes adaptatifs. / In humans, EEG correlates of performance monitoring have been extensively investigated in relation to decision-making theories. Event-related potentials correlates of error processing have been well documented using choice reaction-time tasks in which very simple motor responses are required. In these tasks, errors concern inappropriate action selection only and the evaluation of the performance is discrete (e.g. failure or success). In contrast, EEG activity has been much less examined in more complex motor tasks in which inaccurate movement-execution produces errors that vary continuously in magnitude. Our goal was to explore EEG correlates of movement-error processing and sensorimotor adaptation. In this purpose, we recorded EEG while volunteers performed reaching movements under mechanically or visually perturbed conditions. In a first study, we identified a fronto-central negativity whose amplitude was modulated by the size of movement errors. This potential presents great similarities with the Feedback Related Negativity (FRN), a potential often assumed to reflect reward-prediction errors (RPE). These findings suggest that the processing of movement-execution errors, corresponding to sensory-prediction errors, and the processing of RPE involve a shared neural network. In a second study we assessed β-power sensitivity to errors and found two clearly distinct patterns of β-band modulation. Our results suggest that the postmovement β-power may reflect error-salience processing independent of sensorimotor adaptation whereas modulations in the foreperiod may directly relate to the motor-command adjustments activated after movement-execution errors are experienced.

Ce travail de thèse s’inscrit dans une approche dimensionnelle de la psychopathologie et son objectif est d’apporter de nouvelles connaissances au champ de recherche qui considère l’existence d’un continuum entre schizophrénie et trouble bipolaire ainsi qu’entre traits de personnalité et pathologies. Afin d’explorer ces continuums, nous avons étudié, grâce à la méthode des potentiels évoqués cognitifs et l’étude de certaines de leurs composantes (N400, LPC), les processus neurocognitifs sous-tendant l’intégration d’un contexte sémantique et sémantico-émotionnel dans la schizophrénie, le trouble bipolaire, les traits de personnalité schizotypique et les traits de personnalité hypomaniaque. Premièrement, nous avons montré, que les patients schizophrènes stabilisés et les patients bipolaires euthymiques présentent des patterns de modulation de la N400 différents lors de tâches impliquant l’intégration d’un contexte sémantique ou sémantico-émotionnel. Néanmoins, ces résultats en défaveur de l’existence d’un continuum entre schizophrénie et trouble bipolaire pourraient être la conséquence de l’absence de symptomatologie commune entre nos deux échantillons de patients. Deuxièmement, les résultats des études portant sur la population pathologique et ceux des études portant sur la population générale présentant des traits de personnalité semblent en faveur de l’existence d’un continuum entre population générale et pathologie. En effet, les personnes présentant des traits de personnalité hypomaniaque présentent des similitudes dans les atteintes des processus neurocognitifs sous-tendant l’intégration d’un contexte sémantique et sémantico-émotionnel avec les patients bipolaires, et les personnes présentant des traits de personnalité schizotypique présentent des similitudes dans les atteintes des processus neurocognitifs sous-tendant l’intégration d’un contexte sémantico-émotionnel avec les patients schizophrènes. L’ensemble de nos résultats associés à ceux de la littérature semblent en faveur d’une approche dimensionnelle de la psychopathologie bipolaire et schizophrénique où les symptômes, davantage que le diagnostic, doivent être envisagés comme le point central du continuum. / This work is part of a dimensional approach of the psychopathology. Its goal is to bring new knowledge to the field of research that considers the existence of a continuum between schizophrenia and bipolar disorder as well as between personality traits and pathologies. In order to explore these continuums, we have studied, thanks to event-related potential method and the study of N400 and LPC components, neurocognitive processes involved in the integration of semantic and semantico-emotional context in schizophrenia, bipolar disorder, schizotypal personality traits and hypomanic personality traits. We have first demonstrated that stabilized schizophrenic patients and euthymic bipolar patients have different patterns of the N400 modulation during tasks involving semantic and semantico-emotional integration. However, these results against the existence of a continuum between schizophrenia and bipolar disorder could be due to the lack of common symptoms in both samples. Secondly, the results of our studies dealing with clinical population and those dealing with general population with personality traits seem to be in favor to the existence of a continuum between general population and pathology. As a matter of fact individuals with hypomanic personality traits have similitude with bipolar patients in disturbance in neurocognitive processes involved in the integration of semantic and semantico-emotional context. Furthermore, individuals with schizotypal personality traits have common difficulties with schizophrenic patients in neurocognitive processes involved in semantico-emotional context integration. The results of our investigation, combined with those in the literature, are in favor of a dimensional approach of schizophrenic and bipolar psychopathology. And this approach is more about considering the symptoms as the central point of the continuum rather than the diagnostic.

Do you think we can concentrate in noisy situations? I bet most of us would spontaneously answer “no” to this apparent simple question. Although we admit it is intuitively the best answer to give, this thesis aims to evidence that it is not always true and that, under certain circumstances, noise can be beneficial.<p><p>To appropriately discuss this question, it is necessary to answer others, such as: what is concentrating, paying attention? And, what is noise? Everyone has an idea of what attention is, and can give examples of situations in which it is required: school, work, driving, listening to our parents’ requests and so forth. But who could say that we can fully control attention like if we had a button to press, switching on and off according to the context? When we were little, my father used to say to my brothers and me: “Ok, you did not do this on purpose, but, please, pay attention to your attention”. Well, I can say now that it is not that easy and certainly not for everyone. In the population, around five percent of children and adults meet serious difficulties to pay attention. These people, more than others, often express their deficit with excessive distraction and/or hyperactivity as well as impulsivity. These multiple symptoms, for the individual who lives these behavioral excesses, represent an issue for his/her everyday-life: at school, at work, driving, trying to listen to his/her parents’ requests, etc.<p><p>Such symptoms refer to a syndrome called attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD). Although the definition of this syndrome has changed across the course of History, the first descriptions of ADHD go back to 1798. Since, a lot has been written about this disorder, which we do not fully understand yet. Beyond these simple words, “inattention, impulsivity, hyperactivity”, a consequent number of etiologies (environmental, genetic, psychosocial), subtypes, comorbidities, and outcomes reflect the enormous heterogeneity of the phenotypes that are found in this syndrome. The main treatment offered to individuals with ADHD is a psychostimulant drug called methylphenidate. This medication, acting mainly on dopaminergic brain functioning, has proven efficacy regarding ADHD symptoms. However, it has several limitations. For instance, its use remains controversial in the society; it causes side effects and around 30% of individuals with ADHD do not respond to this treatment. These mentioned limitations, among others, highlight the necessity to find alternative ways to reduce ADHD symptoms.<p><p>This is the main objective of this thesis. To do so, we will investigate a counterintuitive phenomenon. In certain situations, what can be called noise might improve cognition and, consequently, potentially reduce the symptoms associated with ADHD. As mentioned in the beginning of this preamble, one could think that everything unnecessary in our direct environment is a potential distraction. Intuitively, a sensible person would suggest that individuals prone to distraction, as those with ADHD, would benefit from a stimulation- free environment to improve attention and reduce impulsivity as well as hyperactivity. However, already in the 1970’s, authors such as Zentall (1975) developed a theory supported by empirical data, i.e. the optimal stimulation theory, showing that adding stimulation in the environment (with pictures, posters, music, colors, etc.) might improve symptoms of children with ADHD. Successively, many theories and findings were developed and related to the observation that the environmental context affects attention, hyperactivity and impulsivity. For instance, the delay aversion theory (Sonuga-Barke, Taylor, Sembi, & Smith, 1992) suggests that, as children with ADHD are motivated to discount delay, the inattentive, overactive and impulsive behaviors are the expression of such aversion when they cannot avoid the delay. Related to this theory, adding stimulation in the environment has evidenced hyperactivity and impulsive choice reduction (Antrop, Roeyers, Van Oost, & Buysse, 2000; Antrop et al. 2006). Another theory advocates that the ADHD-related symptoms are explained in terms of energetic dysfunction (Sergeant, 2000). For instance, children with ADHD would meet difficulties to adjust their internal state (e.g. their arousal) required for a task. Accordingly, Sergeant (2000) suggested that performance is influenced not only by cognitive capacity but also by environmentally determined levels of arousal and showed the extent to which variations in these energetic factors can be managed to ensure optimal performance. A recent theory, called the Moderate Brain Arousal model (Sikstrom & Soderlund, 2007), particularly caught our interest. This theory postulates that white noise has beneficial effect on cognition. The first study of these authors (Soderlund, Sikstrom, & Smart, 2007) supported their hypothesis, showing that children with ADHD improved their episodic memory performance when they were exposed to white noise. This is, to our knowledge, the first study that evidenced such improvement with white noise, considered as extra-task stimulation, in children with ADHD.<p><p>The objective of this thesis is to investigate the potential beneficial effect of noise in individuals with and without ADHD regarding attentional and executive functioning. We will first review, in the first chapter of this Introduction, the general aspects of ADHD: definition criteria, prevalence, etiologies, treatments and outcomes. In the second chapter, we will present the main theories and findings related to this syndrome and to our main objective.<p>After the Introduction, we will describe the different experimental studies that we have carried out in the context of this thesis. Hereunder, we propose a short overview of these studies.<p>The first study of this thesis is a pilot study, aimed to validate the relevance to use event- related potentials (ERPs) in children with and without ADHD to further investigate noise effect. Accordingly, the second study investigated noise effect on behavioral and ERPs aspects in children with and without ADHD. To do so, children performed a visual cued Go/Nogo. They were also submitted to a neuropsychological assessment. Afterwards, in a third study, we used the same paradigm in adults with and without ADHD. Here, we also added a music condition to investigate another stimulation than noise.<p><p>In the fourth study, we decided to explore the effect of noise in a more ecological environment. To do so, we used a virtual reality tool that allowed to immerse the children in a virtual classroom environment. Children with and without ADHD were then assessed, being immersed in a classroom, with a continuous performance task (CPT) presented on the blackboard while several auditory and visual realistic distracters emerged during the test. Children performed the task with and without white noise exposure as well as a neuropsychological assessment. In the fifth study, we used the virtual classroom to investigate noise effect on interference control. Children with and without ADHD were submitted to a bimodal virtual reality Stroop (with auditory and visual target stimuli) and to a neuropsychological assessment. Finally, in a last study, we explored the effect of noise in consecutive young adults. Immersed in the virtual classroom, they were submitted to the CPT task with and without white noise. ADHD questionnaires and a neuropsychological assessment were also undertaken.<p><p>To end this thesis, we will discuss to what extent our studies allowed going one step further in the investigation of “on what, with whom, when and where” noise can be beneficial. We will discuss all our studies and results in the light of the theories and findings exposed in the Introduction. Finally, we will comment the clinical validation of these results.<p><p><p> / Doctorat en Sciences Psychologiques et de l'éducation / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’objectif de ces travaux de thèse était d’avancer dans la connaissance des effets du vieillissement normal sur les capacités d’attention soutenue et les mécanismes de contrôle attentionnel qui les sous-tendent. A cette fin, nous avons combiné l’utilisation de mesures comportementales, subjectives, et électrophysiologiques (potentiels évoqués). Les résultats comportementaux mettent en évidence des effets différenciés de l’âge sur les capacités d’attention soutenue en fonction de l’approche utilisée : détérioration dans les tâches de détection, et préservation dans les tâches d’inhibition. Les données électrophysiologiques mettent en évidence plusieurs spécificités des seniors dans l’engagement des mécanismes de contrôle attentionnel en situation d’attention soutenue : une activation globalement plus importante de ces mécanismes, une activation maintenue ou augmentée de ces mécanismes au fil de la tâche, et une topographie plus frontale des régions qui les sous-tendent. / The purpose of this project was to gain more knowledge about the effects of normal aging on sustained attention ability and attentional control mechanisms underlying this ability. To that end, we combined the use of behavioral, subjective and electrophysiological (event-related potentials) measures. Behavioral results evidenced differential effects of age on sustained attention ability according to the approach used: deterioration in detection tasks, and preservation in inhibition tasks. Electrophysiological data evidenced several special features of seniors regarding the recruitment of attentional control mechanisms in a situation of sustained attention: overall greater activation of these mechanisms, stable or increased activation of these mechanisms over the course of the task, and a more frontal topography of the regions underlying these mechanisms.