La reconnaissance experte de l'expression faciale est cruciale pour l'interaction et la communication sociale. Le comportement, les potentiels évoqués (ERP), et les techniques d’oculométrie peuvent être utilisés pour étudier les mécanismes cérébraux qui participent au traitement visuel automatique. La reconnaissance d'expressions faciales implique non seulement l'extraction d'informations à partir de caractéristiques faciales diagnostiques, stratégie qualifiée de traitement local, mais aussi l'intégration d'informations globales impliquant des traitements configuraux. Des nombreuses recherches concernant le traitement des informations faciales émotionnelles il apparaît que l’interaction des traitements locaux et configuraux pour la reconnaissance des émotions est mal comprise. La complexité inhérente à l'intégration de l'information faciale est mise en lumière lorsque l'on compare la performance de sujets sains et d’individus atteints de schizophrénie, car ces derniers ont tendance à s’attarder sur quelques éléments locaux, parfois peu informatifs. Les différentes façons d'examiner les visages peuvent avoir un impact sur la capacité socio-cognitive de reconnaître les émotions. Pour ces raisons, cette thèse étudie le rôle des caractéristiques diagnostiques et configurales dans la reconnaissance de l'expression faciale. En plus des aspects comportementaux, nous avons donc examiné la dynamique spatiale et temporelle des fixations à l’aide de mesures oculométriques, ainsi que l’activité électrophysiologique précoce considérant plus particulièrement les composantes P100 et N170. Nous avons créé de nouveaux stimuli des esquisses par une transformation numérique de portraits photos en esquisses, pour des visages exprimant colère, tristesse, peur, joie ou neutralité, issus de la base Radboud Faces Database, en supprimant les informations de texture du visage et ne conservant que les caractéristiques diagnostiques (yeux et sourcils, nez, bouche). Ces esquisses altèrent le traitement configural en comparaison avec les visages photographiques, ce qui augmente le traitement des caractéristiques diagnostiques par traitement élémentaire, en contrepartie. La comparaison directe des mesures neurocognitives entre les esquisses et les visages photographiques exprimant des émotions de base n'a jamais été testée, à notre connaissance. Dans cette thèse, nous avons examiné (i) les fixations oculaires en fonction du type de stimulus, (ii) la réponse électrique aux manipulations expérimentales telles que l'inversion et la déconfiguration du visage. Concernant, les résultats comportementaux montrent que les esquisses de visage transmettent suffisamment d'information expressive (compte tenu de la présence des caractéristiques diagnostiques) pour la reconnaissance des émotions en comparaison des visages photographiques. Notons que, comme attendu, il y avait un net avantage de la reconnaissance des émotions pour les expressions heureuses par rapport aux autres émotions. En revanche, reconnaître des visages tristes et en colère était plus difficile. Ayant analysé séparément les fixations successives, les résultats indiquent que les participants ont adopté un traitement plus local des visages croqués et photographiés lors de la deuxième fixation. Néanmoins, l'extraction de l'information des yeux est nécessaire lorsque l'expression transmet des informations émotionnelles plus complexes et lorsque les stimuli sont simplifiés comme dans les esquisses. Les résultats de l’électroencéphalographie suggèrent également que les esquisses ont engendré plus de traitement basé sur les parties. Les éléments transmis par les traits diagnostiques pourraient avoir fait l'objet d'un traitement précoce, probablement dû à des informations de bas niveau durant la fenêtre temporelle de la P100, suivi d'un décodage ultérieur de la structure faciale dans la fenêtre temporelle de la N170. / Proficient recognition of facial expression is crucial for social interaction. Behaviour, event-related potentials (ERPs), and eye-tracking techniques can be used to investigate the underlying brain mechanisms supporting this seemingly effortless processing of facial expression. Facial expression recognition involves not only the extraction of expressive information from diagnostic facial features, known as part-based processing, but also the integration of featural information, known as configural processing. Despite the critical role of diagnostic features in emotion recognition and extensive research in this area, it is still not known how the brain decodes configural information in terms of emotion recognition. The complexity of facial information integration becomes evident when comparing performance between healthy subjects and individuals with schizophrenia because those patients tend to process featural information on emotional faces. The different ways in examining faces possibly impact on social-cognitive ability in recognizing emotions. Therefore, this thesis investigates the role of diagnostic features and face configuration in the recognition of facial expression. In addition to behavior, we examined both the spatiotemporal dynamics of fixations using eye-tracking, and early neurocognitive sensitivity to face as indexed by the P100 and N170 ERP components. In order to address the questions, we built a new set of sketch face stimuli by transforming photographed faces from the Radboud Faces Database through the removal of facial texture and retaining only the diagnostic features (e.g., eyes, nose, mouth) with neutral and four facial expressions - anger, sadness, fear, happiness. Sketch faces supposedly impair configural processing in comparison with photographed faces, resulting in increased sensitivity to diagnostic features through part-based processing. The direct comparison of neurocognitive measures between sketch and photographed faces expressing basic emotions has never been tested. In this thesis, we examined (i) eye fixations as a function of stimulus type, and (ii) neuroelectric response to experimental manipulations such face inversion and deconfiguration. The use of these methods aimed to reveal which face processing drives emotion recognition and to establish neurocognitive markers of emotional sketch and photographed faces processing. Overall, the behavioral results showed that sketch faces convey sufficient expressive information (content of diagnostic features) as in photographed faces for emotion recognition. There was a clear emotion recognition advantage for happy expressions as compared to other emotions. In contrast, recognizing sad and angry faces was more difficult. Concomitantly, results of eye-tracking showed that participants employed more part-based processing on sketch and photographed faces during second fixation. The extracting information from the eyes is needed when the expression conveys more complex emotional information and when stimuli are impoverished (e.g., sketch). Using electroencephalographic (EEG), the P100 and N170 components are used to study the effect of stimulus type (sketch, photographed), orientation (inverted, upright), and deconfiguration, and possible interactions. Results also suggest that sketch faces evoked more part-based processing. The cues conveyed by diagnostic features might have been subjected to early processing, likely driven by low-level information during P100 time window, followed by a later decoding of facial structure and its emotional content in the N170 time window. In sum, this thesis helped elucidate elements of the debate about configural and part-based face processing for emotion recognition, and extend our current understanding of the role of diagnostic features and configural information during neurocognitive processing of facial expressions of emotion.

Objective: To examine the hypothesis that the “natural” combination of delusions and hallucinations in psychotic disorders in fact represents a selection of early subclinical hallucinatory experiences associated with delusional ideation, resulting in need for care and mental health service use. Methods: In the Early Developmental Stages of Psychopathology study, a prospective, 10-year follow-up of a representative cohort of adolescents and young adults in Munich, Germany (n = 2524), clinical psychologists assessed hallucinations and delusions at 2 time points (T2 and T3). Analyses compared differences in psychopathology, familial liability for nonpsychotic disorder, nongenetic risk factors, persistence, and clinical outcome between groups characterized by: (1) absence of positive psychotic symptoms, (2) presence of isolated hallucinations, (3) isolated delusions, and (4) both hallucinations and delusions. Results: Delusions and hallucinations occurred together much more often (T2: 3.1%; T3: 2.0%) than predicted by chance (T2: 1.0%; T3: 0.4%; OR = 11.0; 95% CI: 8.1, 15.1). Content of delusions was contingent on presence of hallucinations but modality of hallucinations was not contingent on presence of delusions. The group with both hallucinations and delusions, compared to groups with either delusions or hallucinations in isolation, displayed the strongest associations with familial affective liability and nongenetic risk factors, as well as with persistence of psychotic symptoms, comorbidity with negative symptoms, affective psychopathology, and clinical need. Conclusions: The early stages of psychosis may involve hallucinatory experiences that, if complicated by delusional ideation under the influence of environmental risks and (liability for) affective dysregulation, give rise to a poor prognosis hallucinatory–delusional syndrome.

Contexte Autant dans une population schizophrène que non schizophrène, l‘abus de substance a pour conséquence la manifestation de symptômes psychiatriques et neurologiques. Dans les présentes études cas-témoins, nous avons examiné les différences initiales ainsi que les changements suite au traitement de 12 semaines à la quetiapine au niveau de la sévérité de la toxicomanie et des symptômes psychiatriques et neurologiques chez 3 groupes distincts. Ces 3 groupes sont: des patients schizophrènes avec une toxicomanie (double diagnostic: DD), des patients schizophrènes sans toxicomanie concomittante (SCZ) et finalement, des toxicomanes non schizophrènes (SUD). Parallèlement, afin de nous aider à interpréter nos résultats, nous avons mené deux revues systématiques: la première regardait l‘effet d‘antipsychotiques dans le traitement de troubles d‘abus/dépendance chez des personnes atteintes ou non de psychoses, la deuxième comparait l‘efficacité de la quetiapine et sa relation dose-réponse parmi différents désordres psychiatriques. Méthodes Pour nos études cas-témoins, l‘ensemble des symptômes psychiatriques et neurologiques ont été évalués via l‘Échelle du syndrome positif et négatif (PANSS), l‘Échelle de dépression de Calgary, l‘Échelle des symptômes extrapyramidaux (ESRS) ainsi qu‘avec l‘Échelle d‘akathisie de Barnes. Résultats À la suite du traitement de 12 semaines avec la quetiapine, les groupes SCZ et DD recevaient des doses de quetiapine significativement plus élevées (moyenne = 554 et 478 mg par jour, respectivement) par rapport au groupe SUD (moyenne = 150 mg par jour). Aussi, nous avons observé chez ces mêmes patients SUD une plus importante baisse du montant d‘argent dépensé par semaine en alcool et autres drogues, ainsi qu‘une nette amélioration de la sévérité de la toxicomanie comparativement aux patients DD. Par conséquent, à la fin de l‘essai de 12 semaines, il n‘y avait pas de différence significative dans l‘argent dépensé en alcool et drogues entre les deux groupes de toxicomanes iv or, les patients DD présentait, comme au point de départ, un score de toxicomanie plus sévère que les SUD. Étonnamment, aux points initial et final de l‘étude, le groupe DD souffrait de plus de symptômes parkinsoniens et de dépression que le groupe SCZ. Par ailleurs, nous avons trouvé qu‘initiallement, les patients SUD présentaient significativement plus d‘akathisie, mais qu‘en cours de traitement, cette akathisie reliée à l‘abus/dépendance de cannabis s‘est nettement améliorée en comparaison aux patients SCZ. Enfin, les patients SUD ont bénéficié d‘une plus grande diminution de leurs symptômes positifs que les 2 groupes atteints de schizophrénie. Conclusions Bref, l‘ensemble de nos résultats fait montre d‘une vulnérabilité accentuée par les effets négatifs de l‘alcool et autres drogues dans une population de patients schizophrènes. Également, ces résultats suggèrent que l‘abus de substance en combinaison avec les états de manque miment certains symptômes retrouvés en schizophrénie. De futures études seront nécessaires afin de déterminer le rôle spécifique qu‘a joué la quetiapine dans ces améliorations. / Background Psychiatric and neurological symptoms are consequences of substance abuse in schizophrenia and non-schizophrenia patients. The present case-control studies examined differences in substance abuse/dependence, and psychiatric symptoms and neurological symptoms in substance abusers with [dual diagnosis (DD) group] and without schizophrenia [substance use disorder (SUD) group] and in non-abusing schizophrenia patients (SCZ group) –undergoing 12-week treatment with quetiapine. Furthermore, two systematic reviews were conducted in order help explain our results. The first examined the usefulness of antipsychotics for the treatment of substance abuse/dependence in psychosis and non-psychosis patients. The second examined the dose-response and comparative efficacy of quetiapine across psychiatric disorders. Methods Psychiatric symptoms and neurological symptoms were evaluated with the Positive and Negative Syndrome Scale, the Calgary Depression Scale for Schizophrenia, the Extrapyramidal Symptoms Rating Scale, and the Barnes Akathisia Rating Scale. Results DD and SCZ patients were receiving significantly higher doses of quetiapine (mean = 554 and 478 mg per day, respectively), relative to SUD patients (mean = 150 mg per day). We found that SUD patients showed greater improvement in weekly dollars spent on alcohol and drugs and SUD severity, compared to DD patients. At endpoint, there was no significant difference in dollars spent, but DD patients still had a higher mean SUD severity. Interestingly, DD patients had significantly higher parkinsonism and depression than SCZ patients at baseline and endpoint. On the other hand, we found that SUD patients had significantly more akathisia at baseline, improved more than SCZ patients, and this was related to cannabis abuse/dependence. Finally, SUD patients improved more in Positive and Negative Syndrome Scale positive scores than DD and SCZ patients. Conclusions Taken together, our results provide evidence for increased vulnerability to the adverse effects of alcohol and drugs in schizophrenia patients. They also suggest that substance abuse/withdrawal may mimic some symptoms of schizophrenia. Future studies will need to determine the role quetiapine played in these improvements.

Die Ergebnisse von Studien, die den Einfluss neuroleptischer Medikation auf kognitive Funktionen schizophrener Patienten untersuchten, waren bisher widersprüchlich. Ziel dieser Arbeit war die Prüfung, ob Beeinträchtigungen kognitiver Funktionen sowohl bei unbehandelten als auch mit konventionellen bzw. atypischen Neuroleptika behandelten schizophrenen Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden nachweisbar sind. Es wurden 44 stationäre schizophrene Patienten und 51 gesunde Kontrollprobanden mit einer modifizierten, neuropsychologischen Testbatterie untersucht. Nach 8-11 Wochen erfolgte eine Wiederholungsmessung. Bei den schizophrenen Patienten konnte eine generalisierte kognitive Störung festgestellt werden. Der Vergleich des Behandlungseffektes der Atypika mit der Veränderung der Testleistung bei den gesunden Kontrollen bei Wiederholungsmessung ergab, dass der "Behandlungserfolg" durch die Atypika kleiner als die Verbesserung der kognitiven Defizite bei den gesunden Kontrollen bei Wiederholungsmessung ist. Die günstigen Effekte der Atypika auf die kognitiven Fähigkeiten bei schizophrenen Patienten sind demnach zwar vorhanden, aber im Vergleich zu den "Lerneffekten" bei gesunden Probanden eher klein. Weiterhin wurde eine Dosisabhängigkeit bestimmter kognitiver Funktionen (Perseveration, motorische Fähigkeiten) bei Patienten, die mit konventionellen Neuroleptika behandelt wurden, gefunden. Bei Atypika konnte dieser Zusammenhang nicht beobachtet werden. Atypische Neuroleptika könnten für schizophrene Patienten, die eine hohe Neuroleptikadosis benötigen, bezüglich kognitiver Funktionen besser verträglich sein. / The findings of studies investigating the effects of neuroleptics on the cognitive function in patients with schizophrenia have been inconsistent. The aim of this study was to investigate the effects of conventional and atypical neuroleptics on cognitive function in schizophrenic patients compared to drug-free patients and healthy controls. 44 schizophrenic in-patients and 51 healthy subjects were assessed with a modified neuropsychological test battery. After 8-11 weeks a repeat assessment was done. Patients with schizophrenia had generalized cognitive deficits. Comparing the treatment effect of atypical neuroleptics in patients with schizophrenia with the improvement of the test performance in the repeat assessment in healthy controls, it was found that the "treatment success" is less pronounced than the improvement after repeat assessment in healthy controls. This shows that there are positive effects of atypical neuroleptics on cognitive function, but compared to the "learning effects" of healthy controls it is small. Furthermore, it could be shown that some effects of conventional neuroleptics on cognitive function and psychomotor performance were dose-dependent. This effect was not observed with atypical neuroleptics. The main conclusions were that atypical neuroleptics are more acceptable also in higher dosage. Patients with a history of suboptimal response to conventional treatments may show cognitive benefits from atypical antipsychotic drugs.

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