Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Titre de l'écran-titre (visionné le 27 septembre 2023) / Il est bien établi que la consolidation d'une nouvelle habileté motrice survient hors ligne, c'est-à-dire sans pratique supplémentaire, entre les sessions de pratique (Robertson et al., 2004a). Il y a de plus en plus d'évidences que le sommeil joue un rôle essentiel dans ce processus de consolidation (King et al., 2017). Les réseaux neuronaux qui sous-tendent la consolidation en mémoire d'un apprentissage moteur pendant la pratique et pendant une période de sommeil ont été largement caractérisés (King et al., 2017), mais les dynamiques cérébrales associées à ce processus restent peu explorées. Des données de magnétoencéphalographie (MEG) ont été utilisées pour caractériser l'effet du sommeil sur les dynamiques cérébrales associées à la consolidation en mémoire d'un apprentissage moteur. Deux groupes de participants sains (n =33) ont été entrainés sur une tâche d'appuis-bouton séquentiels avec leur main non-dominante pendant que leur activité cérébrale était enregistrée en MEG. Les participants ont ensuite réalisé la même tâche dans la MEG durant une session de retest trois jours après l'entrainement initial. Durant la première nuit suivant la session d'entrainement initial, le premier groupe a dormi normalement (groupe SG), alors que le second groupe a été privé de sommeil (groupe SDG). Les données comportementales ont montré une plus grande amélioration de la performance durant le retest comparativement à l'entrainement initial chez le groupe SG seulement, confirmant que le sommeil améliore la consolidation en mémoire. Les analyses des données MEG ont révélé une modulation de l'activité oscillatoire bêta durant la pratique au niveau du cortex moteur primaire (M1) dans le groupe SG. Spécifiquement, nous avons observé une diminution de la désynchronisation reliée au mouvement durant le retest comparativement à l'entrainement initial. Durant les périodes de repos inter-pratique, soit les courtes périodes de repos (15s) entrecoupées entre les blocs de pratique, une augmentation de la synchronisation des oscillations bêta dans les aires pariétales a été observée durant la session de retest comparativement à l'entrainement initial pour le groupe SG seulement. Finalement, une corrélation positive a été observée entre les changements intersession de la performance et de l'activité oscillatoire cérébrale dans le groupe SG: plus l'amélioration de la performance était grande, plus la diminution de la désynchronisation bêta reliée au mouvement dans l'hippocampe était grande. Ces résultats suggèrent que le sommeil favorise la consolidation en mémoire d'un apprentissage moteur et module l'activité oscillatoire associée à la pratique et aux périodes de repos dans un réseau moteur, pariétal et hippocampique. / It is well-established that the consolidation of newly acquired motor skills occurs offline, i.e., without further task practice, between practice sessions (Robertson et al., 2004a). There is increasing evidence that sleep plays a critical role in the motor memory consolidation process (King et al., 2017). The neural networks underlying motor learning and sleep-related memory consolidation have been extensively characterized (King et al., 2017) but less is known about the oscillatory brain dynamics supporting these processes. Magnetoencephalography (MEG) was used to characterize the effect of post-learning sleep on the oscillatory dynamics associated with motor memory consolidation. Two groups of young healthy participants (n = 33) were trained on a sequential finger-tapping task with their left non-dominant hand while their brain activity was recorded with MEG. The participants then performed the same task during a retest session taking place in the MEG three days after the initial training. During the first night following the initial training session, one group of participants slept normally (SG group), while the other group was totally sleep-deprived (SDG group). The behavioral results show greater performance improvement from training to retest in the SG as compared to the SDG, suggesting that sleep is beneficial for motor memory consolidation. MEG data analysis revealed a modulation of practice-related beta (18-25 Hz) oscillatory activity over the primary motor cortex (M1) in the SG group. Specifically, we observed a decrease in movement-related desynchronization during task practice during retest as compared to training. During inter-practice rest periods, i.e., the short rest blocks (15s) interspersed between blocks of task practice, greater beta synchronization was observed over parietal regions during the retest as compared to the initial training session in the SG group. Finally, a positive correlation was observed between inter-session changes in performance and oscillatory brain activity in the SG, such that the greater the performance improvement, the greater the decrease in task-related beta desynchronization in the hippocampus. These results suggest that sleep promotes motor memory consolidation and modulates the oscillatory activity associated with both task practice and inter-practice rest periods in a motor-parietal-hippocampal network.

L’obésité et le syndrome d’apnée-hypopnée obstructive du sommeil sont des maladies chroniques sociétales qui entraînent chacune leur lot de complications. Parmi les complications rapportées, plusieurs peuvent être améliorées en adhérant à un programme d’activité physique adapté. Plus précisément, la faible capacité à l’effort et l’essoufflement marqué peuvent bénéficier d’un programme d’activité physique. Le syndrome d’apnée-hypopnée obstructive du sommeil et l’obésité ont été liés à un essoufflement important à l’effort et à une fatigabilité des muscles respiratoires et locomoteurs accrue. Certaines évidences suggèrent qu’un soulagement du travail des muscles respiratoires grâce à la ventilation non-invasive lors de l’effort peut améliorer la tolérance à l’effort de façon aiguë. De plus, d’autres évidences ont montré que le réentraînement des muscles respiratoires peut aussi améliorer la tolérance à l’effort. Le présent mémoire s’est établi dans ce contexte. On a cherché à savoir si une des modalités d’entrainement suivantes, un entraînement des muscles respiratoires combiné à un entraînement cardiovasculaire, un entraînement cardiovasculaire avec application de ventilation ou un entraînement cardiovasculaire seul, était supérieure pour améliorer la capacité à l’exercice d’individus obèses souffrants d’un syndrome d’apnée-hypopnée obstructive du sommeil. / Obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome and obesity are non-communicable diseases that lead to several complications. Many of those consequences, for example low cardiorespiratory fitness and marked breathlessness, can be improved by cardiovascular training. Obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome and obesity have been associated with exertional dyspnea and with increased locomotor and respiratory muscle fatigue. Application of non-invasive ventilation is suggested to improve exercise tolerance in obesity while other studies suggest that respiratory muscles training also improve exercise tolerance. It is in this specific context that this thesis was written. We wanted to verify the impact on exercise capacity and tolerance of the following training modalities: cardiovascular training, cardiovascular training with non-invasive ventilation or cardiovascular training combined with a respiratory muscles training.

Ce projet de recherche consistait à évaluer la présence d'hyperréactivité bronchique et d'anomalies respiratoires durant le sommeil chez des patients avec une maladie coronarienne atherosclérotique établie. La première partie du projet portait sur la relation entre l'athérosclérose coronaire mesurée par échographie intravasculaire et la réactivité bronchique et/ou l'inflammation. Nous n'avons pas observé de relation entre le volume de la plaque d'athérosclérose coronaire et le degré de réactivité bronchique. La seconde partie de l'étude consistait à évaluer la relation entre l'athérosclérose coronaire mesurée par échographie intravasculaire et les anomalies respiratoires durant le sommeil quantifiées par enregistrement polysomnographique. Nous avons démontré qu'il existe une relation entre l'index d'apnée/hypopnée obstructif et le volume de la plaque d'athérosclérose coronaire. / This project aimed to evaluate the presence of airway hyperresponsiveness and sleep-related respiratory abnormalities among patients with established atherosclerotic coronary disease. The first part of the project studied the relationship between coronary atherosclerosis as measured by intravascular ultrasound, and airway hyperresponsiveness or inflammation. We observed no relationship between the degree of airway responsiveness and coronary artery plaque volume. In the second part of the study, we evaluated the relationship between the coronary atherosclerosis plaque, measured by intravascular ultrasound, and sleep respiratory abnormalities, quantified by polysomnographic recordings. We found a significant relationship between the obstructive apnea/hypopnea index and the coronary artery plaque volume.

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

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Thèse de doctorat : Bioingénierie : Nancy 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre.

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