Introduction : Les conséquences fonctionnelles d’un traumatisme mineur avec atteinte à la tête (TM-AT) chez les personnes âgées sont encore méconnues. Objectifs : L’objectif principal est de comparer le déclin fonctionnel chez les patients de 65 ans et plus ayant subi un TM-AT à ceux ayant subi un traumatisme mineur sans atteinte crânienne. Méthode : Il s’agit d’une analyse post-hoc d’une cohorte prospective de patients provenant de huit départements d’urgence (DU) canadiens. Les critères d’inclusion sont : patients âgés de 65 ans et plus, autonomes, ayant consulté au DU pour un traumatisme mineur, et libéré à l’intérieur de 48 heures. L’issue principale est le déclin fonctionnel à six mois mesuré à l’aide du test validé OARS (Older American Adult Ressources and Services). Le statut cognitif a été comparé dans les deux groupes à l’aide du MOCA (Montreal Cognitive Assessment) et/ou du TICS (Telephone Interview of the Cognitive Status). L’impact de la présence d’une blessure concomitante sur le statut fonctionnel a aussi été évalué à six mois. Résultats : Au total, 926 patients ont été inclus dans l’étude : 344 patients dans le groupe TM-AT et 582 dans le groupe traumatismes mineurs sans atteinte crânienne. Six mois après le traumatisme, le déclin fonctionnel était similaire dans les deux groupes, 10.8% et 11.9% respectivement (RR=0.91 [IC 95% 0.62-1.32]). La proportion de patients ayant subi un déclin cognitif à six mois n’est pas statistiquement différente entre les deux groupes (RR=0.95 [0.73-1.24]). Enfin, la présence d’une blessure concomitante dans le groupe TM-AT ne semble pas affecter le déclin fonctionnel (RR=1.16 [0.60-2.25]). Conclusion : Dans cette population gériatrique autonome, le fait de subir un TM-AT ne semble pas être associé à un pronostic fonctionnel et cognitif plus défavorable. De plus, la présence d’une blessure concomitante associée à un TM-AT ne semble pas non plus affecter le déclin fonctionnel. / Introduction: The consequences of minor trauma involving a head injury (MT-HI) in independent older adults are largely unknown. Objective: The main objective of this study was to compare the functional decline of older adults who have sustained a MT-HI to those who have sustained a minor trauma without head injury. Method: It is a post-Hoc analysis of a prospective cohort study from eight Canadian emergency department. Patients included were: aged 65 years or older, previously independent, presenting to the emergency department (ED) for a minor trauma, and discharged within 48 hours. The primary outcome was the functional decline measured with a validated test: the Older Americans’ Resources and Services scale. The cognitive function was also compared between the two groups. Finally, we explored the influence of a concomitant injury on the functional decline in the MT-HI group. Results. All 926 eligible patients were included in the analyses: 344 MT-HI patients and 582 minor trauma without head injury. After six months, the functional decline was similar in both groups, 10.8% and 11.9% respectively (RR=0.79 [95% CI: 0.55-1.14]). The proportion of participants with mild cognitive disabilities was also similar, 21.7% and 22.8% respectively (RR=0.91 [95% CI: 0.71-1.18]). Furthermore, for the group of patients with a MT-HI, the functional outcome was not statistically different with or without the presence of a co-injury (RR= 1.35 [95% CI: 0.71-2.59]). Conclusion. This study did not seem to demonstrate that the occurrence of a MT-HI is associated with a worse functional or cognitive prognosis than other minor injuries without a head injury in an elderly autonomous population six months after injury. The presence of a co-injury did not seem to influence the functional decline in the MT-HI group.

L'objectif de cette thèse est d'étudier différents aspects du vieillissement tant normal que pathologique afin de mieux comprendre les différents facteurs de ce qu'il est devenu habituel d'appeler le "vieillissement réussi". Ce concept de vieillissement réussi s'articule autout de trois grandes notions, la première étant le maintien d'un haut niveau fonctionnel tant sur le plan cognitif que physique, nos résultats soulignant l'importance de rester actif le plus longtemps possible afin de maintenir un bon niveau de fonctionnement cognitif. Le deuxième axe suppose la conservation d'un niveau de bien-être subjectif optimal. Nous nous sommes intéressée à la problématique de l'accompagnement au quotidien d'une personne atteinte de démence et les répercussions que cela entraîne au niveau de la qualité de vie et du sentiment de fardeau ressenti. Le troisième axe nécessaire à un vieillissement réussi nécessite une faible probabilité de maladies, et nous avons investigué la problématique de la douleur chronique chez la personne âgée. Nos résultats ont montré que ce problème était fréquent chez la personne âgée et qu'il avait un impact négatif important sur leur qualité de vie et leur fonctionnement cognitif. Le fonctionnement cognitif, la qualité de vie et la santé des personnes âgées sont des concepts hautement interconnectés qui nécessite une investigation minutieuse et conjointe.

Ce mémoire décrit plusieurs modèles qui cherchent à prédire le vieillissement du cerveau chez des individus âgés ayant une cognition intacte. Nous effectuons d’abord des tests statistiques afin de comparer différents modèles. À partir de ceux-ci, nous présentons des estimés du moment critique à partir duquel certaines structures cérébrales ont décru morphométriquement de façon notable en guise d’indice de fragilité. Nous mesurons également l’asymétrie hémisphérique de la décroissance de chaque région. Nous proposons différentes façons d’ordonnancer les régions du cerveau selon différentes quantités mesurant le taux vieillissement. Finalement, nous établissons un outil qui permet d’évaluer l’âge virtuel correspondant aux mesures cérébrales pour le cerveau d’un individu, selon les estimés de normalité. / In this memoir, we propose different models in order to predict the effect of aging on brain atrophy, computed from neuroimagery data. We begin with different statistical tests in order to chose between models and assert if different regions have significant asymmetry in their development. We then compute critical moments after which we predict that the measures of a region have significantly decreased. We use these critical moments to order the regions, as we suppose it’s a good indicator of fragility in aging. We finish by proposing a method of predicting the neurological age of an individual from it’s neuroimagery data.

Cette présente thèse a permis d'acquérir un corpus de données importantes qui valident un nouveau modèle animal d'étude du déclin cognitif lié à l'âge, le marmouset commun (Callithrix jacchus). Un ensemble de tâches comportementales ont été effectuées par nos animaux sur écran tactile dans un contexte semi-naturel. Les résultats permettent de comprendre et caractériser les divers déficits présents chez les sujets âgés et de découvrir, via une méthode d'analyse algorithmique, les périodes d'âge clés où ceux-ci apparaissent. La présence de déficits précoces souligne l'intérêt du modèle dans l'optique des pathologies dégénératives du cerveau. De plus, les analyses des données morphométriques obtenues par IRM structurale ont révélé certaines anomalies anatomiques pouvant apparaitre chez les individus âgés. Également, l'analyse des enregistrements audio que nous avons obtenus pendant les sessions comportementales a montré l'existence d'une influence de l'environnement sonore et particulièrement de certaines vocalisations sur les performances cognitives. Ce résultat souligne l'importance de mener les expérimentations dans un contexte semi-naturel tel que le nôtre. Il met également l'accent sur l'importance de mener ce genre d'approche et de l'adapter pour une meilleure compréhension du rôle du vieillissement dans la cognition sociale. L'ensemble de notre travail permet ainsi paver le chemin à de nouvelles voies de recherche fondamentale et clinique intéressantes et prometteuses. / This thesis allowed the acquisition of a corpus of important data validating a new animal model for the study of cognitive decline related to age, the common marmoset (Callithrix jacchus). A set of behavioral tasks were performed by our animals on touchscreen in a semi-natural context. The results enabled us to understand and characterize the various deficits present in elderly subjects and to discover, through an algorithmic analysis method, the key periods in which they appear. The presence of early deficits underlines the interest of the model considering degenerative brain pathologies. In addition, the analysis of the morphometric data obtained by structural MRI revealed some anatomical abnormalities that may appear in the elderly. Likewise, the analysis of the audio recordings that we obtained during the behavioral sessions showed an influence of the sound environment and particularly of some vocalizations on cognitive performances. This result highlights the importance of conducting experiments in a semi-natural context as ours. It also emphasizes the importance of conducting this kind of approach and adapting it for a better understanding of the role of aging in social cognition. Thus, all of our work paves the way for a new interesting and promising issues for fundamental and clinical research.

Des études observationnelles ont suggéré que l'utilisation de benzodiazépines pourrait augmenter le risque de démence ou de déclin cognitif. Le présent travail vise à évaluer l'association entre l'exposition aux benzodiazépines et l'incidence de démence, de maladie d'Alzheimer et d'atteintes cognitives sans démence, à partir des données des trois phases de l'Étude sur la santé et le vieillissement au Canada. Les résultats révèlent que l'exposition aux benzodiazépines est associée à un risque significativement élevé d'altérations cognitives mais ne suggèrent pas d'association avec le risque de démence. Les mécanismes par lesquels les benzodiazépines pourraient induire un déclin cognitif devraient être explorés plus profondément. / Several observational studies suggested that the use of benzodiazepines could increase the risk of dementia or cognitive decline. The present work aims to evaluate the association between exposure to benzodiazepines and the incidence of dementia, Alzheimer's disease and cognitive impairment ‒ not dementia using data from the three phases of the Canadian Study of Health and Aging. Results showed that the exposure to benzodiazepines is significantly associated with a higher risk of cognitive impairment but did not suggest any association with the risk of dementia. The mechanisms by which benzodiazepines possibly induce cognitive decline should be explored further.

Contexte : La proportion de personnes âgées de 65 ans et plus est en constante augmentation, entrainant un accroissement des problèmes de santé fréquents dans cette tranche d'âge tels que les troubles neurocognitifs (TNC) mineurs et majeurs (démence). Face à cette problématique, l'identification de facteurs modifiables, permettant d'accroitre la réserve cognitive et ainsi, de retarder l'apparition des TNC, est une priorité pour la santé publique. Certains facteurs psychosociaux au travail, tels que la complexité intellectuelle, ont été suggérés comme facteurs ayant le potentiel de maintenir une bonne réserve cognitive à long terme. Ces facteurs, aussi appelés contraintes psychosociales au travail, sont reconnus pour leurs effets néfastes sur la santé, ayant été associés avec l'augmentation du risque de maladies cardiovasculaires et de problèmes de santé mentale. L'exposition chronique à des contraintes psychosociales peut entrainer une augmentation de l'inflammation et du stress oxydatif, deux mécanismes biologiques associés avec le risque de TNC. Objectif : L'objectif de cette thèse était d'évaluer l'effet de l'exposition à des contraintes psychosociales au travail sur 1) la fonction cognitive globale, 2) des biomarqueurs d'inflammation, soit la protéine-C réactive et l'interleukine-6, et un biomarqueur d'inflammation, d'oxydation et de vieillissement cellulaire, soit la longueur des télomères, ainsi que 3) l'effet intermédiaire potentiel de ces trois biomarqueurs dans la relation entre les contraintes psychosociales au travail et la fonction cognitive globale. Méthode : Cette thèse a été réalisée à partir des données de l'Étude prospective québécoise sur le travail et la santé (PROQ), une étude de cohorte occupationnelle prospective comprenant 9188 travailleurs cols-blancs de la région de Québec suivis depuis 24 ans. Un échantillon aléatoire de 3411 participants de l'Étude PROQ a été sélectionné pour faire partie de l'Étude sur les biomarqueurs comprenant un échantillon sanguin pour la mesure des biomarqueurs. Les contraintes psychosociales au travail ont été mesurées par questionnaire auto-rapporté validé. La fonction cognitive a été évaluée à l'aide du « Montreal Cognitive Assessment » (MoCA), un test de fonction cognitive globale validé. La protéine C-réactive, l'interleukine-6 et la longueur des télomères ont été mesurées selon des protocoles standardisés. Des mesures d'association ont été calculées à l'aide d'équations d'estimation généralisées ajustées pour plusieurs facteurs potentiellement confondants, dont des facteurs socio-démographiques, des habitudes de vie et des comorbidités. Une imputation multiple a été réalisée pour les données manquantes et une pondération par probabilité inverse de censure a été réalisée pour corriger pour le potentiel biais de sélection lié aux pertes au suivi. Résultats : Les résultats suggèrent que l'exposition répétée à un travail passif comportant une faible latitude décisionnelle et une faible demande psychologique, pourrait être associée à une moins bonne performance cognitive à long terme; que l'exposition à une combinaison de plusieurs contraintes psychosociales au travail, telles qu'une demande psychologique élevée, une latitude décisionnelle faible et un soutien social au travail faible, pourrait être associée avec des concentrations élevées de biomarqueurs d'inflammation; et que l'exposition à certaines contraintes psychosociales au travail, telles qu'un travail passif ou une faible latitude décisionnelle, pourrait être associée à des télomères plus courts. Par contre, l'effet intermédiaire de ces trois biomarqueurs dans la relation entre les contraintes psychosociales au travail et la fonction cognitive globale n'a pas été observé. Finalement, plusieurs différences ont été observées dans ces associations selon le sexe. Conclusion : Ces résultats apportent un appui supplémentaire à l'importance de considérer les expositions psychosociales au travail lors de l'introduction d'interventions permettant d'accroitre la santé cognitive et de maintenir la réserve cognitive. Ces résultats apportent également un appui à l'importance de ces expositions délétères en montrant l'impact qu'elles peuvent avoir sur des mécanismes biologiques d'inflammation, d'oxydation et de vieillissement cellulaire prématuré, associés au risque de plusieurs maladies chroniques. Les contraintes psychosociales au travail sont à considérer afin d'avoir une vision globale de l'ensemble des facteurs modifiables permettant de prévenir ces maladies et de contribuer au vieillissement en santé. / Background: Due to the aging of the population, the burden of mild and major (dementia) neurocognitive disorders (NCD) has considerably increased in the past decades. The identification of modifiable factors that could maintain cognitive function is thus emerging as a public health priority. Some work-related psychosocial factors such as intellectual complexity, have been suggested to have the potential to support a good cognitive reserve in the long run. However, work-related psychosocial stressors are also recognized for their harmful effects on health, having been associated with an increased risk of cardiovascular disease and mental health problems. Chronic exposure to psychosocial stressors can lead to increased inflammation and oxidative stress, two biological mechanisms associated with the risk of NCD. Objective: The objective of this thesis was to evaluate the effect of work-related psychosocial factors exposure on 1) global cognitive function, 2) inflammatory biomarkers, namely C-reactive protein and interleukin 6, and telomere length, as well as 3) the potential mediating effect of these three biomarkers in the relationship between work-related psychosocial factors and global cognitive function. Method: This thesis was carried out using data from the Prospective Quebec (PROQ) study on work and health, an occupational cohort study including 9188 white-collar workers from Quebec City followed over 24 years. A random sample of 3411 participants from the PROQ Study was selected to be part of the Biomarker study, which included a blood sample for the measurement of biomarkers. Work-related psychosocial factors were evaluated using validated questionnaires. Global cognitive function was evaluated with the Montreal Cognitive Assessment, a validated test. C-reactive protein, interleukin-6 and telomere length were measured according to standardized protocols Associations were measured using generalized estimating equation adjusted for several potential confounders, including socio-demographic factors, lifestyle habits and comorbidities. Multiple imputation was performed for missing data and inverse probability of censoring weighting was performed to correct for potential selection bias related to losses to follow-up. Results: Analyses suggest that repeated exposure to passive work characterized by low decision latitude and low psychological demand may be associated with poorer long-term cognitive performance; that exposure to a combination of several psychosocial constraints at work, such as high psychological demand, low decision latitude and low social support at work, are associated with high concentrations of inflammatory biomarkers; and that exposure to certain psychosocial constraints at work, such as passive work or low decision latitude, are associated with shorter telomeres. However, biomarkers were not found to mediate the relationship between work-related psychosocial factors and global cognitive function. Finally, several differences were observed according to sex. Conclusion: The results of this thesis provide additional support for the importance of considering psychosocial exposures at work when introducing interventions to promote cognitive health. These results also support the importance of the deleterious effect of these exposures by showing the impact they can have on the biological mechanisms of inflammation, oxidative stress, and premature cellular aging, that are all associated with the risk of chronic disease. Work-related psychosocial factors must be considered to have a global vision of all the modifiable factors that make it possible to prevent disease development and contribute to healthy aging.

Contexte : La proportion de personnes âgées de 65 ans et plus est en constante augmentation, entrainant un accroissement des problèmes de santé fréquents dans cette tranche d'âge tels que les troubles neurocognitifs (TNC) mineurs et majeurs (démence). Face à cette problématique, l'identification de facteurs modifiables, permettant d'accroitre la réserve cognitive et ainsi, de retarder l'apparition des TNC, est une priorité pour la santé publique. Certains facteurs psychosociaux au travail, tels que la complexité intellectuelle, ont été suggérés comme facteurs ayant le potentiel de maintenir une bonne réserve cognitive à long terme. Ces facteurs, aussi appelés contraintes psychosociales au travail, sont reconnus pour leurs effets néfastes sur la santé, ayant été associés avec l'augmentation du risque de maladies cardiovasculaires et de problèmes de santé mentale. L'exposition chronique à des contraintes psychosociales peut entrainer une augmentation de l'inflammation et du stress oxydatif, deux mécanismes biologiques associés avec le risque de TNC. Objectif : L'objectif de cette thèse était d'évaluer l'effet de l'exposition à des contraintes psychosociales au travail sur 1) la fonction cognitive globale, 2) des biomarqueurs d'inflammation, soit la protéine-C réactive et l'interleukine-6, et un biomarqueur d'inflammation, d'oxydation et de vieillissement cellulaire, soit la longueur des télomères, ainsi que 3) l'effet intermédiaire potentiel de ces trois biomarqueurs dans la relation entre les contraintes psychosociales au travail et la fonction cognitive globale. Méthode : Cette thèse a été réalisée à partir des données de l'Étude prospective québécoise sur le travail et la santé (PROQ), une étude de cohorte occupationnelle prospective comprenant 9188 travailleurs cols-blancs de la région de Québec suivis depuis 24 ans. Un échantillon aléatoire de 3411 participants de l'Étude PROQ a été sélectionné pour faire partie de l'Étude sur les biomarqueurs comprenant un échantillon sanguin pour la mesure des biomarqueurs. Les contraintes psychosociales au travail ont été mesurées par questionnaire auto-rapporté validé. La fonction cognitive a été évaluée à l'aide du « Montreal Cognitive Assessment » (MoCA), un test de fonction cognitive globale validé. La protéine C-réactive, l'interleukine-6 et la longueur des télomères ont été mesurées selon des protocoles standardisés. Des mesures d'association ont été calculées à l'aide d'équations d'estimation généralisées ajustées pour plusieurs facteurs potentiellement confondants, dont des facteurs socio-démographiques, des habitudes de vie et des comorbidités. Une imputation multiple a été réalisée pour les données manquantes et une pondération par probabilité inverse de censure a été réalisée pour corriger pour le potentiel biais de sélection lié aux pertes au suivi. Résultats : Les résultats suggèrent que l'exposition répétée à un travail passif comportant une faible latitude décisionnelle et une faible demande psychologique, pourrait être associée à une moins bonne performance cognitive à long terme; que l'exposition à une combinaison de plusieurs contraintes psychosociales au travail, telles qu'une demande psychologique élevée, une latitude décisionnelle faible et un soutien social au travail faible, pourrait être associée avec des concentrations élevées de biomarqueurs d'inflammation; et que l'exposition à certaines contraintes psychosociales au travail, telles qu'un travail passif ou une faible latitude décisionnelle, pourrait être associée à des télomères plus courts. Par contre, l'effet intermédiaire de ces trois biomarqueurs dans la relation entre les contraintes psychosociales au travail et la fonction cognitive globale n'a pas été observé. Finalement, plusieurs différences ont été observées dans ces associations selon le sexe. Conclusion : Ces résultats apportent un appui supplémentaire à l'importance de considérer les expositions psychosociales au travail lors de l'introduction d'interventions permettant d'accroitre la santé cognitive et de maintenir la réserve cognitive. Ces résultats apportent également un appui à l'importance de ces expositions délétères en montrant l'impact qu'elles peuvent avoir sur des mécanismes biologiques d'inflammation, d'oxydation et de vieillissement cellulaire prématuré, associés au risque de plusieurs maladies chroniques. Les contraintes psychosociales au travail sont à considérer afin d'avoir une vision globale de l'ensemble des facteurs modifiables permettant de prévenir ces maladies et de contribuer au vieillissement en santé. / Background: Due to the aging of the population, the burden of mild and major (dementia) neurocognitive disorders (NCD) has considerably increased in the past decades. The identification of modifiable factors that could maintain cognitive function is thus emerging as a public health priority. Some work-related psychosocial factors such as intellectual complexity, have been suggested to have the potential to support a good cognitive reserve in the long run. However, work-related psychosocial stressors are also recognized for their harmful effects on health, having been associated with an increased risk of cardiovascular disease and mental health problems. Chronic exposure to psychosocial stressors can lead to increased inflammation and oxidative stress, two biological mechanisms associated with the risk of NCD. Objective: The objective of this thesis was to evaluate the effect of work-related psychosocial factors exposure on 1) global cognitive function, 2) inflammatory biomarkers, namely C-reactive protein and interleukin 6, and telomere length, as well as 3) the potential mediating effect of these three biomarkers in the relationship between work-related psychosocial factors and global cognitive function. Method: This thesis was carried out using data from the Prospective Quebec (PROQ) study on work and health, an occupational cohort study including 9188 white-collar workers from Quebec City followed over 24 years. A random sample of 3411 participants from the PROQ Study was selected to be part of the Biomarker study, which included a blood sample for the measurement of biomarkers. Work-related psychosocial factors were evaluated using validated questionnaires. Global cognitive function was evaluated with the Montreal Cognitive Assessment, a validated test. C-reactive protein, interleukin-6 and telomere length were measured according to standardized protocols Associations were measured using generalized estimating equation adjusted for several potential confounders, including socio-demographic factors, lifestyle habits and comorbidities. Multiple imputation was performed for missing data and inverse probability of censoring weighting was performed to correct for potential selection bias related to losses to follow-up. Results: Analyses suggest that repeated exposure to passive work characterized by low decision latitude and low psychological demand may be associated with poorer long-term cognitive performance; that exposure to a combination of several psychosocial constraints at work, such as high psychological demand, low decision latitude and low social support at work, are associated with high concentrations of inflammatory biomarkers; and that exposure to certain psychosocial constraints at work, such as passive work or low decision latitude, are associated with shorter telomeres. However, biomarkers were not found to mediate the relationship between work-related psychosocial factors and global cognitive function. Finally, several differences were observed according to sex. Conclusion: The results of this thesis provide additional support for the importance of considering psychosocial exposures at work when introducing interventions to promote cognitive health. These results also support the importance of the deleterious effect of these exposures by showing the impact they can have on the biological mechanisms of inflammation, oxidative stress, and premature cellular aging, that are all associated with the risk of chronic disease. Work-related psychosocial factors must be considered to have a global vision of all the modifiable factors that make it possible to prevent disease development and contribute to healthy aging.

Des travaux récents ont montré que les relations entre le fonctionnement cognitif et sensori-moteur étaient de plus en fortes au cours du vieillissement, suggérant que des mécanismes communs seraient responsables du déclin avec l’âge des performances cognitives et sensori-motrices. Des variations quantitatives telles que la diminution avec l’âge de la vitesse de traitement ont été proposées comme cause commune pour expliquer le ralentissement cognitif et sensori-moteur. Toutefois, nous ignorons toujours comment ces variations quantitatives pourraient influencer les variations qualitatives au cours du vieillissement. L’objectif de cette thèse était de décrire les variations stratégiques liées à l’âge dans le domaine sensori-moteur d’une part, et de déterminer si les variations stratégiques observées dans le domaine cognitif pouvaient être communes aux variations stratégiques dans le domaine sensori-moteur, d’autre part. Nos données répliquent les principaux résultats observés dans les domaines cognitifs concernant les différences liées à l’âge dans les différentes variations stratégiques ainsi que les phénomènes associés à des variations telles que les effets de difficulté séquentielle, suggérant l’implication de ressources communes telles que les fonctions exécutives. Nos données montrent également une amplification de ces variations stratégiques au cours du vieillissement pathologique et suggèrent une amélioration de l’exécution stratégique après un entraînement. Les résultats présentés dans cette thèse permettent une meilleure compréhension des mécanismes cognitifs sous-jacents au comportement sensori-moteur des adultes jeunes et âgés durant la tâche de Fitts. / Recent studies have demonstrated that the relationship between cognitive and sensori-motor functioning is becoming stronger during aging, suggesting that common mechanisms could be responsible for age-related decline in cognitive and sensori-motor performance. Quantitative variations in aging, such as decreased information processing speed have been proposed as a common cause to explain cognitive and sensori-motor slowing. However, we do not know how these quantitative variations can influence the qualitative changes during aging. The main objective of this thesis was to describe age-related strategic changes in the sensori-motor domain and furthermore to determine whether these strategic changes in the sensori-motor domain share similar strategic variations with cognitive domain. To achieve this objective, a total of five studies were conducted where both young and older adults performed the Fitts' task. Our data replicated previous findings relative to those observed in the cognitive domain. On the one hand, age-related differences in strategy repertoire, strategy distribution and strategy execution were found. On the other hand, phenomenon associated with these variations, such as strategy sequential difficulty effects were also observed, suggesting involvement of common resources (i.e., executive functions). Additionally, we showed an amplification of these strategic variations in pathological aging and an improvement in strategic execution after training. These results provide a better understanding of the underlying cognitive mechanisms in young and older adults’ sensori-motor behavior during the Fitts’ task.

Le glucose, que l'on retrouve dans des glucides complexes tel le pain, est le carburant principal du cerveau et les réserves y sont limitées (Ferland, 2003). Les effets bénéfiques du glucose sur la cognition ont été étudiés dans une variété de populations (jeunes adultes, patients atteints de la maladie d'Alzheimer, personnes âgées, etc.), mais à ce jour très peu d'études se sont intéressées à ses effets sur le contrôle attentionnel. Or, ce dernier est précocement touché au cours du vieillissement normal et pathologique. De plus, les mécanismes du contrôle attentionnel sont sous-tendus par les régions frontales du cerveau, lesquelles sont particulièrement vulnérables au vieillissement comparativement à d'autres régions cérébrales (Raz, 2000). Ainsi, l'objectif de la première étude de cette thèse était de déterminer les effets du glucose sur les performances attentionnelles de personnes âgées à jeun. Dans un devis inter-sujets, 44 participants âgés de 60 ans et plus ont été assignés aléatoirement à une condition glucose (50g) ou à une condition placebo (saccharine). Suite au breuvage, les participants complétaient des épreuves neuropsychologiques et une tâche informatisée ciblant différents aspects du contrôle attentionnel. Les résultats de cette étude ont montré que les participants dans le groupe glucose étaient plus rapides et plus précis lors de l'exécution de la condition flexibilité du Stroop modifié comparativement aux participants ayant reçu le breuvage placebo. En plus, les participants du groupe glucose présentaient un moindre coût attentionnel lié à la coordination des tâches concurrentes dans la double-tâche informatisée. En somme, les résultats de cette étude suggèrent que le glucose améliore de manière transitoire les performances attentionnelles de personnes âges à jeun, en particulier les aspects liés à l'alternance et à la coordination de tâches. Toutefois, un facteur primordial à considérer dans ce type d'études est que la réponse au glucose varie d'un individu à l'autre. Ceci réfère à la régulation du glucose, mécanisme homéostatique par lequel le niveau de glucose sanguin augmente significativement après ingestion et retourne ensuite à son niveau de base (Riby et al, 2004). La régulation du glucose est particulièrement importante à considérer chez une population âgée puisque son efficacité diminue avec l'âge (Rhee et al., 2006). La relation entre la régulation du glucose et la cognition a été observée principalement chez des individus atteints de diabète de type 2, où l'on observe de moins bonnes performances dans plusieurs domaines cognitifs comparativement à des individus sains. Une relation similaire a aussi été observée même chez des personnes métaboliquement saines; les individus métabolisant le moins bien, tout en étant normaux, obtenaient de moins bonnes performances cognitives. Ici encore, peu d'études se sont intéressées au lien entre la régulation du glucose et le contrôle attentionnel. C'est sur cette relation qu'a porté la deuxième étude de cette thèse, étude imbriquée dans la précédente. Pour ce faire, nous avons séparé les 22 participants de la première étude ayant pris part à la condition glucose en deux groupes : les meilleurs et les moins bons régulateurs. Ces groupes étaient constitués en effectuant un split-médian des aires sous la courbe de glycémie, calculées à partir des valeurs de glucose sanguin prélevées à 5 reprises pendant la session. En comparant les performances des deux groupes, il a été trouvé que les meilleurs régulateurs commettaient moins d'erreurs dans la condition flexibilité du Stroop modifié et qu'ils tendaient à faire moins d'erreurs dans les essais d'attention partagée de la double-tâche informatisée. En somme, la régulation du glucose semble influencer, ici encore, les aspects des tâches nécessitant d'alterner ou de gérer deux tâches concurrentes. Enfin, les phénomènes neuronaux sous-jacents aux effets cognitifs du glucose sont eux aussi méconnus. Seules quelques études à ce jour se sont intéressées aux effets du glucose sur l'activation cérébrale, mais la manière dont le glucose influence l'activité cérébrale des aînés pendant qu'ils complètent une tâche attentionnelle reste à investiguer. L'objectif de cette 3e étude de thèse était donc d'examiner les corrélats neuronaux sous-tendant les effets du glucose sur le contrôle attention, à l'aide d'une technique de neuroimagerie émergente, l'imagerie optique. Dans un devis intra-sujets contrebalancé, 20 participants âgés (60 ans et plus) ont pris part à une session glucose (50g), ainsi qu'à une session placebo (saccharine). Lors des deux sessions, les participants exécutaient une double-tâche informatisée événementielle pendant laquelle leur activation préfrontale était enregistrée. Sur le plan comportemental, les résultats de l'étude ont montré que lorsque les participants étaient dans la condition glucose, ils coordonnaient plus efficacement les deux tâches concurrentes. Quant aux données d'activation cérébrale, les résultats ont révélé que lorsque les participants étaient dans la condition glucose, ils présentaient davantage d'activation dans les régions préfrontales ventro-latérales de l'hémisphère droit. Ici encore, la régulation du glucose modulait les effets du glucose sur les données comportementales et d'activation. Ainsi, le glucose non seulement améliore les capacités de personnes à jeun à gérer deux tâches concurrentes, comme c'était le cas dans la 1ère étude, mais en plus, le glucose exerce une influence sur l'activité préfrontale. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Vieillissement cognitif, contrôle attentionnel, attention partagée, alternance, glucose, régulation du glucose, imagerie optique

Ce travail avait pour objectif de proposer des modèles statistiques pour données longitudinales, hétérogènes et multivariées afin de décrire l'évolution cognitive chez les personnes âgés et son association avec la démence. La cognition étant une quantité non-observée mesurée par des tests psychométriques quantitatifs non Gaussiens, nous avons proposé un modèle nonlinéaire à processus latent dans lequel, l'évolution cognitive représentée par le processus latent est décrite par un modèle linéaire mixte incluant des variables explicatives et un processus Brownien. Les tests psychométriques et le processus latent sont liés par des transformations nonlinéaires estimées prenant en compte des effets différents des variables explicatives. Outre décrire les propriétés métrologiques des tests et faire des recommandations sur le test à utiliser suivant la population étudiée, nous avons pu distinguer l'effet de variables explicatives sur l'évolution cognitive latente de leur effet propre sur les tests. Nous avons ensuite étendu cette approche pour prendre en compte l'hétérogénéité de l'évolution cognitive associée à la survenue d'une démence par deux modèles conjoints à classes latentes. En étudiant d'abord la probabilité de démence en fin de suivi conjointement au déclin cognitif, nous avons mis en évidence deux profils d'évolution représentant le processus de vieillissement normal et le processus de vieillissement pathologique. Puis, en étudiant le risque de démence conjointement au déclin cognitif en fonction de l'âge, nous avons montré 5 formes de déclin cognitifs suivant l'âge associés à des risques différents de démence. Ces deux modèles conjoints nous ont aussi permis de proposer des outils de détection de démence calculés à partir de n'importe quelle information cognitive. Chacun des trois modèles proposés a été évalué par le biais d'études de simulation, puis appliqué sur les données de la cohorte PAQUID et enfin, plusieurs méthodes ont été proposées pour évaluer l'adéquation aux données.