Th.--Sci. hum.--Lille 3, 1986.

La vigilance permet de détecter des menaces de congénères et de prédateurs pour les éviter, mais peut aussi diminuer la valeur adaptative en réduisant le temps alloué à d’autres activités améliorant la performance individuelle. J’ai étudié les facteurs extrinsèques et intrinsèques qui modulent la vigilance ainsi que son effet sur la valeur adaptative des femelles adultes marquées de la population de chèvres de montagne (Oreamnos americanus) de Caw Ridge (Alberta, Canada). J’ai cerné les facteurs influençant la vigilance à partir d’observations cibles récoltées sur 12 ans. J’ai ensuite utilisé une approche par modèle multivarié bayésien pour estimer la corrélation latente au niveau individuel entre trois traits de vigilance et un trait de la valeur adaptative. Ma première hypothèse était que l’ajustement de la vigilance dépend soit du risque de prédation à lui seul ou soit du compromis entre les besoins nutritifs et le risque de prédation. Ma deuxième hypothèse était que la vulnérabilité du chevreau influence la vigilance de sa mère. Finalement, je m’attendais à ce que la vigilance favorise la survie annuelle des femelles adultes et de leur chevreau. J’ai observé que les femelles étaient plus vigilantes en forêt ouverte, lorsqu’elles étaient isolées de leurs voisins et quand le risque d’interactions augmentait, une fois l’effet confondant des voisins pris en compte. Les femelles reproductrices étaient plus vigilantes et leurs alertes tendaient à s’allonger quand leur chevreau était plus loin. La fréquence et le temps total en alerte des mères étaient positivement corrélés à la probabilité de survie de leur chevreau, mais la vigilance n’était pas corrélée à la survie des femelles adultes. Mes résultats indiquent que le risque de prédation et la vulnérabilité du chevreau sont les mécanismes modulant la vigilance et que cette tactique améliore probablement la valeur adaptative des femelles car leurs jeunes survivent mieux. / Vigilance allows animals to quickly detect threats from conspecifics and predators to avoid or minimize costly encounters, but it can often limit other fitness-enhancing activities, such that fitness returns are expected when vigilance is properly adjusted. I studied drivers of vigilance and the link between vigilance and fitness in a wild population of individually marked mountain goats (Oreamnos americanus) at Caw Ridge (Alberta, Canada). I first investigated the proximate factors influencing vigilance by using focal observations recordedover 12 years. Then I used a joint modelling framework to estimate the latent correlations at the individual level among three vigilance traits and two fitness components. I first hypothesized that vigilance adjustment would either be influenced by predation risk only orby the trade-off between predation risk and daily energetic requirements. My second hypothesis was that offspring vulnerability would drive mother’s vigilance. Finally, I hypothesized that vigilance would favor annual survival of adult females and of their offspring. I observed that females increased vigilance in open forest, when they were notsurrounded by conspecific neighbours, and when the risk of social interactions increased, once accounting for a cofounding effect of surrounding neighbours. Alerts of reproductive females were more frequent and longer than alerts of females without offspring. Mothers also tended to perform longer alerts when their offspring was >10 meters away than at shorter distances. There was no association between vigilance and annual survival of adult females, whereas offspring from mothers that were more often alert and spent more time vigilant survived better. Predation risk and offspring vulnerability were the main mechanisms behind variation in vigilance. My results indicate that vigilance is driven both by predation risk and offspring vulnerability, and that this behavioral tactic likely improved adult female fitness by increasing their offspring’s chances of survival.

Il est reconnu que le travail posté est plus problématique lors des quarts de nuit puisque l'horloge interne s'adapte difficilement à l'horaire de nuit. On sait aussi que la présence de lumière matinale maintient l'horloge biologique synchronisée à un horaire diurne. Une adaptation rapide de l'horloge biologique endogène serait toutefois possible, dans certaines conditions, notamment sur des plateformes pétrolières dans la Mer du Nord. Plus particulièrement, les études réalisées dans de tels sites isolés partagent plusieurs caractéristiques telles que de longues rotations, une absence de lumière matinale et peu ou pas de responsabilités familiales et domestiques. L'objectif de la présente étude était d'évaluer si travailler sur de longues rotations dans un site isolé est suffisant pour favoriser une adaptation au travail de nuit en matière de sommeil et de vigilance, et ce, malgré la présence de lumière matinale. Un total de 70 mineurs travaillant dans une mine située dans le Grand Nord du Québec (62° Nord) furent évalués lors de 14 quarts consécutifs de 12 heures de jour et/ou de nuit. Les participants ont indiqué leur niveau de vigilance sur une échelle visuelle analogique quatre fois par quart de travail et ont porté un actigraphe 24 heures sur 24 pendant toute la durée de l'étude afin d'évaluer objectivement leur sommeil. Les résultats montrent que l'efficacité du sommeil était légèrement plus élevée durant les quarts de jour que durant les quarts de nuit (86,5 vs. 85,5, p<0,05), mais que la durée du sommeil n'était pas différente (6:34 vs. 6:44, n.s.). Pour les quarts de jour, les niveaux de vigilance sont demeurés stables pendant les 14 jours de la rotation avec le niveau le plus bas toujours observé au début du quart à 7 h 00. Pour les quarts de nuit, la vigilance au temps 1 (19 h 00) et au temps 2 (22 h 00) est demeurée inchangée, et ce, tout au long de la rotation. Comparativement au temps 1, une baisse significative de la vigilance fut observée au temps 3 (2 h 00) et au temps 4 (5 h 30) lors du premier quart de nuit. Une amélioration quotidienne significative a toutefois été notée et au final, un chevauchement entre les niveaux de vigilance au temps 3 et au temps 1 s'est produit au onzième quart, alors que cela ne s'est jamais produit pour le temps 4. En conclusion, les mineurs souterrains présentent une bonne qualité de sommeil malgré des preuves d'adaptation circadienne limitées en termes de vigilance nocturne. Il est probable que l'exposition des travailleurs sur les quarts de nuit à la lumière matinale ait empêché un ajustement complet de l'horloge circadienne. / It is well known that shift work is more difficult during night shifts because the internal biological clock adapts very little to the night schedule. It is also recognized that the presence of morning bright light keeps the internal clock synchronized to a daytime schedule. However, a rapid adaptation in terms of nocturnal vigilance levels has been reported by studies performed on oil platform workers in the North Sea. Such studies are characterized by long rotations, low family and domestic responsibilities, and no exposition to morning bright light. Our objective was to assess whether working on long rotations in an isolated mine site is sufficient to promote adaptation to night work in terms of sleep and vigilance despite an exposition to morning bright light after the nightshift. A total of 70 underground miners working in the Far North of Quebec (62°North) were assessed for 14 consecutive 12-hour day and/or night shifts. Participants indicated their level of vigilance on a visual analog scale four times per shift and continuously wore an actigraph to objectively assess their sleep. Results show that sleep efficiency was slightly higher during day shifts than during night shifts (86.5 vs. 85.5, p<0.05) while sleep duration did not differ (6:34 vs. 6:44, n.s.). For the day shift, vigilance levels remained stable across the 14 days with the lowest level always observed at the beginning of the shift (7h00). For the night shift, vigilance at Time 1 (19h00)and Time 2 (22h00) remained stable throughout the rotation. Compared to Time 1, a decline of vigilance was observed on Day 1 at Time 3 (02h00) and Time 4 (05h30). However, a significant daily improvement in vigilance was noted and towards the end of the rotation, on the eleventh shift, an overlap occurred between Time 3 and Time 1, whereas this never happened for Time 4. In conclusion, underground miners exhibited good sleep quality despite evidence of limited circadian adaptation in terms of nighttime vigilance. There is a distinct possibility that exposure to morning light prevented a greater adjustment of the circadian clock in underground miners.

La vigilance est définie comme la capacité à détecter, pendant une longue période de temps, des signaux rares et irréguliers. On appelle effet de vigilance la détérioration de la performance en fonction de la durée de vigilance. L'interprétation cognitive considère la performance comme dépendante de la détérioration de l'efficacité du processus cognitifs. La présente étude tente d'identifier le rôle de la mémoire à court terme dans l'effet de vigilance. Trente et un sujets ont eu à discriminer la durée court/longue des stimuli visuels durant une heure. La détérioration de la mémoire à court terme a été mesurée en comparant le rendement avant et après la période de vigilance à deux tâches: la tâche de Bakan et la tâche de fréquence critique de fusion. Les résultats n'ont pas permis d'appuyer les interprétations cognitives de la vigilance. L'effet de vigilance serait spécifique à une tâche donnée.

La présente étude est consacrée à la validation d'un nouvel instrument diagnostique informatisé permettant de mesurer certains déficits présents chez les jeunes souffrant du trouble de 1'hyperactivité avec déficit de l'attention (THADA). Cette validation est faite en fonction de la prémisse selon laquelle un diagnostic plus spécifique des déficits présentés par les sujets est essentiel à une meilleure intervention. Les déficits de la vigilance et de 1'attention sélective ainsi qu'une impulsivité excessive sont identifiés comme les manifestations les plus répandues de ce trouble. La validation a eu lieu auprès de 94 sujets normaux et de 68 sujets THADA. L'âge des sujets varie de 7 à 13 ans. L'épreuve (batterie constituée de trois tests) s'est avérée efficace pour distinguer les deux groupes de sujets. Elle classe correctement jusqu'à 77% des sujets, ce qui constitue un avancement important au niveau de la fiabilité du diagnostic du trouble.

Les enfants ayant un Trouble du Déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) présentent plusieurs caractéristiques distinctives, dont le fait d’avoir de moins bonnes performances à certaines tâches cognitives, et de faire davantage de vagabondage de l’esprit que les individus sans TDAH. Le vagabondage de l’esprit a été associé à deux principales fonctions cognitives chez des adultes en bonne santé (contrôle exécutif et vigilance). Toutefois, aucune étude n’a, à notre connaissance, évalué la relation entre le vagabondage de l’esprit et le contrôle exécutif ainsi que la vigilance chez les individus ayant un TDAH. La présente étude a donc pour objectif d’évaluer la présence d’une relation entre le vagabondage de l'esprit et le contrôle exécutif ainsi qu’entre le vagabondage de l’esprit et la vigilance chez les enfants avec un TDAH. L’objectif secondaire est de comparer la force de cette association pour chacune des deux fonctions cognitives. Pour ce faire, deux méthodes d’investigation sont utilisées : 1) évaluer les relations entre les variables avant intervention; 2) évaluer les relations entre les degrés de changement des variables suite à une intervention de pleine conscience (PC). Les résultats indiquent une absence de relation entre les variables avant l’intervention. Ils indiquent également que l’intervention de PC permet effectivement de moduler le vagabondage de l’esprit. Après l’intervention, aucune relation entre la vigilance et le vagabondage de l’esprit n’est identifiée alors qu’une relation marginalement significative et modérée avec le contrôle exécutif est présente. Les résultats ont des implications méthodologiques puisqu’il s’agit de la première étude à avoir adapté une tâche de vagabondage de l’esprit en contexte de méditation pour les enfants. Elle a également des implications cliniques puisqu’elle révèle une réduction du vagabondage de l’esprit suite à un programme de PC. Enfin, elle a des implications théoriques. Elle permet notamment d’appuyer le modèle d’échec du contrôle exécutif en relation avec le vagabondage de l’esprit et réfute en partie les arguments avancés par la théorie du découplage.

La sérotonine (5-HT) est un neuromodulateur qui joue un rôle essentiel dans la régulation des états de vigilance. Le déséquilibre des taux de sérotonine est impliqué dans l'étiologie des troubles psychiatriques, en particulier des troubles bipolaires et des troubles dépressifs majeurs, qui s'accompagnent également de troubles du sommeil. Basé sur ceci, nous avons émis l’hypothèse selon laquelle une réduction des niveaux de sérotonine devrait perturber le cycle éveil-sommeil. Pour tester cette hypothèse, nous avons utilisé des souris homozygotes (HO) knock-in TPH-2 produisant 20% du niveau normal de sérotonine (Beaulieu et al., 2008) et des souris de type sauvage (WT) avec un taux de sérotonine normal. Dans ces deux groupes, nous avons effectué des enregistrements électrophysiologiques chroniques de l'activité cérébrale dans trois aires corticales (préfrontales, motrices, rétrospléniales) et de l'hippocampe, en plus de l'EMG du cou. Les états de vigilance ont été détectés et la durée de chaque épisode de sommeil et d’éveil a été mesurée. Nous avons constaté que la réduction de sérotonine prolongeait la durée des épisodes de sommeil et de réveil. Les souris HO présentaient un sommeil continu plus long (combinant le sommeil à ondes lentes et le sommeil paradoxal) et des épisodes de réveil plus longs par rapport aux WT. Nous avons également évalué l'activité des ondes lentes dans toutes les zones corticales étudiées et notre étude a révélé que la puissance delta était augmentée chez les souris avec une réduction en sérotonine par rapport aux souris normales. Nous concluons que la réduction des niveaux de sérotonine mène à des états de vigilance plus consolidés. Nos résultats indiquent de manière surprenante que, la sérotonine influence de manière significative l’activité des ondes lentes corticales par augmentation de la puissance du delta. Nos résultats suggèrent également que les humains et les souris réagissent différemment à une réduction du taux de sérotonine. / The serotonin (5-HT) is a neuromodulator that plays a critical role in the regulation of states of vigilance. The disbalance in the levels of serotonin is implicated in the etiology of psychiatric disorders, particularly in bipolar disorder and major depressive disorder, that are also accompanied by sleep disturbances. Based on this, we hypothesized that a reduction in serotonin levels should lead to disruptions in the sleep-wake cycle in mice. To test this hypothesis, we used TPH-2 knock-in homozygote (HO) mice that produce 20% of normal level of serotonin (Beaulieu et al., 2008) and wild-type (WT) mice with normal serotonin level. In both of those groups, we conducted chronic electrophysiological recordings of the brain activity in three (prelimbic, motor, retrosplenial) cortical areas and in the hippocampus in addition to a neck EMG. The states of vigilance were detected, the number and duration of each sleep and wake episode was measured in addition to values of Delta power. We found that the reduction in serotonin levels leads to longer duration and decreased number of individual sleep and wake episodes. HO mice displayed longer continuous sleep (combining slow-wave sleep and REM sleep) and longer wake episodes as compared to WT. We also evaluated the slow-wave activity power in all investigated cortical areas and our study reveal that depletion in serotonin leads to higher values of Delta Power. We conclude that the decrease in serotonin levels cause more consolidated states of vigilance in addition to a reduced number of episodes compared to WT. Our results surprisingly indicate that serotonin significantly influence the cortical slow-wave activity power by increasing Delta power. Our results also suggest that humans and mice differently respond to a reduction in serotonin level.

La capacité à repérer les événements pertinents dans notre environnement visuel est cruciale dans la surveillance de situations dynamiques telles que le contrôle du trafic aérien. La Cécité aux Changements (CaC) renvoie à la difficulté à détecter des changements visuels. La CaC peut être causée par, soit l’incapacité de l’individu à diriger son attention vers l’objet ayant subi le changement (source perceptive) ou par l’incapacité de l’individu à attribuer suffisamment de ressources attentionnelles à l’objet afin de prendre conscience du changement qu’il a subi (source attentionnelle). Étant donné que la CaC est une cause importante d’erreurs humaines, certaines solutions technologiques ont été conçues pour soutenir la détection des changements. L’historique explicite des changements (CHEX) est efficace pour prévenir la CaC lorsque l’individu n’a qu’à détecter les changements qui surviennent dans une situation dynamique. Le premier objectif de la thèse est d’examiner l’ampleur de la CaC dans un contexte de travail multitâche dynamique au sein duquel la détection des changements est sous-jacente à la réalisation d’une tâche de prise de décision plus complexe. Le deuxième objectif vise à déterminer si le CHEX demeure efficace lorsqu’il est utilisé pour soutenir la détection des changements dans ce contexte multitâche dynamique. Un micromonde est employé pour simuler la tâche d’évaluation du risque et de gestion de la réponse (ERGR) et les conditions de travail des activités de commandement et contrôle (C2). La thèse confirme que les individus qui doivent surveiller et gérer des situations complexes et dynamiques sont vulnérables à la CaC. Dans ce contexte, le CHEX semble exacerber la prévalence de la source attentionnelle de la CaC, provoque une augmentation de la charge de travail perçue, et nuit à l’efficacité de la défense du navire. Le CHEX n’est efficace que lorsque la détection des changements est effectuée seule. La thèse suggère que, pour être réellement efficace dans des contextes de travail multitâches dynamiques, une aide à la détection des changements doit être adaptée aux ressources attentionnelles disponibles de l’utilisateur. Elle démontre qu’il est important d’adopter une approche holistique d’évaluation des systèmes d’aide à la décision, car un outil conçu spécifiquement pour aider une fonction cognitive de l’utilisateur peut aussi avoir des conséquences inattendues sur d’autres facettes de son travail.

Les données épidémiologiques et les pourcentages de consommation de médicaments ne permettent pas de faire un lien de causalité entre un produit donné et une éventuelle détérioration de la conduite. Des études sont aujourd'hui menées pour tenter d'appréhender les facteurs influençant les variations du niveau d'éveil dans le domaine de la conduite. Nos expériences s'intègrent dans ce cadre et en particulier sur l'influence de sédatifs administrés à dose thérapeutique par une prescription médicale standard. Nous avons mené deux expériences de conduite sur simulateur avec différents groupes de sujets sains (jeunes, âgés), après une nuit complète de sommeil. Nous avons réalisé des mesures subjectives (QCM) et objectives (analyse spectrale de l'EEG) de l'éveil, des mesures de vigilance et d'attention. Dans chaque expérience, les psychotropes étudiés sont administrés seuls ou combinés et comparés à un placebo. Nos résultats sur l'effet dose d'un analgésique ne montrent aucun effet de ce sédatif sur la performance de conduite, sur l'éveil subjectif et la vigilance chez des sujets jeunes et sains. Les résultats sur l'effet combiné d'un analgésique et d'un hypnotique ne suggèrent aucune interaction entre ces deux produits chez des sujets âgés et sains, ils n'indiquent aucun effet sur l'éveil objectif ni subjectif, ni sur la vigilance et l'attention. Cependant, nous observons sur la performance de conduite des effets indépendants de chacun de ces psychotropes.