Le traumatisme crânio-cérébral léger (TCCL) est reconnu comme un sérieux problème de santé publique et a fait l’objet de nombreuses études scientifiques étant donné sa prévalence élevée. Les enfants d’âge préscolaire, définis ci-après comme les enfants âgés de cinq ans et moins, constituent un groupe hautement à risque de subir une telle blessure, mais demeurent pourtant sous représentés dans la littérature. Or, une blessure à un si jeune âge peut être particulièrement redoutable en raison de la vulnérabilité du cerveau immature et du mince registre d’acquis. La présente thèse a pour objectif d’accroître les connaissances scientifiques sur les conséquences du TCCL chez l’enfant d’âge préscolaire. Plus spécifiquement, elle vise à évaluer l’impact d’une telle blessure sur le sommeil et le fonctionnement exécutif. La thèse est composée de deux articles empiriques. L’objectif du premier article était d’évaluer le sommeil de l’enfant d’âge préscolaire six mois après un TCCL, et d'identifier les facteurs contribuant au sommeil post-TCCL. L'échantillon comprenait 225 enfants âgés entre 18 et 60 mois, répartis en trois groupes : enfants ayant subi un TCCL (n = 85), enfants ayant subi une blessure orthopédique (n = 58) et enfants au développement typique (n = 82). Six mois après la blessure, les parents ont complété l’échelle des problèmes de sommeil du Child Behavior Checklist, et un sous-groupe d’enfants a porté un actigraphe pendant cinq jours. Les résultats n’indiquent aucune différence entre les trois groupes d’enfants ni au questionnaire complété par les parents, ni aux paramètres de sommeil mesurés par l’actigraphe, soit la durée et l’efficacité du sommeil nocturne. Toutefois, la présence de difficultés de sommeil pré-morbides et une blessure caractérisée par une altération de la conscience nuisent au sommeil mesuré six mois post-TCCL. Le deuxième article visait à évaluer le fonctionnement exécutif six mois après un TCCL, et le rôle du sommeil dans le fonctionnement exécutif post-TCCL auprès de la même cohorte d’enfants. Les enfants ayant subi un TCCL (n = 84) et les enfants au développement typique (n = 83) ont été inclus dans les analyses. Les résultats n’indiquent aucune différence de groupe aux épreuves d’inhibition et de flexibilité cognitive administrées six mois après la blessure. Par ailleurs, les enfants ayant subi un TCCL qui présentent plus de problèmes de sommeil ou un sommeil nocturne de plus courte durée ont des performances inférieures aux tâches exécutives comparativement aux enfants au développement typique. Les résultats de cette thèse permettent une meilleure compréhension du sommeil après un TCCL en bas âge et des facteurs y contribuant. De plus, la thèse démontre l’importance de surveiller le sommeil post-TCCL étant donné que des perturbations de sommeil peuvent avoir des répercussions sur le fonctionnement de l’enfant, notamment sur ses habiletés exécutives. / Mild traumatic brain injury (mTBI) is a highly prevalent and serious public health concern. Epidemiological data indicate that preschoolers (i.e., children under 5 years of age) are at especially high risk of sustaining TBI, yet few studies targeted this age group. This is of concern given that the brain is still immature in the early years of life, and children are at the beginning of their development, with few consolidated skills. The overall objective of this thesis is to expand our understanding of the impact of preschool mTBI, specifically on sleep and executive functioning. The thesis includes two empirical articles. The first article aimed to investigate sleep and its predictors in preschoolers with mTBI. The sample included 225 children, aged 18 to 60 months, divided into three groups: children with mTBI (n = 85), children with orthopedic injury (n = 58) and typically developing children (n = 82). Six months post-injury, parents were asked to fill out the Sleep scale from the Child Behavior Checklist, and children wore an actigraph for five days. No group differences were found in parental ratings of sleep problems or for nighttime sleep duration and sleep efficiency, as measured by actigraphy. However, preexisting sleep disturbances and brain injury resulting in alteration of consciousness were identified as predictors of poorer sleep six months post-injury in the mTBI group. The aim of the second article was to investigate executive functions six months post-injury in the same cohort of preschoolers, and to determine the role of sleep in the links between mTBI and executive functioning. Children with mTBI (n = 84) and typically developing children (n = 83) were included in the analyses. There were no significant group differences on measures of inhibition and cognitive flexibility six months post-injury. However, relative to controls, children with mTBI and shorter nighttime sleep duration or increased sleep problems exhibited poorer executive functions. This thesis allows a better understanding of the factors associated with sleep disturbance after preschool mTBI. In addition, the results highlight the importance of documenting sleep in preschoolers with mTBI, as sleep difficulties place children at risk for later executive dysfunction, which may subsequently impact other spheres of functioning.

L’objectif général de la thèse était d’accroitre les connaissances empiriques sur le sommeil des enfants mesuré par actigraphie au sein de la population générale. Le premier article visait à étudier la possibilité d’utiliser dans les études des données d’actigraphie pour lesquelles un agenda de sommeil ne serait pas disponible pour guider la cotation des données. L’échantillon était formé de 60 enfants âgés entre 6 et 10 ans qui ont porté un actigraphe pendant 3 à 7 jours et dont leurs mères ont complété un agenda de sommeil pour la même période. Les données d’actigraphie ont été analysées en utilisant deux conditions de cotation (avec et sans agenda). Les résultats suggèrent que les deux conditions mènent à des résultats similaires, pratiquement identiques au niveau de groupe, quoi que pas interchangeables au niveau intra-individuel. L’article permet de recommander une utilisation parcimonieuse des données d’actigraphie analysées sans agenda de sommeil auprès d’enfants d’âge scolaire. Le deuxième article avait pour objectif d’étudier les patrons développementaux de sommeil au cours de la période préscolaire. L’échantillon était composé de 128 enfants qui ont porté un actigraphe à 2, 3 et 4 ans et pour qui les courbes de croissance de cinq indices de sommeil ont été modélisées à l’aide d’analyses multi-niveaux. Les résultats ont démontré une diminution linéaire de la durée de sommeil de nuit, de jour et de la durée totale sur 24 heures, ainsi qu’une augmentation linéaire du pourcentage de sommeil ayant lieu durant la nuit et de l’efficacité du sommeil. Cette étude permet de confirmer que des changements développementaux se produisent au niveau de plusieurs indices de sommeil au cours de la période préscolaire et de fournir des repères quantitatifs quant à ce qui est attendu au niveau de ces changements. Le troisième article visait à étudier la relation père-enfant en tant que potentiel prédicteur des différences interindividuelles dans les courbes de croissance de sommeil au cours de la période préscolaire. Pour 67 enfants, les courbes de croissance de sommeil entre 2 et 4 ans ont été estimées et la qualité des interactions père-enfant ainsi que l’orientation mentale paternelle (tendance du père à commenter les états mentaux présumés de l'enfant) ont été mesurées par observation à 18 mois. Le père a aussi complété un questionnaire évaluant son niveau d’implication auprès de son enfant lorsque celui-ci avait 2 ans. Les résultats n’ont démontré aucune association significative entre les paramètres des courbes de croissance de sommeil et le degré d’implication paternelle ou la qualité des interactions père-enfant. Cependant, les enfants dont le père émettait plus de commentaires appropriés sur leurs états mentaux à 18 mois avaient une plus grande proportion de sommeil durant la nuit ainsi qu’une plus courte durée de sommeil de jour et totale sur 24 heures à 2 ans. Par ailleurs, ces enfants présentaient par la suite des changements moins rapides sur ces variables de sommeil entre 2 et 4 ans. Ainsi, l’article 3 permet de conclure que les enfants exposés à un plus haut niveau d’orientation mentale paternelle semblent atteindre des patrons de sommeil plus matures plus tôt dans leur développement. / The overall objective of this thesis was to contribute new empirical knowledge on children's sleep assessed using actigraphy among typically-developing children. The first article aimed to investigate the possibility for studies to use actigraphic data for which a sleep diary would not be available to guide the scoring of the data. The sample was composed of 60 children aged 6 to 10 years who wore an actigraph for 3 to 7 days and whose mothers completed a sleep diary for the same period. Actigraphic data were analyzed using two scoring conditions (with and without diary). The results suggest that the two conditions lead to similar results, virtually identical at the group level, but not interchangeable at the intra-individual level. This paper leads to the recommendation of parsimonious use of actigraphic data analyzed without a sleep diary. The second article aimed to study the developmental patterns of sleep in the preschool period. The sample included 128 children who wore an actigraph at 2, 3, and 4 years of age and for which the growth curves of five sleep indices were modeled using multi-level analyses. The results demonstrated a linear decrease in nighttime, daytime and 24-hour total sleep duration as well as a linear increase in the proportion of sleep taking place during the night and in sleep efficiency. This study confirms that developmental changes occur in several sleep variables during the preschool period and helps to provide quantitative points of reference regarding these changes. The third article aimed to examine different aspects of the father-child relationship as potential predictors of inter-individual differences in sleep growth curves during the preschool period. For 67 children, sleep growth curves between 2 and 4 years were estimated and the quality of father-child interactions as well as paternal mind-mindedness (fathers’ tendency to comment on child’s presumed mental states) were assessed by observation at 18 months. Fathers also completed a questionnaire assessing their involvement with their child at the age of 2 years. The results showed no significant association between sleep growth curves parameters and the degree of father involvement or the quality of father-child interactions. However, children whose fathers made more appropriate comments about their mental states at 18 months had a higher proportion of nighttime sleep as well as shorter daytime sleep duration and shorter 24-hour total duration at 2 years. In addition, these children subsequently exhibited less rapid changes in these sleep variables between 2 and 4 years. This paper suggests that children exposed to higher levels of paternal mind-mindedness appear to achieve more mature sleep patterns earlier in their development.

Au cours de la préadolescence, la durée totale de sommeil diminue et des retards importants dans l’horaire de sommeil se produisent. Cependant, la plupart des études utilisent des données transversales et/ou des mesures subjectives du sommeil, limitant la qualité méthodologique des données. Aussi, le point milieu du sommeil, le décalage horaire social (DHS) et la variabilité intra-individuelle (VII) du sommeil restent rarement abordés. Nous avons suivi 128 préadolescents (69 filles) ayant un développement typique pendant 4 ans, entre les âges de 8 et 12 ans. L’actigraphie a été utilisée pour déterminer le sommeil typique (soit la valeur moyenne), le DHS et la VII de quatre aspects du sommeil : l’heure du coucher, l’heure du lever, le point milieu du sommeil et la durée totale de sommeil. Des courbes de croissance multiniveaux ont été modélisées pour examiner à la fois les changements intra- et inter-individuels. Avec l'âge, l'horaire de sommeil devient progressivement plus tardif, la durée de sommeil diminue linéairement, et des augmentations significatives sont observés à la fois pour le DHS et la VII. Des différences individuelles autour des moyennes du groupe ont aussi été notées pour le DHS de l'heure du coucher et de la durée de sommeil. De plus, les filles présentent des différences plus importantes dans leur sommeil entre les jours comparativement aux garçons. Ces résultats décrivent des changements significatifs dans le sommeil des préadolescents au cours des années. Nous discutons des implications potentielles de ces trajectoires sur le fonctionnement physiologique, psychologique et social des jeunes. / Pre-adolescence is a period of marked changes in sleep-wake cycles characterized by a gradual decrease in adolescents' total sleep time (TST) and later sleep schedules with age. However, much of the research supporting these developmental trends has been based on cross-sectional data and/or subjective measures of sleep, limiting the methodological quality of the evidence. Additionally, important sleep parameters, like sleep midpoint, social jetlag and variability in sleep remain seldomly studied. We followed 128 typically developing preadolescents (69 female) over 4 years, between ages 8 and 12 years. Actigraphy-derived estimates of typical (i.e., mean) sleep, social jetlag and intra-individual variability were obtained for four sleep parameters: sleep onset, sleep offset, sleep midpoint, and TST. Multilevel growth curves were modelled to examine both within-person change and between-person differences in these trajectories. Across the period of pre-adolescence, sleep schedule became progressively later, mean TST decreased linearly, and significant increases were observed for both social jetlag and variability in sleep. Important individual differences around the average group estimates were noted for the social jetlag of sleep offset and TST. Sex differences were also observed, with girls experiencing greater between-day differences in their sleep than boys. These results describe significant age-related changes in the sleep of pre-adolescents. We discuss potential implications of these trajectories on youths’ physiological, psychological, and social functioning.

Thèse de doctorat présenté en vue de l'obtention du doctorat en psychologie - recherche intervention, option neuropsychologie clinique (Ph.D) / Les traumatismes craniocérébraux (TCC) peuvent entraîner de lourdes conséquences physiques, cognitives, émotionnelles et comportementales. Parmi celles-ci, l’agitation est très fréquente et se caractérise par une hyperactivité motrice, une désorientation, des problèmes d'attention, une labilité émotionnelle, une désinhibition et de l’agressivité. Elle interfère avec le rétablissement et les processus de réadaptation, mais il n'existe pas à ce jour de consensus sur son traitement, outre la contention physique ou la prise de médicaments, qui peuvent respectivement causer des blessures ou entraver la récupération. De récentes données suggèrent que les interventions musicales peuvent réduire l’agitation chez les patients TCC mais la capacité des patients TCC à percevoir et traiter la musique pendant la phase aiguë post-blessure n'a pas été établie. Le premier article de cette thèse visait à évaluer la perception musicale chez les patients TCC hospitalisés en phase aiguë. Dans la présente étude, 42 patients ayant subi un TCC ont été comparés à un groupe témoin. Tous les participants ont complété les tests de Scale et Rhythm de la Montreal Battery of Evaluation of Amusia pour mesurer la perception musicale, et le test d’empan numérique pour mesurer la mémoire verbale à court terme. Comparativement au groupe témoin, les patients TCC ont obtenu des performances significativement inférieures; 43% d'entre eux présentaient des déficits de traitement de la hauteur et 40% des déficits de traitement du rythme. Les patients présentant des lésions à l'hémisphère droit ont obtenu des résultats plus faibles que ceux présentant des lésions à l'hémisphère gauche. Les déficits de traitement de la hauteur et du rythme coexistaient dans 31% des cas, ce qui suggère l'existence de réseaux neuronaux partiellement dissociables. Le deuxième article est une revue non systématique dont l’objectif était de caractériser l'agitation et son traitement. Plusieurs types d’interventions comportementales, dont les interventions musicales, ont été explorées dans cette revue. Les limites méthodologiques ont été discutées et des recommandations ont été faites pour une approche plus systématique de la recherche utilisant des études de cas et de séries de cas chez les patients agités. Le troisième article est une étude pilote de phase II dans laquelle sont inclus des patients ayant subi un TCC modéré à sévère (n = 3) ou un accident vasculaire cérébral de l'artère cérébrale moyenne (n = 1). Ils ont été exposés à leurs musiques préférées, de la musique classique relaxante et un extrait sonore non musical (cascade) pendant la phase aiguë de récupération. Les comportements d’agitation ont été évalués à l'aide de l'Échelle d’Agitation (Agitated Behaviour Scale), de mesures actigraphiques et d’une observation qualitative. Les résultats indiquent que l’agitation a diminué lors de l’écoute de la musique classique relaxante et la cascade. L’agitation est restée stable lors de la musique préférée, mais certains patients ont exprimé des émotions positives ou présenté un comportement plus organisé, comme taper du pied ou chanter. Compte tenu des importantes limites méthodologiques dans ce champ d’études, la présente étude a permis d’explorer la faisabilité et l’effet d’une intervention musicale, ce qui permettra de guider les études futures. / Traumatic brain injury (TBI) has serious physical, cognitive, emotional, and behavioural consequences. Agitation is highly prevalent among patients with TBI, and is characterized by motor hyperactivity, disorientation, attention problems, emotional lability, disinhibition, and aggression. It often results in decreased engagement in rehabilitative treatment, and poorer functional outcomes. There is no consensus on the treatment for agitation. Most often, it is managed with medication and physical restraints, which may cause injury or impede cognitive recovery. Few studies examine novel non-pharmacological interventions for agitation in TBI patients. However, recent evidence suggests that music interventions may decrease agitated behavior in TBI patients. The ability of TBI patients to perceive and process music during the acute phase has not been established, though it may influence the efficacy of preferred music interventions. The first article of this thesis evaluated music perception in acutely hospitalized TBI patients. Music perception deficits have been identified in populations with acquired brain injury due to epilepsy, stroke, and after aneurysmal clipping. However, few studies have evaluated deficits following TBI, resulting in an underdiagnosis in this population. Forty-two patients completed the Scale and Rhythm tests of the Montreal Battery for the Evaluation of Amusia to measure music perception, and Digit Span Forward to measure verbal short-term memory. TBI patients were more often impaired than controls, with 43% demonstrating pitch processing deficits, and 40% demonstrating rhythm processing deficits. Patients with right hemisphere damage performed more poorly than those with left hemisphere damage. Pitch and rhythm deficits co-occurred 31% of the time, suggesting partly dissociable neural networks. Results are discussed in the context of current research and clinical implications. The second article was a non-systematic review in which we characterized agitation and its treatment. We explored behavioural interventions, including music interventions, occupational therapy, the Intervention Contingencies Awareness Relationship behavioural model, operant contingency management, and general therapeutic activities. The methodological limitations were discussed and recommendations made for a more systematic approach to research using case and case series studies in agitated patients. The third article was a phase-II development-of-concept pilot study in which four patients with moderate to severe TBI (n = 3), and middle cerebral artery stroke: (n = 1) were exposed to preferred music, relaxing classical music, and a nonmusical control (waterfall) during the acute phase of recovery. Agitated behaviours were assessed using the Agitated Behavior Scale, actigraphy, and qualitative observation. Agitated behaviour decreased during relaxing classical music, and waterfall. It remained stable in the preferred music condition. However, certain patients expressed positive emotions and organized behaviour such as tapping or singing along. Given important methodological limitations in current studies, a phase-II study allowed for the evaluation of outcomes and the practicality of delivering music listening interventions, which may guide future studies.