Les dernières années témoignent d'une remarquable accélération dans la compréhension des facteurs génétiques impliqués dans la déficience intellectuelle (DI) et de nombreux gènes responsables ont été identifiés. Néanmoins, les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents à la DI sont encore mal connus. Une hypothèse attractive est que les mutations à l’origine de DI affectent la neurogenèse hippocampique adulte (NGA), une forme de plasticité qui joue un rôle crucial dans la mémoire. L'objectif de ce projet est d’entreprendre une analyse comparative de la NGA chez trois modèles murins de pathologies d’origine génétique, menant à une DI sévère, impliquant des gènes localisés sur le chromosome X et participant à différentes voies de signalisation susceptibles de moduler la NGA : le syndrome de Coffin-Lowry (gène rsk2), la dystrophie musculaire de Duchenne (gène dmd) et une DI liée au gène pak3. Mes recherches actuelles montrent que ces trois modèles présentent des déficits cognitifs dépendants de l’hippocampe, dont des altérations de la fonction de séparation de patterns. Nous avons également mis en évidence des altérations de la NG adulte, avec, entre autres, des altérations du recrutement des jeunes neurones par l’apprentissage qui pourraient contribuer aux déficits cognitifs observés en particulier dans la fonction de séparation de patterns. Toutefois, selon les gènes en cause, les déficits ne sont pas observés dans les mêmes étapes de la NGA ni dans les mêmes situations comportementales. L’ensemble de ces résultats laisse donc suggérer que chacun des gènes étudiés pourrait jouer un rôle différent dans la NGA, mais qu'in fine des altérations de cette forme de plasticité contribuent, au moins en partie, aux déficits cognitifs associés à la DI dans les trois modèles. Ensemble, ces résultats apportent des informations supplémentaires qui seront directement pertinentes pour d’autres pathologies neuro-développementales conduisant à des déficits cognitifs liés à des altérations de la NG, et pourraient ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques. / Recent years have shown a remarkable acceleration in the understanding of genetic factors involved in intellectual disability (ID) and many genes responsible have been identified. However, the cellular and molecular underlying mechanisms are still poorly understood. An attractive hypothesis is that mutations causing ID may affect adult hippocampal neurogenesis (ANG), a form of plasticity that plays a crucial role in learning and memory. The objective of this project was to undertake a comparative analysis of adult hippocampal neurogenesis in three mouse models of genetic diseases involving genes located on the X chromosome and participating in different signalling pathways that may modulate ANG: the Coffin-Lowry syndrome (rsk2 gene), Duchenne muscular dystrophy (dmd gene) and ID due to mutation of the pak3 gene. My current research shows that these three models present hippocampal dependent cognitive deficits. Among these deficits, major deficits in spatial pattern separation function have been highlighted. We also showed specific alterations of basal ANG, together with alterations in the recruitment of young newborn neurons by learning that could contribute to the observed cognitive deficits, in particular in pattern separation function. However, depending on the genes involved, the deficits are not observed in the same steps of adult NG and in the same behavioural situations. In all, the results suggest that each of the genes plays a different role in ANG, but finally that alterations of this form of plasticity may contribute to the cognitive deficits associated with ID in the three models. Together, these results provide additional information that will be directly relevant to other neurodevelopmental disorders leading to cognitive deficits related to NG alterations, and could open new therapeutic tracks.

Pour pouvoir communiquer efficacement dans son environnement social naturel, l’être humain doit pouvoir isoler le discours de son interlocuteur des autres voix composants le bruit ambiant. Cette situation, connue sous l’expression « d’effet cocktail party », va engager notre cerveau dans différents processus auditifs et attentionnels lui permettant d’analyser spécifiquement le signal acoustique de son interlocuteur. La façon dont le cerveau procède pour extraire les attributs acoustiques de la voix d’intérêt de l’ensemble de la scène auditive restent toutefois méconnus. Cette méconnaissance est d’autant plus importante que certaines populations peuvent présenter des troubles de compréhension dans le bruit alors que leur système auditif périphérique ne présente aucun déficit (comme les enfants ou chez certains jeunes adultes). L’objectif de cette thèse de doctorat était d’identifier les mécanismes corticaux permettant la compréhension dans le bruit et d’évaluer si ceux-ci étaient déficitaires dans deux populations souffrant de troubles de compréhension dans le bruit sans atteinte auditive périphérique. Pour y parvenir, nous avons étudié par magnétoencéphalographie le couplage entre l’activité corticale d’un auditeur et les différentes voix constituant une scène auditive de type cocktail party. Ces investigations ont été menées chez des sujets sains (étude I), chez des enfants (étude II) ainsi que chez des jeunes adultes présentant des troubles isolés de la compréhension dans le bruit (étude III). Nos études ont révélé que le cortex auditif suit sélectivement la voix d’intérêt plutôt que la scène auditive globale. Ce couplage « cerveau-parole » se produit à des fréquences correspondant aux fluctuations rythmiques de la prosodie (<1 Hz), des mots (1–4 Hz) et des syllabes (4–8 Hz), et diminue lorsque le niveau de bruit augmente. De plus, le couplage « cerveau-parole » à <1 Hz est latéralisé dans l'hémisphère gauche en présence d’un bruit de type cocktail party. Enfin, une diminution de ce couplage au rythme syllabique est associée aux difficultés de compréhension dans le bruit, que ce soit chez les enfants ou chez les jeunes adultes.Nos travaux ont ainsi démontré que ce couplage sélectif à la voix d'intérêt lors de situations de type cocktail party est essentiel à la compréhension en milieu bruyant. Une diminution de ce couplage au niveau syllabique est associée à un déficit de compréhension dans le bruit, soutenant ainsi l’hypothèse d’une origine centrale aux troubles de compréhension dans le bruit sans atteinte auditive périphérique. / Doctorat en Sciences médicales (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les oscillations fournissent le matériel expérimental pour observer la structure dynamique de l'activité cérébrale (Baillet, 2017 ; Buzsaki et Draguhn, 2004 ; Silva, 2013). Entre le repos et la réalisation d'une tâche, les propriétés du signal des oscillations (fréquence, phase et amplitude) varient selon les régions du cerveau, en fonction de l'état mental et de la tâche en cours. Il a été proposé que le couplage phase-amplitude entre la phase des oscillations thêta et l'amplitude des oscillations gamma soit un mécanisme que le cerveau implémente pour permettre la rétention d'informations en mémoire. Cependant, le rôle du couplage thêta-gamma dans la mémoire à court terme doit encore être démontré. Dans cette étude, nous avons cherché à savoir si le couplage phase-amplitude thêta-gamma dans l'hippocampe soutient la rétention de l'information en mémoire, par rapport à la simple perception, et si le couplage thêta-gamma dans l'hippocampe humain est lié la performance comportementale dans un tâche de mémoire à court terme. Des enregistrements EEG stéréotaxiques ont été obtenus chez 16 patients épileptiques pharmaco-résistants qui ont effectué des tâches de comparaison de séquences sonores et une condition de contrôle d'écoute passive avec le même matériel. Pour étudier la mémoire à court terme, la durée de la période silencieuse de rétention entre les séquences à comparer (2000, 4000, 8000 ms) ainsi que la charge en mémoire (3 - 6 éléments à encoder) ont été manipulées. Les analyses de Temps-Fréquence pendant la période d'encodage de la tâche montrent que chaque note a été encodée par une bouffée gamma transitoire dans le cortex auditif, tandis que la séquence entière a induit des oscillations thêta soutenues dans la voie auditive ventrale (à partir du gyrus temporal supérieur jusqu'au gyrus frontal inférieur en incluant des régions du lobe temporal médian). Pendant la période de rétention, le couplage thêta-gamma était augmenté dans l'hippocampe gauche pendant les essais de mémoire par rapport aux essais de perception. Il est important de noter que la force du couplage thêta-gamma était corrélée à la performance des participants et qu'une forte stabilité du couplage (bouffée gamma imbriquée dans la phase ascendante de l'oscillation thêta) a été observée dans l'hippocampe gauche et le cortex auditif secondaire. Ce résultat suggère que le couplage thêta-gamma dans l'hippocampe favorise la rétention des éléments mémorisés dans une tâche de mémoire auditive à court terme. Cela élargit nos connaissances sur le rôle général du couplage inter-fréquentiel en tant que mécanisme biologique global pour le traitement et l'intégration des informations dans le cerveau humain. / Brain oscillations provide the experimental material to observe the dynamical structure of brain activity (Baillet, 2017; Buzsaki and Draguhn, 2004; Silva, 2013). Between rest and task performance, the signal properties of oscillations (frequency, phase, and amplitude) vary across brain regions, according to the mental state and the ongoing task performed. Phase Amplitude Coupling between theta and gamma oscillations has been hypothesized to implement the retention of information during short-term memory. However, the role of theta-gamma coupling in short-term memory functions still needs to be demonstrated. In this study, we investigated if hippocampal theta-gamma PAC supports auditory memory retention, as compared to simple perception, and if theta-gamma coupling in the human hippocampus can correlate with behavioural performance in a short-term auditory memory task. Stereotaxic EEG recordings were obtained from 16 pharmaco-resistant epileptic patients who performed delayed match-to-sample tasks for tone sequences, and a passive listening perception condition with the same material. To investigate short-term memory functions, the duration of the silent retention period between the to-be-compared sequences (2000, 4000, 8000 ms) as well as the memory load (3, 6 tones) were manipulated. Time-frequency analyses during the encoding period of the task show that each tone was encoded by a transient gamma burst in the auditory cortex, while the entire sequence elicited sustained theta oscillations in the ventral auditory stream (from the superior temporal gyrus to the inferior frontal gyrus including regions of the medial temporal lobe). During the retention period, theta-gamma coupling increased in the left hippocampus during memory trials as compared to perception trials. Importantly, theta-gamma coupling strength was correlated with participant's performance and high coupling stability/consistency (gamma burst nested to the ascending phase of the theta oscillation) was observed in both the left hippocampus and secondary auditory cortex. This study suggests that hippocampal theta-gamma coupling supports the retention of memorized items in auditory short-term memory. This expands our knowledge of the general role of cross-frequency coupling as a global biological mechanism for brain information processing and integration in the human brain.

L'accident vasculaire cérébral (AVC) est un problème de santé publique dont l'incidence chez les jeunes adultes est en augmentation dans les dernières années. Bien que cette population récupère généralement mieux sur les sphères motrice et langagière après un AVC, elle peut être confrontée à des conséquences plus subtiles, comme des difficultés cognitives, qui sont susceptibles d'interférer avec leur participation. Cette étude s'intéresse à la relation entre le fonctionnement cognitif et la participation chez les adultes qui ont subi un AVC léger. Le premier objectif était de décrire le fonctionnement cognitif objectif et subjectif, et l'association entre les performances cognitives objectives et les plaintes subjectives. Le deuxième objectif était d'explorer l'association entre le fonctionnement cognitif et d'autres séquelles invisibles (ex. : symptômes psychologiques) sur la participation. Des questionnaires en ligne ont été administrés et une entrevue téléphonique a été effectuée auprès de 57 adultes de 18 à 64 ans ayant subi un AVC léger dans les 3 à 13 derniers mois. Les résultats suggèrent que dans l'ensemble, le fonctionnement cognitif objectif de l'échantillon est similaire à celui dans la population générale, mais qu'une proportion légèrement supérieure obtient des performances dans la moyenne ou inférieures à la moyenne par rapport à ce qui est attendu. Pour le fonctionnement cognitif subjectif, des plaintes cognitives subjectives dans la vie quotidienne sont rapportées dans des proportions similaires à d'autres études sur l'AVC, mais ne sont pas significativement associées aux performances cognitives objectives. Les plaintes cognitives subjectives, le fonctionnement exécutif objectif (incluant la flexibilité cognitive), les symptômes d'anxiété, de dépression et de stress post-traumatique, et la fatigue corrèlent avec la participation, le fonctionnement cognitif subjectif étant le prédicteur le plus important selon des analyses de régression, et dans une moindre mesure la flexibilité cognitive (fonctionnement cognitif objectif). Ces résultats soulèvent l'importance de mettre en place des services de réadaptation qui ciblent les plaintes cognitives subjectives pour favoriser une meilleure participation chez cette population. / Stroke is a public health problem and its incidence among young adults has been rising in recent years. Although this population generally has a better recovery in the motor and language domains, younger adults may face more subtle consequences, such as cognitive difficulties, which are likely to interfere with their participation. This study investigates the relationship between cognitive functioning and participation in adults who have had a mild stroke. The first objective was to describe objective and subjective cognitive functioning, and the association between objective cognitive performance and subjective complaints. The second objective was to explore the relationship between cognitive difficulties and other hidden impairments (i.e., psychological symptoms) and participation. Online questionnaires and a telephone interview were administered with 57 adults aged 18 to 64 years who suffered a mild stroke 3 to 13 months prior to participation. The results suggest that on average, the objective cognitive functioning of the sample fell in the average normative range, but a greater proportion than expected had either average or below average performances compared to the normative population. For subjective cognitive functioning, the number of cognitive complaints encountered in daily life was similar proportion to other studies conducted with individuals with stroke. Objective cognitive performance was globally not significantly related to subjective self-reported cognitive functioning. Subjective cognitive complaints, cognitive flexibility, symptoms of anxiety, depression and post-traumatic stress, and fatigue correlated with participation, with subjective cognitive functioning the most significant predictor of participation according to regression analyses. These results raise the importance of implementing rehabilitation services that target cognitive complaints to promote better participation in this population.

Le présent document offre un survol de différentes méthodes employant une approche réseau afin d'identifier des anomalies au sein de réseaux cérébraux associés à un diagnostic dans le cadre d'études cas-témoins. Le cadre opérationnel employé compare les réseaux cérébraux d'individus portant un certain diagnostic associé à une condition du cerveau (cas) avec les réseaux cérébraux d'individus en "santé" (témoins). Chaque patient est représenté par un seul réseau cérébral. Les méthodes réseaux discutées peuvent opérer sur certaines propriétés observables dans les réseaux cérébraux. Le choix des propriétés à investiguer devrait être guidé par des hypothèses et des connaissances actuelles des moyens de communications dans le cerveau. À cet effet, une revue de quelques mesures possibles, et les raisons pour lesquelles celles-ci pourraient être pertinentes dans un contexte de réseaux cérébraux est donnée. Quatre méthodes seront présentées, soit le Permutation Network Framework (PNF), ANOVA, le contrast-subgraph et le Network-based statistic (NBS). Par ailleurs, une extension au NBS, appelée NBS-SNI (NBS-simultaneous node investigation) est proposée. Des résultats employant NBS et NBS-SNI appliqués à des données fonctionnelle associées à des études cas-témoins (ABIDE I (autisme), ADHD200 (trouble du déficit de l'attention et hyperactivité), une étude sur la schizophrénie et d'autres) seront présentés. En outre, les différences identifiées avec ces méthodes seront également employé avec NBS-predict afin de réaliser des prédictions (diagnostics) sur des réseaux cérébraux individuels. Entre autres, des performances de prédiction de 70% et 66% ont été obtenues sur l'entièreté des données provenant de ABIDE I et de l'étude ADHD200, respectivement. Les résultats obtenus sur les données ABIDE I ont été analysés plus en profondeur et comparés à ceux d'autres études. Les attributs employés contribuant le plus aux prédictions se révèlent sous forme de sous-réseaux plus fortement/faiblement connectés chez les individus atteints par la condition. Certaines caractéristiques retrouvées dans ces sous-réseaux semblent être cohérentes avec des résultats rapportés précédemment obtenus sur les mêmes données, ou portant sur le spectre l'autisme en général. Finalement, quelques opinions à propos de l'utilisation d'un formalisme réseaux en neuroscience sont offertes, ainsi que des directions et modifications possibles pour l'extension NBS-SNI dans le futur. / This document offers an overview of different methods employing a network-based approach to identify abnormalities in brain networks associated with a certain diagnostic in typical case-control studies. In these methods, networks associated to patients with a condition are compared against healthy control brain networks. Every patient is represented by a single brain network. The methods discussed operate on some property observed on these brain networks. The choice of a property to measure should be meaningful and related to the (thought to be) means of communication in the brain. A review of a few of these possible measurable properties such as centrality measures is included. Four known methods will be presented, namely, a Permutation Network Framework (PNF), the one-way ANOVA, contrast-subgraph and the Network-based statistic (NBS). In addition, a modification/extension to the NBS called the NBS-SNI (NBS-Simultaneous Node Investigation) will be proposed. Some results obtained using the NBS and the novel NBS-SNI methods on various functional datasets associated to case-control studies (such as ADHD200 (attention deficit hyperactivity disorder), ABIDE I (autism), a schizophrenia study and others) will be presented. Moreover, the differences identified between the two groups of brain networks (condition and control) will also be used to make predictions/diagnosis of individuals using NBS-predict (a prediction extension of NBS). For example, prediction accuracies of 70% and 66% were obtained on the complete ABIDE I and ADHD200 datasets, respectively. Also, the results obtained on the complete ABIDE I dataset were further investigated and compared with other work. The features, which manifest in the condition group as hyperconnected or hypoconnected subnetworks that contributed the most to the prediction performance yielded by NBS-predict were extracted. Some characteristics of these subnetworks seemed to be coherent with previously reported findings on the same dataset/condition. Finally, considerations about using network neuroscience in the context of case-control studies are given, along with future outlooks for the proposed NBS-SNI method.

Malgré les nombreuses recherches sur le sujet, le concept des Fonctions Executives (FEs) demeure vague et difficilement opérationnalisable. La présente thèse utilise une approche multi-perspective afin d'améliorer leur conceptualisation. Plus précisément, elle étudie la prolifération, l'organisation et la mesure des FEs. La prolifération des FEs est mesurée à travers une revue de 60 études qui identifient 68 FEs. Une analyse sémantique latente (ASL) ainsi qu'une analyse de classification hiérarchique (ACH) permettent de réduire cet ensemble à 18 FEs en diminuant le chevauchement conceptuel et psychométrique entre les FEs. Une analyse factorielle est utilisée pour vérifier l'organisation et la mesure des FEs. Celle-ci examine la relation entre trois FEs (i.e., inhibition, Mémoire de Travail [MdT] et planification) à l'aide de neuf tâches neuropsychologiques classiques et d'une simulation de la cognition dynamique (CD). Cette simulation reproduit une situation réelle de prise de décision complexe et dynamique. Une analyse factorielle confirmatoire est effectuée sur la performance de 121 participants âgés entre 18 et 50 ans ayant complété les 10 tâches. Les résultats supportent l'hypothèse d'un modèle unitaire des FEs et de la relation significative entre ce concept et celui de la CD à travers lequel un ensemble de FEs peuvent être mesurées simultanément.

Les travaux rapportés dans cette thèse ont pour objectif principal de mieux comprendre le rôle du striatum et du cervelet dans l’apprentissage d’habiletés visuomotrices et, plus particulièrement, d’approfondir l’apport spécifique de chaque structure dans cette forme de mémoire. La première étude a pour but de vérifier l’hypothèse selon laquelle le striatum serait impliqué dans la phase d’automatisation des apprentissages. La performance de deux sous-groupes de patients atteints de la maladie de Parkinson (MP), respectivement porteurs de lésions striatales unilatérale et bilatérale, est comparée à celle d’un groupe de sujets témoins à l’aide de la technique de double-tâche. Conformément aux hypothèses, les résultats démontrent que seule une atteinte bilatérale du striatum affecte d’une façon significative la capacité d’effectuer une seconde tâche de nature visuospatiale lors de l’exécution d’une habileté visuomotrice apprise, suggérant ainsi que cette structure participe aux phases avancées de l’acquisition d’habiletés. La deuxième expérience vise à étudier la contribution spécifique du striatum et du cervelet dans l’apprentissage visuomoteur. Pour ce faire, la performance de deux groupes de patients ayant la MP ainsi que celle d’un groupe de patients, porteurs d’une lésion circonscrite au cervelet (CE), sont respectivement comparées à celle de deux groupes de sujets témoins appariés, à l’aide d’une version aléatoire de la tâche de séquence visuelle répétée et d’une nouvelle version de la tâche de tracé-miroir. Pour la première fois, les résultats montrent une double dissociation fonctionnelle entre ces deux structures. Alors que le striatum semble davantage gérer un apprentissage associatif de type perceptivomoteur, le cervelet est particulièrement nécessaire à la mise en séquence de mouvements appris. De nature exploratoire, la troisième étude s’intéresse à la participation du striatum et du cervelet dans la capacité d’adaptation à un changement contextuel à l’aide d’un schème expérimental d’apprentissage d’habiletés. Les résultats suggèrent que les patients parkinsoniens porteurs d’une dysfonction striatale bilatérale, et non ceux ayant une lésion au cervelet, ne peuvent généraliser l’habileté acquise à un autre contexte où ils doivent modifier une partie du plan moteur pour effectuer la tâche. Ensemble, ces données suggèrent non seulement que le striatum et le cervelet participent à l’acquisition.

Au terme d’une trentaine d’années de recherche, il a été démontré empiriquement que les distorsions cognitives agissent à titre de facteurs fondamentaux sous-jacents aux problèmes liés à la pratique des jeux de hasard et d’argent (JHA). Elles seraient expliquées en majeure partie par une mauvaise compréhension des notions de hasard, des statistiques et des probabilités (SP) et par une illusion de contrôle sur l’issue du jeu. C’est pourquoi les programmes de prévention et de traitement des problèmes de jeu ont été élaborés autour de l’enseignement de ces concepts mathématiques et de la correction des erreurs cognitives liées à leur mauvaise compréhension. Malgré une utilisation courante de ces techniques d’intervention auprès des joueurs problématiques, les études s’intéressant aux attitudes et comportements liés au jeu n’ont pas toutes conclu que le fait de détenir ou d’acquérir des connaissances en SP diminuait les habitudes de jeu. La première étude de thèse a ainsi cherché à comparer les comportements de jeu de 45 étudiants et diplômés universitaires démontrant une maîtrise raisonnable des SP à ceux de 29 personnes ne démontrant pas de connaissances particulières dans cette branche des mathématiques. Les résultats montrent que le taux de participation annuel aux JHA des individus sondés est élevé, mais qu’ils jouent à une fréquence minimale et qu’ils misent peu d’argent, qu’ils détiennent ou non des connaissances en SP. De plus, ils éprouvent peu de problèmes de jeu. L’apport modéré de la connaissance des SP sur les comportements de jeu auprès d’une population universitaire déjà fortement scolarisée et peu propice au jeu est discuté, de même que la répétition de cette absence d’effet au sein de la littérature. Ces résultats ont amené à vouloir comprendre davantage comment des personnes ayant atteint de hauts niveaux d’éducation s’adonnent, elles aussi, à des activités de JHA, bien qu’on puisse s’attendre à une meilleure compréhension des enjeux liés aux JHA et, par le fait même, à une plus grande précaution de leur part. Que ces personnes se laissent tenter par le jeu surprend et amène son lot de questionnements. Leur niveau d’éducation est supérieur, mais leurs comportements face aux JHA ne le démontrent pas, ce qui donne l’impression que certaines de leurs caractéristiques pourraient les amener à surestimer leurs habiletés à contrôler l’issue des JHA. Cette hypothèse est toutefois négligée dans la littérature. À partir des données initialement recueillies, la deuxième étude examine les relations entre l’illusion de contrôle liée aux JHA et différentes variables cognitives et de personnalité chez 142 universitaires. D’une part, il est question de brosser un portrait de leurs croyances liées au jeu (illusion de contrôle, mésinterprétation de l’indépendance des tours et superstitions) et d’autres variables pouvant mener à une illusion de contrôle, c’est-à-dire le degré d’optimisme, l’internalité du lieu de contrôle, le fait de posséder ou non des connaissances particulières en SP, et leur degré de conviction quant à leur compréhension des JHA. En dernier lieu, dans un modèle de régressions multiples, cette étude teste les prédicteurs potentiels de l’illusion de contrôle liée aux JHA au sein de cet échantillon. Les résultats conviennent d’une association entre une connaissance supérieure des SP, moins de pensées erronées liées à la superstition et un degré plus élevé d’optimisme. Une forte association négative existe également entre l’illusion de contrôle liée aux JHA et le degré de conviction des participants quant à ces croyances. Parmi ces participants, l’illusion de contrôle liée aux JHA peut être prédite par une plus faible connaissance des SP, un plus faible degré de conviction envers les croyances et le fait d’être de sexe masculin. La fonction du doute face à ses croyances en JHA chez des individus scolarisés est examinée en termes de facteur de protection métacognitif potentiel. La thèse se conclut sur une discussion concernant l’implication de ces résultats pour la compréhension du jeu dans un contexte d’alternance cognitive afin d’adapter les stratégies utilisées en prévention. Finalement, les forces et les limites de la thèse sont énumérées et permettent de formuler des recommandations quant aux variables et échantillons à étudier dans l’avenir. / After 30 years of research, it has been shown empirically that cognitive distortions act as fundamental factors underlying gambling and gambling problems. They are explained mainly by a misunderstanding of the notions of chance, statistics and probabilities (SP) and by an illusion of control over the outcome of the game. That is why prevention and treatment programs of gambling problems have been developed around the teaching of these mathematical concepts and correction of cognitive distortions. Despite a common use of these intervention techniques with problem gamblers, studies of gambling attitudes and behaviors have not all concluded that having or acquiring SP knowledge decreases gambling habits. The first study of this thesis thus sought to compare the gambling behavior of 45 university students and graduates demonstrating a reasonable mastery of SP to those of 29 people who do not demonstrate knowledge in this field of mathematics. The results show that the participation rate of the individuals surveyed is high, but that they gamble at a minimum frequency and that they invest little money, whether or not they have SP knowledge. In addition, they experience few gambling problems. The moderate contribution of SP knowledge on gambling behaviors of an already highly educated and low-gambling university population is discussed, as is the repetition of this absence of effect in the literature. These results have led to further our understanding of how individuals with high levels of education are also engaged in gambling activities, although we can expect a better understanding of the issues related to gambling and, as a result, to a greater precaution. That these people are tempted by gambling is surprising and brings its lot of questions. Their level of education is superior, but their gambling behaviors do not demonstrate it, which gives the impression that some of their characteristics could lead them to overestimate their ability to control the outcome of the games, rather than other types of erroneous beliefs. However, this hypothesis is neglected in the literature. From the data originally collected, the second study examines the relationship between the illusion of control over gambling and different cognitive and personality variables among 142 university students and graduates. First, it aims to draw a portrait of their beliefs related to gambling (illusion of control, gambler’s fallacy and superstitions) and other elements that can lead to an illusion of control, which are, the degree of optimism, the internality of their locus of control, whether or not they have particular SP knowledge, and their degree of confidence in their understanding of gambling. Finally, in a multiple regression model, this study tests potential predictors of the illusion of control related to gambling within this sample. The results agree on an association between higher SP knowledge, fewer misconceptions related to superstition, and a higher degree of optimism. A strong negative association also exists between illusion of control related to gambling and the degree of confidence about those gambling beliefs. Among these participants, the illusion of control over gambling can be predicted by a weaker SP knowledge, lower confidence in beliefs and being male. The function of doubt about gambling beliefs in educated individuals is examined in terms of potential metacognitive protective factor. The thesis concludes with a discussion about the implication of these results for the understanding of gambling in a context of cognitive switching in order to adapt prevention strategies. Finally, the strengths and limitations of the thesis are listed, and we make recommendations for variables and samples to be studied in the future.

Les oscillations fournissent le matériel expérimental pour observer la structure dynamique de l'activité cérébrale (Baillet, 2017 ; Buzsaki et Draguhn, 2004 ; Silva, 2013). Entre le repos et la réalisation d'une tâche, les propriétés du signal des oscillations (fréquence, phase et amplitude) varient selon les régions du cerveau, en fonction de l'état mental et de la tâche en cours. Il a été proposé que le couplage phase-amplitude entre la phase des oscillations thêta et l'amplitude des oscillations gamma soit un mécanisme que le cerveau implémente pour permettre la rétention d'informations en mémoire. Cependant, le rôle du couplage thêta-gamma dans la mémoire à court terme doit encore être démontré. Dans cette étude, nous avons cherché à savoir si le couplage phase-amplitude thêta-gamma dans l'hippocampe soutient la rétention de l'information en mémoire, par rapport à la simple perception, et si le couplage thêta-gamma dans l'hippocampe humain est lié la performance comportementale dans un tâche de mémoire à court terme. Des enregistrements EEG stéréotaxiques ont été obtenus chez 16 patients épileptiques pharmaco-résistants qui ont effectué des tâches de comparaison de séquences sonores et une condition de contrôle d'écoute passive avec le même matériel. Pour étudier la mémoire à court terme, la durée de la période silencieuse de rétention entre les séquences à comparer (2000, 4000, 8000 ms) ainsi que la charge en mémoire (3 - 6 éléments à encoder) ont été manipulées. Les analyses de Temps-Fréquence pendant la période d'encodage de la tâche montrent que chaque note a été encodée par une bouffée gamma transitoire dans le cortex auditif, tandis que la séquence entière a induit des oscillations thêta soutenues dans la voie auditive ventrale (à partir du gyrus temporal supérieur jusqu'au gyrus frontal inférieur en incluant des régions du lobe temporal médian). Pendant la période de rétention, le couplage thêta-gamma était augmenté dans l'hippocampe gauche pendant les essais de mémoire par rapport aux essais de perception. Il est important de noter que la force du couplage thêta-gamma était corrélée à la performance des participants et qu'une forte stabilité du couplage (bouffée gamma imbriquée dans la phase ascendante de l'oscillation thêta) a été observée dans l'hippocampe gauche et le cortex auditif secondaire. Ce résultat suggère que le couplage thêta-gamma dans l'hippocampe favorise la rétention des éléments mémorisés dans une tâche de mémoire auditive à court terme. Cela élargit nos connaissances sur le rôle général du couplage inter-fréquentiel en tant que mécanisme biologique global pour le traitement et l'intégration des informations dans le cerveau humain. / Brain oscillations provide the experimental material to observe the dynamical structure of brain activity (Baillet, 2017; Buzsaki and Draguhn, 2004; Silva, 2013). Between rest and task performance, the signal properties of oscillations (frequency, phase, and amplitude) vary across brain regions, according to the mental state and the ongoing task performed. Phase Amplitude Coupling between theta and gamma oscillations has been hypothesized to implement the retention of information during short-term memory. However, the role of theta-gamma coupling in short-term memory functions still needs to be demonstrated. In this study, we investigated if hippocampal theta-gamma PAC supports auditory memory retention, as compared to simple perception, and if theta-gamma coupling in the human hippocampus can correlate with behavioural performance in a short-term auditory memory task. Stereotaxic EEG recordings were obtained from 16 pharmaco-resistant epileptic patients who performed delayed match-to-sample tasks for tone sequences, and a passive listening perception condition with the same material. To investigate short-term memory functions, the duration of the silent retention period between the to-be-compared sequences (2000, 4000, 8000 ms) as well as the memory load (3, 6 tones) were manipulated. Time-frequency analyses during the encoding period of the task show that each tone was encoded by a transient gamma burst in the auditory cortex, while the entire sequence elicited sustained theta oscillations in the ventral auditory stream (from the superior temporal gyrus to the inferior frontal gyrus including regions of the medial temporal lobe). During the retention period, theta-gamma coupling increased in the left hippocampus during memory trials as compared to perception trials. Importantly, theta-gamma coupling strength was correlated with participant's performance and high coupling stability/consistency (gamma burst nested to the ascending phase of the theta oscillation) was observed in both the left hippocampus and secondary auditory cortex. This study suggests that hippocampal theta-gamma coupling supports the retention of memorized items in auditory short-term memory. This expands our knowledge of the general role of cross-frequency coupling as a global biological mechanism for brain information processing and integration in the human brain.

Contexte. La schizophrénie (SCZ) est associée à des troubles cognitifs qui entravent les capacités fonctionnelles des patients. En particulier, les déficits des fonctions exécutives handicapent la réalisation des Activités de la Vie Quotidienne (AVQ), et altèrent l’adhésion au traitement. Des Assistants Technologiques pour la Cognition (ATC), initialement conçus pour les maladies neurologiques, pourraient être utilisés comme outils de remediation cognitive pour compléter les traitements conventionnels dans la SCZ.Objectifs. Notre objectif clinique était d’améliorer l'autonomie et l'adhésion au traitement de patients SCZ grâce à deux ATC : Mobus et DoPill. Notre objectif technologique était de vérifier que ces ATC étaient adaptés aux besoins et aux capacités des patients SCZ.Méthodes. Des personnes ayant un diagnostic de SCZ selon les critères du DSM-IV ont testé Mobus au cours de trois études. Il s’agit d’un logiciel installé dans des smart phone qui offre un rappel des AVQ. De plus, l’utilsateur a la possibilité d’exprimer son vécu quotidien (symptômes, émotions...). Dans la troisième étude, un autre ATC a été testé : le DoPill. Ce pilulier intelligent avertit l’utilisateur lorsqu’il est temps de prendre son médicament. Des capteurs détectent la prise médicamenteuse. Les informations sur la réalisation des AVQ, le vécu des patients et l’adhésion au traitement, enregistrées de manière écologique par Mobus et DoPill, sont accessibles aux aidants à distance via Internet.Résultats. Nos trois études ont permis d’optimiser Mobus et DoPill. De plus, Mobus aurait amélioré certaines capacités de planification des utilisateurs, et DoPill aurait facilité l’adhésion au traitement. Cependant, ces résultats doivent être reproduits car leur significativité est faible.Conclusion. Le développement d’ATC ne peut se faire qu'en étroite collaboration entre le patient, son aidant et le programmeur, par étapes successives permettant d'améliorer le produit afin qu'il réponde au mieux aux besoins des utilisateurs. Cette collaboration est nécessaire sur le plan technique, mais aussi éthique. En effet, il ne s'agit pas d'isoler le patient dans un environnement technologique impersonnel, mais bien de l’accompagner quotidiennement dans sa réinsertion sociale. / Background. Cognitive impairments in schizophrenia (SCZ) lead to a negative functional outcome. Especially, executive deficits are associated with difficulties in achieving Activities of Daily Living (ADL) and treatment adherence. Assistive Technologies for Cognition (ATC), first concieved for neurological disease, could be used as tools of cognitive remediation in SCZ, to complete the action of antipsychotics.Objective. Our clinical aim was to enhance the autonomy and adherence of SCZ people with the use of two ATCs: Mobus and DoPill. Our technological aim was to investigate whether SCZ patients would be able to use such ATCs.Methods. Outpatients diagnosed with SCZ according to DSM-IV criteria tested Mobus in three studies. This application, implemented in smart phones, provides ADL recall. In addition, patients can report self-experiences anywhere at anytime. In the third study, another ATC, the DoPill, was tested. This smart pill dispenser alerts the patient when it’s time to take medication. Sensors detect when pills are taken out. Information about ADL’s execution, self-experiences and adherence, are ecologically registered by Mobus and DoPill and remotely available for caregivers via Internet.Results. Our three studies allowed to improve Mobus and DoPill in order to make them the most suitable to the needs of SCZ people. Furthermore, Mobus enhanced some planning skills of the participants, whose adherence as well progressed with the use of DoPill. Nevertheless, these findings have to be reproduced, as we found only weak significance. Conclusion. A close collaboration between the patient, the caregiver and the programmer is essential for developing ATC. This teamwork is necessary for technical issues, but also for ethical concerns. Indeed, ATC are not meant to isolate people by replacing the human element of relatives and caregivers by a machine. On the contrary, they offer a sense of security and are aimed at accompanying the patient in his/her social rehabilitation.