Sprech- und Stimmstörungen sind häufige Symptome der Idiopathischen Parkinson Erkrankung (IPS), wobei bis zu 89% der Patienten im Verlauf der Krankheit unter einer Dysarthrie leiden. Die Tiefenhirnstimulation des Nucleus subthalamicus (STN-DBS) ist eine etablierte Behandlung für die motorischen Symptome des IPS (Allert et al., 2004). Während STN-DBS positive Effekte auf einige Teilfunktionsbereiche der Dysarthrie zu haben scheint, berichten die meisten Studien entweder über keine Verbesserung oder eine Verschlechterung der Sprech- und Stimmfunktionen nach Implantation der STN-DBS (Tsuboi et al., 2015; Wang et al., 2003; Wertheimer et al., 2014). Klinische Erfahrungswerte sowie Fallberichte und Studien lassen vermuten, dass diese sprachtherapeutisch relevanten Nebenwirkungen unabhängig von der therapeutischen Wirksamkeit der STN-DBS sind und daher als unerwünschte, aber nicht therapieimmanente Interferenzfaktoren anzusehen sind (Bouthour et al., 2018), die es genauer zu untersuchen gilt, da die Lebensqualität von IPS-Erkrankten als stark einschränkend wahrgenommen wird (Hariz et al., 2010). Eine aufwendige und methodisch fundierte Klassifizierung wurde von Tsuboi und Kollegen vorgenommen, die im Zusammenhang mit STN-DBS fünf Cluster von Sprech- und Stimmstörungen identifizierten (Tanaka et al., 2020; Tsuboi et al., 2015, 2017). Dazu zählten die Phänotypen „spastische Dysarthrie“, „Stottern“, „rigid-hypokinetischer Typ“, „behauchte Stimme“ und „gepresste Stimme“. Erste Hinweise lassen darauf schließen, dass die Nebenwirkungen von STN-DBS auf die Stimulation spezifischer Gehirnkreise zurückzuführen sein könnte (Fox et al., 2014). In dieser Arbeit wird eine retrospektive Studie mit STN-DBS stimulierten IPS Erkrankten vorgestellt, die sprachtherapeutisch relevante Sprech- und Stimmstörungen unter zwei Bedingungen bewertet (ein- und ausgeschaltete Stimulation) sowie eine prospektive Studie mit den beiden gleichen Bedingungen. Beide Studien haben das Ziel einer Replizierbarkeit der Ergebnisse von Tsuboi et al. (2015, 2017). Die zweite prospektive Studie bezieht außerdem konnektombasierte Daten ein. Die Ergebnisse beider Studien lassen quantitativ keine Signifikanzen hinsichtlich der o.g. dysarthrischen Phänotypen zu, quantitativ lassen sich jedoch deutliche Tendenzen ähnlich der Ausgangsstudie erkennen. Zudem wurden das Cluster „Stottern“ in der retrospektiven Studie als weiteres möglicherweise STN-DBS immantentes Cluster identifiziert. In der prospektiven Studie wurde ein Cluster hinzugefügt, da in den Beurteilungen zusätzlich die Symptomatik „hasty speech“ oder auch „hastiges Sprechen“ beobachtet wurde. / Speech and voice disorders are common symptoms of Parkinson's disease (PD) with up to 89% of patients suffering from dysarthria during the course of the disease. Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus (STN-DBS) is an established treatment for the motor symptoms of PD (Allert et al., 2004). While STN-DBS appears to have positive effects on some subfunctional areas of dysarthria, most studies report either no improvement or a deterioration in speech and voice functions after implantation of STN-DBS (Tsuboi et al., 2015; Wang et al., 2003; Wertheimer et al., 2014). Clinical experience as well as case reports and studies suggest that these side effects relevant to speech therapy are independent of the therapeutic effectiveness of STN-DBS and should therefore be regarded as undesirable but not therapy-immanent interference factors (Bouthour et al., 2018), which need to be investigated more closely. It is considered to be a serious problem, as the quality of life of PD sufferers is perceived to be severely limiting (Hariz et al., 2010). A complex and methodologically solid classification was carried out by Tsuboi and colleagues, who identified five clusters of speech and voice disorders in connection with STN-DBS (Tanaka et al., 2020; Tsuboi et al., 2015, 2017). These included the phenotypes "spastic dysarthria", "stuttering", "rigid-hypokinetic type", "breathy voice" and "pressed voice". Initial evidence suggests that the side effects of STN-DBS could be due to the stimulation of specific brain circuits (Fox et al., 2014). This paper presents a retrospective study with STN-DBS-stimulated PD patients that assesses speech therapy-relevant disorders under two conditions (stimulation on and off) as well as a prospective study with the same two conditions. Both studies aim to replicate the results of Tsuboi et al. (2015, 2017). The second prospective study also includes connectome-based data. The results of both studies do not show any quantitative significance with regard to the dysarthric phenotypes mentioned above, but quantitatively clear tendencies similar to the original study can be seen. In addition, the "stuttering" cluster was identified in the retrospective study as another cluster possibly inherent in STN-DBS. A cluster was added in the prospective study because the symptoms of "hasty speech" were also observed in the assessments.

L’objectif principal de cette étude est de décrire acoustiquement, à l’aide d’un paradigme expérimental prenant en compte la dynamique spectrale, les voyelles /a/, /i/ et /u/ produites par cinq locuteurs parkinsoniens francophones présentant une dysarthrie hypokinétique et les voyelles /a/, /i/, /ɛ/ et /u/ produites par trois locuteurs sains francophones. Nous cherchons également à déterminer si les caractéristiques acoustiques vocaliques de patients parkinsoniens dysarthriques diffèrent après un traitement orthophonique (LSVT®) et si les caractéristiques acoustiques vocaliques de ces individus et celles d’individus sains présentent des différences notables d’un point de vue dynamique. Les trois premiers formants de 2041 occurrences vocaliques ont ainsi été relevés à 25 % et à 75 % de leur durée. Nos résultats indiquent que les caractéristiques acoustiques vocaliques de sujets parkinsoniens dysarthriques ne diffèrent pas significativement après le LSVT®, excepté celles de la voyelle /u/, dont la production s’améliorerait après le traitement. Nos résultats indiquent également que les caractéristiques acoustiques dynamiques des locuteurs dysarthriques et des locuteurs sains se distinguent. Prendre en compte la dynamique spectrale a donc permis de bonifier les descriptions acoustiques actuelles et d’améliorer la compréhension des différences entre les paroles normale et parkinsonienne. / The main purpose of this study is to acoustically describe, with an experimental paradigm accounting for temporal evolution of formants, the vowels /a/, /i/ and /u/ produced by five dysarthric Quebec French speakers with Parkinson’s disease (PD) and the vowels /a/, /i/, /ɛ/ and /u/ produced by three healthy control speakers. Other objectives of this study are to determine if the acoustic characteristics of vowels produced by dysarthric patients with PD are different after an intensive speech treatment (LSVT®) and if the acoustic characteristics of those individuals and of healthy speakers show notable differences from a dynamic perspective. The first three formants of 2041 vowel tokens have therefore been estimated at 25% and 75% of vowel duration. Results indicate that the acoustic characteristics of dysarthric speakers show no significant differences after LSVT®, except for the vowel /u/, which could show positive differences after treatment. Furthermore, results indicate that the dynamic acoustic characteristics of the two groups of speakers are different. Taking into account spectral change enhanced the actual acoustic descriptions and helped understand the differences between normal and parkinsonian speech.

La dysarthrie dans la maladie de Parkinson (MP) fait partie des symptômes qui ne répondent pas de manière satisfaisante aux prises en charge médicales. Bien que largement étudiée, certains aspects de la dysarthrie restent insuffisamment détaillés : quels sont ses corrélats physiologiques, ses liens avec des fonctions non-motrices et ses répercussions fonctionnelles ? Construit en quatre axes, ce projet doctoral avait pour objectif d'apporter des éléments de réponse à ces questionnements.Un premier axe a exploré les bases physiopathologiques de la dysarthrie. Considérant les effets du traitement médicamenteux et de la neurochirurgie, nous avons montré qu'aucun de ces traitements ne permettait de restaurer un profil neuro-fonctionnel similaire à celui de participants sains, d'autant plus lors d'une tâche combinant motricités axiale et distale. Le second axe a porté sur les liens entre dysarthrie et fonctions non-motrices. Nos résultats suggèrent que ces deux catégories de fonctions pourraient évoluer conjointement, mais aussi se majorer mutuellement. À l'aide de comparaisons inter-dysarthrie et inter-linguistique, le troisième axe a considéré l'impact fonctionnel de la dysarthrie. Nous avons rapporté que les conséquences de la dysarthrie ne sont pas fonction de l'intelligibilité, qu'elle affecte davantage les patients ayant un profil akinéto-rigide et qu'elle réduit les différences inter-linguistiques. L'étude des rééducations orthophoniques a constitué notre axe quatre. Nos conclusions ont relevé que pour être efficaces, les rééducations doivent être focalisées sur un unique paramètre de parole, être réalisées de manière intensive et apporter un retour au patient. / Dysarthria in Parkinson’s disease (PD) is one of the symptoms that do not respond well to treatments. Even though it has been widely described, some aspects of dysarthria remain insufficiently detailed: what are its physiological correlates, its relations with non-motor functions and its functional consequences? Structured in four axes, this thesis aimed at bringing some elements to address these issues.The first axis explored the pathophysiology of dysarthria. Considering the effects of pharmacological and neurosurgical treatments, we demonstrated that none of these treatments allowed to restore a neuro-functional profile equivalent to healthy controls, especially during a task combining axial and distal actions. The second axis focused on the relations between dysarthria and non-motor functions. Some outcomes suggested that these two categories of functions could progress jointly, but also reinforce each other. Using between-dysarthria and between-linguistic comparisons, the third axis considered the functional consequences of dysarthria. We reported that the consequences of dysarthria do not depend on the intelligibility degradation, that it impacts more the patients with an akineto-rigid profile, and that it tends to weaken the between-linguistic differences. The study of speech therapies represented our fourth axis. We concluded that, to be effective, speech therapies in PD have to focus on a unique speech parameter, to be realised intensively and to give feedback to the patient on their productions.

This thesis analyzes what acoustically sets apart recordings of healthy people from recordings of people afflicted with multiple sclerosis, and how this distinction can be used to automatically detect multiple sclerosis from fairly simple recordings of a subject's voice, potentially discovering early cases of this disease. Chapter 1 includes the theoretical background of the effect of multiple sclerosis on speech and the descriptions of the data, software, hypotheses and assumptions used here. Two sets recordings of read speech were used, a corpus of afflicted speakers and a control corpus of healthy speakers, totalling 250 individuals. A subset of this corpus was manually annotated, resulting in one dataset. Simultaneously, these entire corpora were also annotated automatically, resulting in another dataset, which was created to explore the possibility of detecting multiple sclerosis automatically. Chapter 2 describes the 13 acoustic parameters used in this thesis, their exact hypothesized relationships with the symptoms of multiple sclerosis and the ways they were calculated. Chapter 3 elaborates on the statistical testing of the aforementioned parameters, their interpretation, the success rate of the two machine learning models used to assess their total predictive power, and a potential way to apply the...

Die Progressive Supranukleäre Blickparese (PSP) ist eine sporadisch auftretende neurodegenerative Erkrankung im Rahmen der atypischen Parkinson-Syndrome (APS), die im frühen Verlauf häufig mit dem Idiopathischen Parkinson-Syndrom (IPS) verwechselt wird. Dabei ist die Dysarthrie als eine erworbene, zentral bedingte sprechmotorische Störung ein häufiges und früh auftretendes Symptom bei PSP. Bislang spricht man von einer eher unspezifischen „gemischten“ Dysarthrie aus hypokinetischen, spastischen und auch ataktischen Komponenten. Im Rahmen einer explorativen Querschnittsstudie am „Fachkrankenhaus für Bewegungsstörungen und Parkinson“ Beelitz-Heilstätten in Kooperation mit der „Entwicklungsgruppe Klinische Neuropsychologie“ München (EKN) sowie der „Interdisziplinären Ambulanz für Bewegungsstörungen“ am Klinikum München-Großhadern wurden 50 Patienten dahingehend untersucht, ob sich für die Progressive Supranukleäre Blickparese (PSP) eine spezielle, frühzeitig zu diagnostizierende und differentialdiagnostisch relevante Dysarthrie beschreiben ließe. In diesem Zusammenhang soll geklärt werden, ob es sich um phänotypische Ausprägungen im Rahmen eines Störungsspektrums handelt oder ob sich differenzierbare Subtypen der Krankheit, insbesondere ein „klassischer“ PSP-Typ (PSP-RS) und ein „atypischer“ PSP-Typ (PSP-P), auch im Bereich der Dysarthrie zeigen. Im Rahmen der Untersuchungen wurde der Schweregrad der Erkrankung mittels der „PSP-sensitiven Ratingskala (PSPRS)“ gemessen. Die Dysarthriediagnostik erfolgte anhand der „Bogenhausener Dysarthrieskalen (BoDyS)“ zur Beschreibung der Art und Ausprägung der Dysarthrie bei PSP. Die Verständlichkeit wurde mithilfe des „Münchner Verständlichkeits-Profils (MVP)" sowie eines weiteren Transkriptionsverfahrens ermittelt, wobei Ausschnitte aus den Tests zum Lesen und Nachsprechen der BoDyS zugrunde lagen. Weiterhin erfolgte eine Einschätzung der Natürlichkeit des Sprechens. Die Ergebnisse hinsichtlich des Einflusses von Natürlichkeit und Verständlichkeit des Sprechens auf den Schweregrad der Dysarthrie zeigten, dass dieser modalitätenübergreifend mit beiden Schweregradaspekten korreliert, wenngleich es offenbar die Natürlichkeit des Sprechens ist, die bei PSP bereits frühzeitig beeinträchtigt ist und somit als das entscheidende differentialdiagnostische Kriterium zur Differenzierung zwischen beiden PSP-Subtypen zu beurteilen ist, möglicherweise auch gegenüber anderen Parkinson-Syndromen. Anhand statistisch valider Ergebnisse konnten spezifische Störungsmerkmale der Dysarthrie extrahiert werden, die eine signifikante Trennung von PSP-RS und PSP-P ermöglichen: eine leise und behaucht-heisere Stimme sowie ein verlangsamtes Sprechtempo und Hypernasalität. Damit können für die hier fokussierten Subtypen der PSP zwei unterschiedliche Dysarthrietypen postuliert werden. Danach wird dem Subtyp PSP-RS eine spastisch betonte Dysarthrie mit ausgeprägter Verlangsamung des Sprechtempos zugeordnet, dem Subtyp PSP-P hingegen eine hypokinetische Dysarthrie mit behaucht-heiserer Hypophonie. Desweiteren konnte ein „Dysarthrie-Schwellenwert“ als Zusatzkriterium für eine zeitliche Differenzierung beider PSP-Subtypen ermittelt werden. Anhand der Daten zeigte sich die Dysarthrie bei dem Subtyp PSP-RS gleich zu Beginn der Erkrankung, jedoch spätestens 24 Monate danach. Hingegen konnte die Dysarthrie beim Subtyp PSP-P frühestens 24 Monate nach Erkrankungsbeginn festgestellt werden. Die Daten dieser Studie verdeutlichen, dass der Frage nach einer subtypenspezifischen Ausprägung der Dysarthrie bei PSP eine Längsschnittsstudie folgen sollte, um die ermittelten Ergebnisse zu konsolidieren. / Progressive Supranuclear Palsy (PSP) is an atypical Parkinsonian syndrome characterized by gait ataxia, slowing or inability to generate vertical saccadic eye movements, axial rigidity, cognitive disorders and a progressive dysarthria. The dysarthria may include abnormalities in strength, speed, range, tone or accuracy of speech movements. As the disease progresses, important functional components of speech including respiration, phonation, resonance, articulation and prosody are affected. The question is what kind of dysarthria do we find in PSP? Until now it remains unclear, if the dysarthric characteristics of PSP vary in way as described by Williams et al. (2005) who found clinically distinct symptom patterns of a Parkinsonian form of PSP (PSP-P) distinct from a classical form (Richardson Syndrome). The aim of the cross-sectional multi center study was to investigate the specific dysarthric symptoms in patients with PSP. Until now it remains unclear, whether there are two different points on a continuous spectrum of speech disturbances or if there exist distinct „profiles“ of dysarthria according to the proposed Richardson Syndrome (PSP-RS) with early onset of postural instability and falls, vertical gaze palsy and cognitive dysfunctions and the PSP with Parkinsonism (PSP-P) with asymmetric onset, tremor, early bradykinesia, non-axial dystonia and response to levodopa medications in the beginning. „Bogenhausener Dysarthrieskalen“ (BoDys) was used as base-line dysarthria scale: pitch pattern, loudness range, voice quality, respiration and resonance capacities, prosody and articulation were rated. Furthermore, the intelligibility is a most important index of functional impairment in dysarthria. Therefore, the „Munich Intelligibility Profile (MVP)“, a computer-based method for the assessment of the intelligibility of dysarthric patients, was used to describe the intelligibility of the patients. The PSP-P-group, at the beginning frequently confused with patients with PD, showed rigide-hypokinetic dysarthric features with hypophonia as cardinal symptom. In contrast the patients with the “classical” PSP-RS-Type show severe speech impairments in terms of a very effortful speak with a progressive loss of intelligibility. They show spastic components of dysarthria, like a very strained-strangled voice with breaks and voice stoppages, harshness and reduced pitch and loudness variability. Their loudness often is inadequate in terms of the so called “lions voice”. Further they show a hypernasality, the articulation is imprecise, the vowels are distorted. Concerning the prosody there is a very slow and strained rate of speech with equal or excess stress. The results show that the patients with PSP-RS generally suffer from severe and more progressive speech impairments beginning early after disease onset, whereas the PSP-P-group shows rather moderate symptoms. The dysarthria in PSP is subtype-specific. The hypothesis of different dysarthric profiles for the proposed clinical subtypes "Richardson Syndrome" (PSP-RS) and "PSP with parkinsonism" (PSP-P) was confirmed and based on a discriminant analysis that identified distinctive dysarthric features for both subgroups.

Les ataxies héréditaires sont des désordres neuro-dégénératifs qui causent une ataxie comme symptôme primaire; soit une perte de coordination des mouvements volontaires, un sens de l’équilibre déficient et un trouble à la motricité. Elles forment un groupe cliniquement et génétiquement hétérogène. De ce fait, de nombreuses classifications existent basées sur différents critères. Cependant, le consensus actuel veut que le mode de transmission soit le critère premier de classement. On estime la prévalence mondiale des ataxies héréditaires à 6/100 000 bien que ce nombre diffère entre régions. C’est le cas du Québec où la structuration historique du bassin génétique canadien-français a menée à des effets fondateurs régionaux, ce qui a eu comme conséquence de hausser la prévalence régionale de certaines maladies. L’Acadie est également une région canadienne-française avec des effets fondateurs où le taux de prévalence de certaines ataxies héréditaires est plus élevé. Nous avons recruté huit familles canadiennes-françaises provenant de diverses régions du Québec, ayant un lien génétique plus ou moins rapproché avec l’Acadie, dans lesquelles nous avons observé dix cas d’une forme d’ataxie spastique autosomique récessive relativement légère qui a résistée à l’analyse des gènes d’ataxies connues. Nous avons émis l’hypothèse d’être en présence d’une nouvelle forme d’ataxie à effet fondateur pour la population canadienne-française. Afin d’identifier le gène muté responsable de cette ataxie, un criblage génomique des marqueurs SNP pour les individus recrutés fut effectué. Puis, par cartographie de l’homozygotie, une région de 2,5 Mb fut identifiée sur le chromosome 17p13 dans une famille. Une revue de la littérature nous a permis de constater, qu’en 2007, quatre familles nord-africaines atteintes d’une ataxie dénommée SPAX2 qui présentaient des manifestations cliniques semblables avaient déjà été liées au même locus sur le chromosome 17. Afin de supporter notre hypothèse que les malades étaient porteurs de deux copies de la même mutation fondatrice et de cartographier plus finement notre région d’intérêt, les haplotypes de tous les atteints de nos huit familles furent étudiés. Nous avons établie qu’un intervalle de 200 kb (70 SNP), soit du marqueur rs9900036 à rs7222052, était partagé par tous nos participants. Les deux gènes les plus prometteurs des 18 se trouvant dans la région furent séquencés. Aucune mutation ne fut trouvée dans les gènes SLC25A11 et KIF1C. Par la suite, une analyse de liaison génétique stricte avec calcul de LOD score nous a permis d’exclure ce locus de 200 kb comme étant celui porteur du gène muté causant l’ataxie dans la majorité de nos familles. Nous avons donc conclus que malgré qu’une famille soit homozygote pour une grande région du chromosome 17, l’absence d’Informativité des marqueurs SNP dans la région de 200 kb fut responsable de l’apparent partage d’haplotype homozygote. Le travail reste donc entier afin d’identifier les mutations géniques responsables de la présentation ataxique chez nos participants de souche acadienne. / Hereditary ataxias are neurodegenerative disorders which share ataxia as common feature is manifested by a decrease in limb coordination, imbalance and an unsteady gait. They consist in a clinically and genetically heterogeneous group. Many ataxia classifications have been proposed, however, the current consensus is to first characterize them according to their mode of transmission. Hereditary ataxias as a whole have a prevalence of 6/100 000, with variable estimation between country and region. In the Province of Quebec where the French Canadian genetic pool can be seen has a mosaic of regional gene pools there is clear differences in local variation in the prevalence of different ataxias. Acadia is also a French Canadian region with a history of many founder effects and a higher prevalence for certain hereditary ataxias. We recruit 8 French Canadian families from Quebec and with genealogical links with Acadia in which 10 cases manifest a presumably relatively mild autosomal recessive spastic ataxia of unknown etiology. The shared phenotype and Acadian background raised the possibility that they suffered from a new form of ataxia with a founder effect. To identify the mutated gene causing this ataxia, the individuals recruited were genotyped. By homozygosity mapping, a region of 2,5 Mb was identified in one family on chromosome 17p13. A literature review established that in 2007 four North Africans families segregating also a mild spastic ataxia were linked to the same locus on chromosome 17. To support our hypothesis that our patients were carrier of the same founder mutation we look closer at their haplotype in the region. We defined an interval of 200kb (70 SNP) between markers rs9900036 and rs7222052 shared by all affected cases. The two most promising gene in the interval were sequenced. No mutation was found in SLC25A11 and KIF1C. Thereafter a linkage analysis by LOD score excluded the candidate interval of 200 kb in the majority of our families. We conclude that even if in one family exists a large homozygous region on chromosome 17, the lack of informative SNP in the 200 kb region was responsible for the apparent sharing rather than they shared a common mutation. Further work will be necessary to identify the mutate gene causing the ataxia presentation in these cases of mild spastic ataxia.

Les ataxies héréditaires sont des désordres neuro-dégénératifs qui causent une ataxie comme symptôme primaire; soit une perte de coordination des mouvements volontaires, un sens de l’équilibre déficient et un trouble à la motricité. Elles forment un groupe cliniquement et génétiquement hétérogène. De ce fait, de nombreuses classifications existent basées sur différents critères. Cependant, le consensus actuel veut que le mode de transmission soit le critère premier de classement. On estime la prévalence mondiale des ataxies héréditaires à 6/100 000 bien que ce nombre diffère entre régions. C’est le cas du Québec où la structuration historique du bassin génétique canadien-français a menée à des effets fondateurs régionaux, ce qui a eu comme conséquence de hausser la prévalence régionale de certaines maladies. L’Acadie est également une région canadienne-française avec des effets fondateurs où le taux de prévalence de certaines ataxies héréditaires est plus élevé. Nous avons recruté huit familles canadiennes-françaises provenant de diverses régions du Québec, ayant un lien génétique plus ou moins rapproché avec l’Acadie, dans lesquelles nous avons observé dix cas d’une forme d’ataxie spastique autosomique récessive relativement légère qui a résistée à l’analyse des gènes d’ataxies connues. Nous avons émis l’hypothèse d’être en présence d’une nouvelle forme d’ataxie à effet fondateur pour la population canadienne-française. Afin d’identifier le gène muté responsable de cette ataxie, un criblage génomique des marqueurs SNP pour les individus recrutés fut effectué. Puis, par cartographie de l’homozygotie, une région de 2,5 Mb fut identifiée sur le chromosome 17p13 dans une famille. Une revue de la littérature nous a permis de constater, qu’en 2007, quatre familles nord-africaines atteintes d’une ataxie dénommée SPAX2 qui présentaient des manifestations cliniques semblables avaient déjà été liées au même locus sur le chromosome 17. Afin de supporter notre hypothèse que les malades étaient porteurs de deux copies de la même mutation fondatrice et de cartographier plus finement notre région d’intérêt, les haplotypes de tous les atteints de nos huit familles furent étudiés. Nous avons établie qu’un intervalle de 200 kb (70 SNP), soit du marqueur rs9900036 à rs7222052, était partagé par tous nos participants. Les deux gènes les plus prometteurs des 18 se trouvant dans la région furent séquencés. Aucune mutation ne fut trouvée dans les gènes SLC25A11 et KIF1C. Par la suite, une analyse de liaison génétique stricte avec calcul de LOD score nous a permis d’exclure ce locus de 200 kb comme étant celui porteur du gène muté causant l’ataxie dans la majorité de nos familles. Nous avons donc conclus que malgré qu’une famille soit homozygote pour une grande région du chromosome 17, l’absence d’Informativité des marqueurs SNP dans la région de 200 kb fut responsable de l’apparent partage d’haplotype homozygote. Le travail reste donc entier afin d’identifier les mutations géniques responsables de la présentation ataxique chez nos participants de souche acadienne. / Hereditary ataxias are neurodegenerative disorders which share ataxia as common feature is manifested by a decrease in limb coordination, imbalance and an unsteady gait. They consist in a clinically and genetically heterogeneous group. Many ataxia classifications have been proposed, however, the current consensus is to first characterize them according to their mode of transmission. Hereditary ataxias as a whole have a prevalence of 6/100 000, with variable estimation between country and region. In the Province of Quebec where the French Canadian genetic pool can be seen has a mosaic of regional gene pools there is clear differences in local variation in the prevalence of different ataxias. Acadia is also a French Canadian region with a history of many founder effects and a higher prevalence for certain hereditary ataxias. We recruit 8 French Canadian families from Quebec and with genealogical links with Acadia in which 10 cases manifest a presumably relatively mild autosomal recessive spastic ataxia of unknown etiology. The shared phenotype and Acadian background raised the possibility that they suffered from a new form of ataxia with a founder effect. To identify the mutated gene causing this ataxia, the individuals recruited were genotyped. By homozygosity mapping, a region of 2,5 Mb was identified in one family on chromosome 17p13. A literature review established that in 2007 four North Africans families segregating also a mild spastic ataxia were linked to the same locus on chromosome 17. To support our hypothesis that our patients were carrier of the same founder mutation we look closer at their haplotype in the region. We defined an interval of 200kb (70 SNP) between markers rs9900036 and rs7222052 shared by all affected cases. The two most promising gene in the interval were sequenced. No mutation was found in SLC25A11 and KIF1C. Thereafter a linkage analysis by LOD score excluded the candidate interval of 200 kb in the majority of our families. We conclude that even if in one family exists a large homozygous region on chromosome 17, the lack of informative SNP in the 200 kb region was responsible for the apparent sharing rather than they shared a common mutation. Further work will be necessary to identify the mutate gene causing the ataxia presentation in these cases of mild spastic ataxia.

La dysarthrie est un trouble de la parole affectant la réalisation motrice de la parole causée par des lésions du système nerveux central ou périphérique. Elle peut être liée à différentes pathologies : la maladie de Parkinson, la Sclérose Latérale Amyotrophique(SLA), un Accident Vasculaire Cérébral (AVC), etc. Plusieurs travaux de recherche ont porté sur la caractérisation des altérations liées à chaque pathologie afin de les regrouper dans des classes de dysarthrie. La classification la plus répandue est celle établie parF. L. Darley comportant 6 classes en 1969, (complétée par deux classes supplémentaires en 2005)Actuellement, l’évaluation perceptive (à l’oreille) reste le standard utilisé dans lapratique clinique pour le diagnostique et le suivi thérapeutique des patients. Cette approcheest néanmoins reconnue comme étant subjective, non reproductible et coûteuseen temps. Ces limites la rendent inadaptée à l’évaluation de larges corpus (dans le cadred’études phonétiques par exemple) ou pour le suivi longitudinal de l’évolution des patientsdysarthriques.Face à ces limites, les professionnels expriment constamment leur besoin de méthodesobjectives d’évaluation de la parole dysarthrique. Les outils de Traitement Automatiquede la Parole (TAP) ont été rapidement considérés comme des solutions potentiellespour répondre à cette demande.Le travail présenté dans ce rapport s’inscrit dans ce cadre et étudie l’apport quepeuvent avoir ces outils dans l’évaluation de la parole dysarthrique, et plus généralementpathologique.Dans ce travail, une approche pour la détection automatique des phonèmes anormauxdans la parole dysarthrique est proposée et son comportement est analysé surdifférents corpus comportant différentes pathologies, classes dysarthriques, niveaux desévérité de la maladie et styles de parole. Contrairement à la majorité des approchesproposées dans la littérature permettant des évaluations de la qualité globale de la parole(évaluation de la sévérité, intelligibilité, etc.), l’approche proposée se focalise surle niveau phonème dans le but d’atteindre une meilleure caractérisation de la dysarthrieet de permettre un feed-back plus précis et utile pour l’utilisateur (clinicien, phonéticien,patient). L’approche s’articule autours de deux phases essentielles : (1) unepremière phase d’alignement automatique de la parole au niveau phonème (2) uneclassification de ces phonèmes en deux classes : phonèmes normaux et anormaux. L’évaluation de l’annotation réalisée par le système par rapport à une évaluationperceptive d’un expert humain considérée comme ”référence“ montre des résultats trèsencourageants et confirme la capacité de l’approche à detecter les anomalies au niveauphonème. L’approche s’est aussi révélée capable de capter l’évolution de la sévéritéde la dysarthrie suggérant une potentielle application lors du suivi longitudinal despatients ou pour la prédiction automatique de la sévérité de leur dysarthrie.Aussi, l’analyse du comportement de l’outil d’alignement automatique de la paroleface à la parole dysarthrique a révélé des comportements dépendants des pathologieset des classes dysarthriques ainsi que des différences entre les catégories phonétiques.De plus, un effet important du style de parole (parole lue et spontanée) a été constatésur les comportements de l’outil d’alignement de la parole et de l’approche de détectionautomatique d’anomalies.Finalement, les résultats d’une campagne d’évaluation de l’approche de détectiond’anomalies par un jury d’experts sont présentés et discutés permettant une mise enavant des points forts et des limites du système. / Dysarthria is a speech disorder resulting from neurological impairments of the speechmotor control. It can be caused by different pathologies (Parkinson’s disease, AmyotrophicLateral Sclerosis - ALS, etc.) and affects different levels of speech production (respiratory,laryngeal and supra-laryngeal). The majority of research work dedicated tothe study of dysarthric speech relies on perceptual analyses. The most known study, byF. L. Darley in 1969, led to the organization and the classification of dysarthria within 6classes (completed with 2 additional classes in 2005).Nowadays, perceptual evaluation is still the most used method in clinical practicefor the diagnosis and the therapeutic monitoring of patients. However, this method isknown to be subjective, non reproductive and time-consuming. These limitations makeit inadequate for the evaluation of large corpora (in case of phonetic studies) or forthe follow-up of the progression of the condition of dysarthric patients. In order toovercome these limitations, professionals have been expressing their need of objectivemethods for the evaluation of disordered speech and automatic speech processing hasbeen early seen as a potential solution.The work presented in this document falls within this framework and studies thecontributions that these tools can have in the evaluation of dysarthric, and more generallypathological speech.In this work, an automatic approach for the detection of abnormal phones in dysarthricspeech is proposed and its behavior is analyzed on different speech corpora containingdifferent pathologies, dysarthric classes, dysarthria severity levels and speechstyles (read and spontaneous speech). Unlike the majority of the automatic methodsproposed in the literature that provide a global evaluation of the speech on generalitems such as dysarthria severity, intelligibility, etc., our proposed method focuses onthe phone level aiming to achieve a better characterization of dysarthria effects and toprovide a precise and useful feedback to the potential users (clinicians, phoneticians,patients). This method consists on two essential phases : (1) an automatic phone alignmentof the speech (2) an automatic classification of the resulting phones in two classes :normal and abnormal phones.When compared to an annotation of phone anomalies provided by a human expertconsidered to be the ”gold standard“, the approach showed encouraging results andproved to be able to detect anomalies on the phone level. The approach was also able to capture the evolution of the severity of the dysarthria suggesting a potential relevanceand use in the longitudinal follow-up of dysarthric patients or for the automatic predictionof their intelligibility or the severity of their dysarthria.Also, the automatic phone alignment precision was found to be dependent on the severity,the pathology, the class of the dysarthria and the phonetic category of each phone.Furthermore, the speech style was found to have an interesting effect on the behaviorsof both automatic phone alignment and anomaly detection.Finally, the results of an evaluation campaign conducted by a jury of experts on theannotations provided by the proposed approach are presented and discussed in orderto draw a panel of the strengths and limitations of the system.

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