lobjectif principal de ce travail est de contribuer à une meilleure compréhension du fonctionnement exécutif chez l'enfant dans une perspective développementale et neuropsychologique. Ce travail sarticule dès lors en deux parties. Lobjectif principal de la première partie est de viser à une meilleure compréhension du développement de certaines fonctions exécutives chez des enfants dâge préscolaire et scolaire (Etudes 1 et 2) et de déterminer la structure factorielle de ces fonctions dans le développement (Etude 2). La troisième étude vise quant à elle à mieux comprendre linfluence de lenvironnement socio-culturel, et plus spécifiquement du niveau éducationnel parental, sur le développement de certaines fonctions cognitives (en ce compris les fonctions exécutives). Lobjectif principal de la deuxième partie est, quant à lui, de déterminer le profil attentionnel et exécutif denfants victimes dun traumatisme crânien ou qui présentent un trouble de lattention avec/sans hyperactivité. Dans cette optique, nous évaluerons dune part différentes fonctions attentionnelles et exécutives, et dautre part les changements comportementaux chez des enfants victimes dun traumatisme crânien léger (Etude 4). Enfin, et de façon plus spécifique, nous tenterons de mieux comprendre les difficultés dinhibition présentées par des enfants qui ont été victimes dun traumatisme crânien modéré à sévère (Etude 5) ou qui présentent un trouble de lattention avec/sans hyperactivité (Etude 6).

Le contrôle cognitif est défini comme l'ensemble des processus guidant la sélection de nos actions en fonction de nos buts et des événements externes. Ce travail étudie les bases neurales du contrôle cognitif chez l'humain au moyen de l'imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf). Dans une première étude, nous montrons qu'il existe trois niveaux hiérarchiques du contrôle cognitif : le contrôle sensoriel, exercé par le cortex prémoteur, sélectionne les actions en fonction des stimuli ; le contrôle contextuel, exercé par le cortex préfrontal latéral (CPFL) postérieur, sélectionne les associations sensorimotrices (les tâches) en fonction du contexte immédiat des stimuli ; le contrôle épisodique, exercé par le CPFL antérieur, sélectionne les tâches et les réponses en fonction des événements passés. Dans une deuxième étude, nous montrons que les contrôles sensoriel, contextuel et épisodique interviennent également dans la sélection préparatoire des actions, et engagent alors respectivement les mêmes régions qui sont engagées au moment de l'exécution. Dans une troisième étude, nous montrons que chaque région du cortex frontal latéral possède une homologue fonctionnelle dans le cortex pariétal. La réciproque n'est toutefois pas vérifiée : nous révélons une région pariétale spécifique qui serait impliquée dans le calcul, et non dans la sélection des réponses possibles associées aux stimuli perçus. En outre, alors que les régions frontales présentent une organisation hiérarchique, les régions pariétales présentent une architecture parallèle. Nos résultats expérimentaux supportent ainsi un modèle global de l'organisation du contrôle cognitif dans le cortex cérébral.

Par sa connectivité directe avec le cortex, le noyau subthalamique (NST) représente une des structures d'entrée du système des ganglions de la base, et se trouve impliqué dans différents aspects du comportement (contrôle moteur, cognitif et limbique). Néanmoins, les corrélats électrophysiologiques de ces processus restent débattus. Les études effectuées dans le cadre de cette thèse visent à éclaircir le rôle possible du NST dans trois fonctions exécutives, à savoir l'inhibition réactive (suppression d'un mouvement programmé), l'inhibition proactive (préparation à inhiber son mouvement) et l'attention soutenue. Pour ce faire, les activités extracellulaires et/ou en potentiels de champs locaux du NST ont été enregistrées chez 28 patients parkinsoniens pendant qu'ils effectuaient des taches cognitives, visant à dissocier les corrélats de ces différentes fonctions exécutives. Dans une première étude, les activités en potentiel de champs locaux du NST lors de l'inhibition réactive et proactive ont été étudiées à l'aide d'un paradigme modifié du « stop signal ». L'inhibition réactive se caractérise par une augmentation rapide de synchronisation relative de l'activité du NST dans la bande de fréquence β (13-35 Hz), tandis que l'inhibition proactive se caractérise par la maintenance tonique d'un niveau élevé d'activité β qui prédit les performances des patients lors de l'inhibition réactive. Dans la seconde étude, nous avons montré qu'une population neuronale (n=7 neurones) augmente rapidement sa fréquence de décharge lors de l'inhibition réactive. Enfin, dans la troisième étude, nous avons utilisé un paradigme permettant de moduler le niveau attentionnel requis pour réaliser un comportement simple. Nos résultats indiquent qu'une baisse d'activité β est observée uniquement lorsque le sujet maintient une attention soutenue pour encoder, retrouver en mémoire une information afin de produire une réponse. L'ensemble de ces résultats nous ont permis d'apporter des preuves électrophysiologiques de l'implication du NST dans ces différentes fonctions et de clarifier la dynamique temporelle des activités neuronales supportant ces processus. Ils suggèrent ainsi l'hypothèse d'une implémentation de différents aspects du contrôle exécutif dans le NST via des mécanismes communs et interactifs dont la dynamique temporelle permettrait la modulation fine du comportement. / The subthalamic nucleus (STN) is an input structure of the basal ganglia implicated in many behavioral processes (motor, cognitive and limbic control). However the electrophysiological correlates of these processes remain unclear. This thesis aims to clarify the role of the STN during 3 executive functions: reactive inhibition (suppression of a prepotent move), proactive inhibition (preparation to inhibit a move) and sustained attention. To this end, extracellular and local field potential activities were recorded in 28 patients with Parkinson's disease while they performed cognitive tasks, aiming to dissociate the neural correlates of these executive functions In a first study, local field potentials β (13-35 Hz) activity was recorded in the STN during reactive and proactive inhibition. Reactive Inhibition was related to a relative increase of β activity, while proactive inhibition was related to maintenance of a tonic level of β activity predictive of reactive inhibitory performances. In a second study, we showed that reactive inhibition is related to a phasic increase of firing rate in a neuronal subpopulation (n=7 neurons). In a third study, we recorded Local field potentials in the STN while patients performed a sustained attention-demanding task (combining a visual search and a delayed match-to-sample paradigm) and found a systematic suppression of 15-35 Hz activity during each repetition of the task directly related to the amount of attention allocated by the participants. Altogether, these results present electrophysiological evidences of the implication of the STN in these functions and clarify the temporal dynamics of neuronal activities supporting these processes. These results may suggest an implementation of various executive functions in the STN via common and interactive mechanisms which temporal dynamics would mediate behavioral control.

Les pensées répétitives négatives (PRN) sont considérées comme un des processus transdiagnostiques impliqués dans le développement, le maintien et la récurrence de plusieurs troubles psychologiques tels que les troubles de l'humeur, les troubles anxieux ou les addictions. Une des priorités dans les recherches actuelles sur les PRN est de déterminer quel processus contribue au développement et au maintien des PRN inadaptés. La littérature suggère que les déficits d’inhibition et de désengagement attentionnel sont deux facteurs potentiellement impliqués dans la récurrence des PRN. L’objectif de la présente thèse de doctorat était, premièrement de systématiser les recherches antérieures sur le lien entre les PRN et l’inhibition. Deuxièmement nous avons testé dans des études expérimentales comment l’induction des PRN affectait l’inhibition et le désengagement attentionnel.Le premier article expérimental présente une série d’études testant l’impact des PRN sur l’efficacité de l’inhibition. Le second article expérimental montre comment l’induction des PRN affecte le désengagement attentionnel. Une plus-value des études présentées dans cette thèse est la différenciation faite entre les PRN constructives (concrètes expérientielles) et non constructives (abstraites analytiques) dans la procédure d’induction.Les résultats suggèrent que les pensées analytiques abstraites interfèrent avec la régulation émotionnelle dans une situation de problème non résolu. Contrairement aux prédictions, il semble que les pensées abstraites favorisent les processus inhibiteurs et attentionnels dans le traitement des stimuli verbaux.Les résultats sont discutés selon la perspective de la théorie du mode de traitement et de la théorie de dérégulation du niveau objectif/action. Une nouvelle approche des fonctions exécutives dans les PRN est également proposée : l’hypothèse de l’allocation des ressources cognitives dirigée par le mode de traitement. / Repetitive negative thinking (RNT) is one of the transdiagnostic processes involved in development, recurrence and relapse of various psychological disorders, i.e. mood disorders, or anxiety disorders. One of the priorities in the current RNT research is to identify the mechanisms responsible for RNT development and maintain. RNT theory and previous research identified inhibition and attentional disengagement impairment as two potential factors of RNT recurrence.The first aim of the dissertation was to systematize previous research exploring the relation between RNT and inhibition. The second aim was to experimentally test how RNT induction affects both, inhibition and attentional disengagement. The first two chapters present RNT concept itself and a systematic literature review on the links between RNT and inhibition. The following chapters are composed of two empirical articles. The first article presents three experimental studies exploring the impact of RNT induction on inhibition efficiency. The second article tests experimentally how RNT affects attentional disengagement. An important contribution of these experimental studies lays also in testing separately constructive (concrete experiential) and unconstructive (abstract analytic) RNT processing mode.The results suggest that abstract analytic thinking impairs emotional regulation in a non-resolved problem situation – a situation predicted to activate RNT. Contrarily to the predictions, it seems that abstract analytic processing enhances inhibition and attentional performance for verbal stimuli comparing to concrete processing.These results are discussed at the theoretical level in the processing mode theory and deregulation of goal/action level perspective. We provide also methodological recommendation for the further research on the link between RNT and executive functions. Finally, we propose a new framework for the hypothesis of processing mode driven resource allocation in RNT.