La mémoire épisodique permet de se souvenir d’évènements dans leur contexte spatio-temporel. Les données issues de la neuroimagerie fonctionnelle ont mis en évidence que les régions préfrontales gauche et droite sont activées lors de l’encodage et de la récupération en mémoire épisodique, et ceci même lors de tâches mnésiques relativement simples. Sur la base de ces données, il est attendu que des patients présentant une atteinte frontale devraient présenter des déficits mnésiques. Or, de tels patients ont des performances déficitaires spécifiquement lors de tâches mnésiques complexes. Cette divergence quant à l’implication du cortex préfrontal pourrait s’expliquer par le fait que les activations obtenues à partir des techniques de neuroimagerie fonctionnelle sont le reflet de changements hémodynamiques : elles ne signifient pas que les régions activées soient essentielles au fonctionnement mnésique. La technique des Stimulations Magnétiques Transcrâniennes (SMT) permet de contourner certaines de ces limites et permet d’étudier, d’une manière sécuritaire, l’implication d’une région cérébrale donnée dans une fonction cognitive. Selon les paramètres de stimulations appliquées, il est possible d’interférer ou de faciliter les processus neuronaux d’une région donnée. Après une revue de la question et des principaux enjeux théoriques (Chapitre 1), l’objectif principal de la thèse, détaillé au Chapitre 2, était d’étudier le rôle des régions préfrontales dorsolatérales (CPFDL) en encodage et en récupération épisodique selon la nature verbale ou non-verbale du matériel à traiter et ce, à l’aide des effets inhibiteurs et facilitateurs que peuvent induire les SMT. Les bases neuronales de la mémoire épisodique ont donc été étudiées chez de jeunes adultes en santé dans le cadre de deux études originales, présentées aux Chapitres 3 et 4 de la thèse. En induisant des effets d’interférence avec les SMT, la première étude de la thèse a permis de démontrer le rôle essentiel des CPFDL gauche et droit lors de la mise en jeu des processus d’encodage et de récupération de matériel verbal et non-verbal. Les données d’une seconde étude, tablant sur les effets de facilitation des SMT, ont indiqué qu’il est possible d’améliorer le fonctionnement de la mémoire épisodique lorsque des SMT sont appliquées au niveau des CPFDL gauche et droit durant l’encodage ou la récupération. Les résultats des deux études de la thèse sont analysés à la lumière des données issues d’approches complémentaires lors du Chapitre 5. / Data from neuroimaging studies show right and left prefrontal cortex (PFC) activations during episodic encoding and retrieval. However, because functional neuroimaging findings rely on metabolic/hemodynamic indices, even if activations suggest that the activated areas are involved in a cognitive task; this does not necessarily mean that the activated regions are functionally crucial to episodic memory. Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a brain stimulation technique that can transiently and safely interfere with ongoing neuronal activity in a targeted region. Depending on the stimulation parameters, it is possible to interfere with, or facilitate, neuronal activity. The first chapter of this thesis reviews current and past literature about on the prefrontal regions and its relation to episodic memory and different technique. This review lays the ground for the main objective (detailed in Chapter 2): to study the critical role of the dorsolateral PFC (DLPFC) in episodic encoding and retrieval processes, according to the nature of the material (verbal or non-verbal). Two original empirical investigations are included in this thesis. The first article (Chapter 3) highlights how the left and right DLPFC are essential for the encoding and retrieval of verbal and non-verbal information. The second article (Chapter 4) uses the potential facilitation effect of TMS for augmenting memory efficiency in young and healthy adults and actually showed that it is possible to improve the efficiency in episodic memory with TMS. These studies contribute to a better understanding of the role of the DLPFCs in episodic memory and promote TMS as a safe and efficient way to study human memory. Results of both studies are discussed in Chapter 5 in the light of data from other approaches.

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Deux expériences portant sur la discrimination temporelle dans le mode visuel visent à éclaircir l'ambiguïté concernant la supériorité de l'hémisphère gauche (HG) sur l'hémisphère droit (HD) pour le traitement temporel. Chaque hémisphère pourrait traiter cette information selon un processus holistique (HD) et analytique (HG). Si un intervalle vide est associé à un traitement holistique, la performance des participants devrait être supérieure lorsque les signaux sont présentés dans le champ visuel gauche (CVG) plutôt que dans le champ visuel droit (CVD). Si un intervalle plein est associé à un traitement analytique, la performance devrait être meilleure lorsque le signal est présenté dans le CVD plutôt que dans le CVG. L'effet de ces variables est testé avec des durées de 125, 250, 500 et 1000 ms. Les résultats ne démontrent pas de différences de performance que les stimuli soient présentés dans le CVG ou le CVD. Il n'y a pas d'interaction pour chaque structure d'intervalles en fonction du champ visuel et de la durée.

Une lésion corticale hémisphérique peut entrainer des troubles distincts en fonction du côté de la lésion : troubles du langage pour l'atteinte de l'hémisphère gauche ou difficultés à tenir debout lorsque c'est l'hémisphère droit qui est atteint. Nous avons fait l'hypothèse que l'hémisphère droit serait associé à une intégration des informations proprioceptives plus pertinente dans le but de contrôler notre posture bipodale. Nous avons donc perturbé ces informations par l'utilisation de vibrations tendineuses et observé les réactions posturales induites pour différents groupes (sujets jeunes, âgés et patients hémiparétiques). Nos résultats démontrent l'utilisation préférentielle de ces informations sensorielles par l'hémisphère droit, dans la gestion et l'organisation posturale au niveau spatial et multi-segmentaire. L'utilisation de ces stimulations proprioceptives pourrait être un facteur important dans la prise en charge thérapeutique de certaines populations pathologiques. / A cortical injury leads to some distinct trouble depending on the injured side; speech and language troubles when the left brain is damaged or standing difficulties when the right brain is injured. Our hypothesis was that the right brain hemisphere permitted a more pertinent integration of proprioceptive information to control the upright position. We perturbed the proprioceptive information with tendon vibration and we observed the induced postural reactions for several groups (young and senior adults, stroke patients). Our results show that proprioceptive information is better processed by the right hemisphere, reflected by control and postural organization at spatial and multi-segmental levels. Proprioceptive stimulations may be an important tool for the rehabilitation of several pathological populations.

La littérature nous a appris que les fonctions verbales sont gérées par l'hémisphère gauche alors que les fonctions visuelles le sont par l'hémisphère droit. Une récente étude suggère que la différence entre les hémisphères pourrait être plus complexe que la dichotomie verbal/non-verbal. L'hémisphère droit serait alors spécialisé pour l'encodage des informations non-verbales alors que l'hémisphère gauche le serait pour la consolidation des informations verbales. La présente étude vise à vérifier si les résultats de cette étude sont reproductibles et s'ils peuvent s'appliquer à d'autres tests neuropsychologiques que ceux qui ont été utilisés pour tirer ces conclusions. Pour ce faire, 52 participants ont été sélectionnés et leurs résultats à des tests neuropsychologiques ont été étudiés. Selon les résultats, les participants porteurs d'une lésion temporale gauche consolideraient les informations verbales de façon moins efficace que les participants porteurs d'une lésion temporale droite. Cependant, les résultats obtenus à l'aide des tests non-verbaux ne démontrent pas un encodage plus faible pour le groupe droit que pour le groupe gauche.

Alors que les hypothèses de valence et de dominance hémisphérique droite ont longtemps été utilisées afin d’expliquer les résultats de recherches portant sur le traitement émotionnel de stimuli verbaux et non-verbaux, la littérature sur le traitement de mots émotionnels est généralement en désaccord avec ces deux hypothèses et semble converger vers celle du décours temporel. Cette dernière hypothèse stipule que le décours temporal lors du traitement de certains aspects du système sémantique est plus lent pour l’hémisphère droit que pour l’hémisphère gauche. L’objectif de cette thèse est d’examiner la façon dont les mots émotionnels sont traités par les hémisphères cérébraux chez des individus jeunes et âgés. À cet effet, la première étude a pour objectif d’évaluer l’hypothèse du décours temporel en examinant les patrons d’activations relatif au traitement de mots émotionnels par les hémisphères gauche et droit en utilisant un paradigme d’amorçage sémantique et une tâche d’évaluation. En accord avec l’hypothèse du décours temporel, les résultats obtenus pour les hommes montrent que l’amorçage débute plus tôt dans l’hémisphère gauche et plus tard dans l’hémisphère droit. Par contre, les résultats obtenus pour les femmes sont plutôt en accord avec l’hypothèse de valence, car les mots à valence positive sont principalement amorcés dans l’hémisphère gauche, alors que les mots à valence négative sont principalement amorcés dans l’hémisphère droit. Puisque les femmes sont considérées plus « émotives » que les hommes, les résultats ainsi obtenus peuvent être la conséquence des effets de la tâche, qui exige une décision explicite au sujet de la cible. La deuxième étude a pour objectif d’examiner la possibilité que la préservation avec l’âge de l’habileté à traiter des mots émotionnels s’exprime par un phénomène compensatoire d’activations bilatérales fréquemment observées chez des individus âgés et maintenant un haut niveau de performance, ce qui est également connu sous le terme de phénomène HAROLD (Hemispheric Asymmetry Reduction in OLDer adults). En comparant les patrons d’amorçages de mots émotionnels auprès de jeunes adultes et d’adultes âgés performants à des niveaux élevés sur le plan comportemental, les résultats révèlent que l’amorçage se manifeste unilatéralement chez les jeunes participants et bilatéralement chez les participants âgés. Par ailleurs, l’amorçage se produit chez les participants âgés avec un léger délai, ce qui peut résulter d’une augmentation des seuils sensoriels chez les participants âgés, qui nécessiteraient alors davantage de temps pour encoder les stimuli et entamer l’activation à travers le réseau sémantique. Ainsi, la performance équivalente au niveau de la précision retrouvée chez les deux groupes de participants et l’amorçage bilatéral observé chez les participants âgés sont en accord avec l’hypothèse de compensation du phénomène HAROLD. / While the right hemisphere and valence hypotheses have long been used to explain the results of research on emotional nonverbal and verbal stimuli processing, the literature on emotional word processing is highly inconsistent with both hypotheses, but appear to converge with the time course hypothesis. The time course hypothesis holds that in the processing of some parts of the semantic system the time course of activation is slower in the right hemisphere compared to the left hemisphere. The goal of this thesis was to find insight into the ways in which words with emotional words are processed in the cerebral hemispheres in young and older individuals. To this end, the first study investigated the time course hypothesis looking at the activation pattern of emotional words in the left and right hemispheres, using the priming paradigm and an evaluation task. Consistent with the time course hypothesis, the results in males revealed an early and later priming in the left and right hemispheres, respectively. The results for females, however, were consistent with the valence hypothesis, since positive and negative words were optimally primed in the left and right hemispheres, respectively. As females are considered more emotional than males, their results may be due to the nature of the task, which required an explicit decision concerning the target. The second study looked at the possibility that the preservation with age of the ability to process emotional words would follow the compensatory role of bilateral activation in high performing older individuals known as the HAROLD phenomenon (Hemispheric Asymmetry Reduction in OLDer adults). Comparing the pattern of emotional word priming in a group of equally high performing older and younger, it was shown that while priming occurred unilaterally in young participants, the pattern of priming in older participants appeared to be bilateral. The occurrence of priming in older adults occurred with a tiny delay, though, that may be due to an increase in sensory thresholds that causes older adults to need more time to encode stimuli and start activation through the semantic network. Thus, the bilateral pattern of priming and the equivalent level of performance in older adults provide behavioral evidence supporting the compensatory role of the HAROLD phenomenon.

Alors que les hypothèses de valence et de dominance hémisphérique droite ont longtemps été utilisées afin d’expliquer les résultats de recherches portant sur le traitement émotionnel de stimuli verbaux et non-verbaux, la littérature sur le traitement de mots émotionnels est généralement en désaccord avec ces deux hypothèses et semble converger vers celle du décours temporel. Cette dernière hypothèse stipule que le décours temporal lors du traitement de certains aspects du système sémantique est plus lent pour l’hémisphère droit que pour l’hémisphère gauche. L’objectif de cette thèse est d’examiner la façon dont les mots émotionnels sont traités par les hémisphères cérébraux chez des individus jeunes et âgés. À cet effet, la première étude a pour objectif d’évaluer l’hypothèse du décours temporel en examinant les patrons d’activations relatif au traitement de mots émotionnels par les hémisphères gauche et droit en utilisant un paradigme d’amorçage sémantique et une tâche d’évaluation. En accord avec l’hypothèse du décours temporel, les résultats obtenus pour les hommes montrent que l’amorçage débute plus tôt dans l’hémisphère gauche et plus tard dans l’hémisphère droit. Par contre, les résultats obtenus pour les femmes sont plutôt en accord avec l’hypothèse de valence, car les mots à valence positive sont principalement amorcés dans l’hémisphère gauche, alors que les mots à valence négative sont principalement amorcés dans l’hémisphère droit. Puisque les femmes sont considérées plus « émotives » que les hommes, les résultats ainsi obtenus peuvent être la conséquence des effets de la tâche, qui exige une décision explicite au sujet de la cible. La deuxième étude a pour objectif d’examiner la possibilité que la préservation avec l’âge de l’habileté à traiter des mots émotionnels s’exprime par un phénomène compensatoire d’activations bilatérales fréquemment observées chez des individus âgés et maintenant un haut niveau de performance, ce qui est également connu sous le terme de phénomène HAROLD (Hemispheric Asymmetry Reduction in OLDer adults). En comparant les patrons d’amorçages de mots émotionnels auprès de jeunes adultes et d’adultes âgés performants à des niveaux élevés sur le plan comportemental, les résultats révèlent que l’amorçage se manifeste unilatéralement chez les jeunes participants et bilatéralement chez les participants âgés. Par ailleurs, l’amorçage se produit chez les participants âgés avec un léger délai, ce qui peut résulter d’une augmentation des seuils sensoriels chez les participants âgés, qui nécessiteraient alors davantage de temps pour encoder les stimuli et entamer l’activation à travers le réseau sémantique. Ainsi, la performance équivalente au niveau de la précision retrouvée chez les deux groupes de participants et l’amorçage bilatéral observé chez les participants âgés sont en accord avec l’hypothèse de compensation du phénomène HAROLD. / While the right hemisphere and valence hypotheses have long been used to explain the results of research on emotional nonverbal and verbal stimuli processing, the literature on emotional word processing is highly inconsistent with both hypotheses, but appear to converge with the time course hypothesis. The time course hypothesis holds that in the processing of some parts of the semantic system the time course of activation is slower in the right hemisphere compared to the left hemisphere. The goal of this thesis was to find insight into the ways in which words with emotional words are processed in the cerebral hemispheres in young and older individuals. To this end, the first study investigated the time course hypothesis looking at the activation pattern of emotional words in the left and right hemispheres, using the priming paradigm and an evaluation task. Consistent with the time course hypothesis, the results in males revealed an early and later priming in the left and right hemispheres, respectively. The results for females, however, were consistent with the valence hypothesis, since positive and negative words were optimally primed in the left and right hemispheres, respectively. As females are considered more emotional than males, their results may be due to the nature of the task, which required an explicit decision concerning the target. The second study looked at the possibility that the preservation with age of the ability to process emotional words would follow the compensatory role of bilateral activation in high performing older individuals known as the HAROLD phenomenon (Hemispheric Asymmetry Reduction in OLDer adults). Comparing the pattern of emotional word priming in a group of equally high performing older and younger, it was shown that while priming occurred unilaterally in young participants, the pattern of priming in older participants appeared to be bilateral. The occurrence of priming in older adults occurred with a tiny delay, though, that may be due to an increase in sensory thresholds that causes older adults to need more time to encode stimuli and start activation through the semantic network. Thus, the bilateral pattern of priming and the equivalent level of performance in older adults provide behavioral evidence supporting the compensatory role of the HAROLD phenomenon.