Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les chémoréflexes laryngés (CRL) sont un ensemble de réflexes déclenchés par la présence de liquide sur le larynx entraînant, chez l'être mature, la toux, la déglutition et la fermeture laryngée, afin de protéger les voies aériennes inférieures contre l'aspiration. Dans certaines conditions, ce réflexe peut mener plutôt à une réponse inhibitrice exagérée entraînant des apnées prolongées et des bradycardies. Ce genre de réponse aux CRL a été associé au syndrome de mort subite du nourrisson. La laryngite associée au reflux gastrique (laryngite de reflux (LR)) serait une des conditions prédisposant à des CRL associés à une réponse délétère. HYPOTHÈSE : Le but de cette maîtrise consistait à développer un modèle de LR chez l'agneau nouveau-né de manière à étudier l'hypothèse que la LR accentue la composante cardio-respiratoire des CRL dans la période néonatale. METHODES : Un liquide similaire au liquide gastrique (HCl+pepsine à pH=2) (groupe LR n=6) ou du salin (groupe Contrôle n=6) a été injecté de manière répétée (3 fois par jour, pendant 6 jours) à des agneaux nouveau-nés, via un cathéter rétrograde provenant de l'oesophage et dont l'extrémité était située à la portion postérieure du larynx, de manière à reproduire une laryngite de reflux chez le groupe LR. Des CRL ont par la suite été provoqués durant le sommeil à l'aide de 4 solutions différentes (lait, eau distillée, HC1 (pH=2) et salin) chez les deux groupes d'agneaux. Des enregistrements polysomnographiques ont été obtenus de manière à enregistrer les phases de sommeil (EEG), les mouvements oculaires (EOG), la fermeture du larynx (EMG du muscle thyroarythénonidien), les mouvements respiratoires (flux nasal et mouvements thoraciques), la pression artérielle (canule artérielle) et la fréquence cardiaque (ECG) chez les agneaux non sédationnés. RÉSULTATS : Les agneaux du groupe LR ont présenté les caractéristiques cliniques et histologiques d'une LR modérée, tel qu'observé en clinique chez certains nouveau-nés. La LR a mené à une inhibition respiratoire significativement plus importante que chez le groupe Contrôle incluant la fréquence respiratoire minimale (p= 0,002), la durée d'apnée (p=0,01) et la désaturation en oxygène (p= 0,03) obtenues suite aux CRL. Le groupe LR a présenté des mécanismes de protection des voies aériennes accentués incluant la toux (p=0,08) et la fermeture laryngée (p= 0,1). Ces mécanismes ont été parfois associés à des réponses exagérées menant à des apnées prolongées et des désaturations majeures (SpO 2 < 60 %). Aucune différence n'a été démontrée au niveau des paramètres cardiaques. CONCLUSION : Ce modèle de LR a permis de démontrer que la LR augmente l'inhibition respiratoire secondaire aux CRL et peut parfois mener à des événements majeurs. Ce nouveau modèle unique permettra d'étudier les effets de la laryngite de reflux sur d'autres fonctions laryngées telles les déglutitions non nutritives, ainsi que chez des agneaux prématurés ou exposés à la fumée de cigarette.

Die vorliegende Promotionsschrift beschäftigt sich mit dem Vergleich der konventionellen EEG-basierten, Polysomnographie mit der hauptsächlich aktivitätsbasierten Aktigraphie mittels des SenseWear® Aktometers. Eine gesunde Probandengruppe, bestehend aus 25 Personen, unterzog sich hierfür einer simultanen Untersuchung mit beiden Methoden im Schlaflabor der Universität Leipzig. Eine korrelationsbasierte Analyse der gewonnen Daten erfasste vor allem die Paramater Gesamtschlafzeit, Schlaflatenz sowie Schlafeffizienz. Im Ergebnis konnte die Arbeitshypothese beibehalten werden. Als kosten- und zeitsparende Alternative ist ein Einsatz des SenseWear® Aktometers zur Erfassung des Schlafes eine verlässliche Alternative gemessen am Goldstandard der Polysomnographie.

L’autisme constitue un trouble neurodéveloppemental dont l’étiologie demeure inconnue. Les données en neuroimagerie des dernières années chez les autistes convergent vers l’observation d’une altération du transfert de l’information corticale entre les différentes régions du cerveau, plutôt qu’une atteinte sélective des structures cérébrales. Quelques modèles théoriques ont été postulés afin d’expliquer ces observations, sans toutefois unifier l’ensemble des observations. Les résultats de la littérature à ce sujet sont souvent hétérogènes et plusieurs disparités méthodologiques existent entre les études. Les conditions d’enregistrement variables et l’hétérogénéité des populations d’étude présentant souvent de multiples comorbidités limitent également leur comparaison. L’objectif de cette thèse était donc d’étudier la connectivité cérébrale de participants adultes avec autisme sans déficience intellectuelle, âgés entre 18 et 35 ans, par rapport à celle des participants neurotypiques, à l’aide d’un outil de mesure offrant une vision complémentaire à la neuroimagerie : la cohérence de l’électroencéphalographie (EEG). La cohérence de l’EEG est une méthode qui fournit de l’information quant à la synchronisation dans le temps entre paires de signaux électriques enregistrés à des sites néocorticaux distincts et constitue essentiellement une mesure de la connectivité fonctionnelle entre régions corticales. Dans cette thèse, nous avons exercé un contrôle rigoureux afin de s’assurer que nos résultats ne soient pas influencés par des variables confondantes et nous avons évalué nos participants durant le sommeil paradoxal (premier article) et lors de deux moments d’activation spontanés pendant lesquels le cortex est activé mais non sollicité, l’éveil calme yeux fermés, en soirée et au matin (deuxième article). Nous avons également évalué la relation entre les indices de cohérence significatifs à l’éveil dans le groupe avec autisme, en relation avec leurs symptômes cliniques aux questionnaires d’évaluation comportementale ADI-R et ADOS-G. Plusieurs des résultats significatifs obtenus dans cette recherche se sont avérés communs aux différents moments d’activation étudiés. En effet, l’observation d’une cohérence EEG supérieure impliquant l’aire visuelle gauche durant les états d’éveil ainsi que durant le SP semblent corroborer une certaine facilitation des régions visuelles chez les autistes par rapport au groupe contrôle. La présence d’une cohérence frontale gauche diminuée chez les participants autistes par rapport aux neurotypiques concorde avec les observations anatomiques et cliniques suggérant un déficit des fonctions cognitives impliquées dans cette région. La cohérence inter-hémisphérique frontale significativement diminuée chez les autistes par rapport aux contrôles à l’éveil du matin supporte pour sa part une altération des fibres calleuses qui pourrait être modulée par les changements développementaux associés à l’âge. Finalement, des corrélations significatives impliquant le nombre de symptômes cliniques et la cohérence EEG chez les autistes pourraient suggérer que des signes d’altération de la connectivité ont un impact sur le comportement diurne et la symptomatologie autistique. L’ensemble des résultats de cette thèse a donc permis d’approfondir les connaissances scientifiques concernant les dynamiques de connectivité cérébrale dans l’autisme et supportent l’hypothèse d’une organisation cérébrale atypique, distincte des neurotypiques, tant à l’éveil qu’au sommeil. / Autism is a neurodevelopmental disorder of unknown etiology. Converging neuroimaging data in the last years suggest that alteration in communication between regions within the autistic brain is governed by the cognitive functions associated with these regions rather than by their sheer physical distance. Some theoretical models were postulated to explain these observations, without unifying all of them. Results of the literature on this matter are often heterogeneous and several methodological disparities exist between the studies, moments and conditions of recording, and the heterogeneousness of the populations often presenting multiple comorbidity limit their interpretation. The objective of this thesis was to compare the brain connectivity of adult participants with autism (18-35 years old) without intellectual deficiency to neurotypical participants, by means of a measurement tool offering a complementary vision to the neuroimaging: the electroencephalography (EEG) coherence. The EEG coherence is a method which evaluates the synchronization in time between pairs of electrod signals recorded at different neocortical sites and constitutes essentially a measure of the functional connectivity between cortical regions. In this thesis, we exercised a rigorous control to make sure that our results are not influenced by staggering variables and we recorded our participants during REM sleep (first paper) and during two spontaneous moments of activation while the cortex is activated but not requested, waking resting state with closed eyes, during evening and morning (second paper). We also estimated the correlation between the significant EEG coherence results observed during waking state in the autism group, with their clinical symptoms on the behavioural questionnaires ADI-R and ADOS-G. Several of the significant results obtained in this research were common to all studied moments of brain activation. Indeed, the observation of a superior EEG coherence involving the left visual area during the waking states as well as during the REM sleep confirms a certain facilitation of the visual regions in the autistic group compared to the control group. The presence of a left frontal coherence decreased in the participants with autism compared to the neurotypicals supports anatomical and clinical observations suggesting a deficit of the cognitive functions involved in this region. The significantly decreased frontal inter-hemispheric coherence in the autistic group compared to the controls in the morning waking recording supports an alteration in the callosal fibers which could be modulated by developmental changes associated with age. Finally, significant correlations involving the number of clinical symptoms and the EEG coherence of autistic participants could suggest that alteration of connectivity has an impact on the diurnal behavior and the symptomatology. Thus the results of this thesis add to the scientific knowledge concerning the dynamics of cerebral connectivity in autism and support the hypothesis of an atypical brain organization, distinct from neurotypicals, both in the waking as in the sleep states.

La schizophrénie découle d’une modification du fonctionnement du cerveau et entraîne divers symptômes qui ont pour conséquence une altération de la perception de la réalité, des troubles cognitifs, et des dysfonctionnements sociaux et comportementaux. En plus des observations cliniques de jour, la schizophrénie montre également des signes nocturnes qui peuvent se manifester durant le rêve. Cette thèse vise à caractériser les rêves dans la schizophrénie et cherche à explorer les relations qui existent entre les caractéristiques du contenu onirique des personnes atteintes de schizophrénie et les symptômes de cette maladie. Pour ce faire, nous avons comparé diverses mesures de l’activité onirique recueillies auprès de 14 participants atteints de schizophrénie traités sous antipsychotiques atypiques et 15 participants témoins par le biais de questionnaires et de collectes de rêves en laboratoire à la suite d’éveils provoqués en sommeil paradoxal (SP) et en sommeil lent (SL). Les résultats obtenus au questionnaire révèlent que les participants atteints de schizophrénie rapportent un nombre de cauchemars plus élevé comparativement aux participants témoins. Les collectes en laboratoire démontrent une fréquence de rappel de rêves équivalente au sein des deux groupes de participants, indépendamment du stade de sommeil durant lequel elles sont effectuées. Les récits de rêves du SL des deux groupes de participants sont généralement plus courts et comprennent un nombre moins élevé d’items quantifiables comparativement à ceux du SP. Les récits de rêves recueillis en SP et en SL chez les participants atteints de schizophrénie s’avèrent plus courts que ceux des participants témoins et, lorsque le nombre de mots est pondéré, la plupart des différences observées dans le contenu de rêve entre les deux groupes tendent à disparaître. En comparaison aux participants témoins, ceux atteints de schizophrénie évaluent leurs rêves comme étant moins bizarres, en dépit d’un nombre équivalent d’éléments bizarres dans leurs récits. Finalement, bien qu’il n’y ait pas de différence dans la densité des mouvements oculaires rapides (MORs) entre les deux groupes de participants, seuls les participants témoins montrent une corrélation positive entre les MORs et certaines variables du contenu onirique. Les résultats de la présente thèse suggèrent que les caractéristiques du contenu onirique des personnes atteintes de schizophrénie peuvent refléter certaines des manifestations psychopathologiques de cette maladie. / Schizophrenia is a chronic, severe, and disabling brain disease which is characterized by symptoms which cause altered reality perception, cognitive deficits, and impairment in social or vocational functioning. In addition to clinical symptoms, schizophrenia can be accompanied with nocturnal characteristics which could manifest during dreaming. Using both questionnaire-based measures and laboratory REM sleep and non-REM sleep awakenings, we sought to characterize the dream content of 14 participants with schizophrenia under atypical antipsychotic medication. Results were compared with those from 15 healthy individuals. The relationship between dream content and daytime functioning in schizophrenia was also explored. Questionnaire data revealed that when compared to controls, patients with schizophrenia report experiencing a greater number of nightmares. Laboratory awakenings revealed that there was no significant difference between the two groups in the number of dream reports with reportable content, regardless of the sleep stage in which dreams were collected. In addition, when compared to their REM dream counterparts, both groups’ non-REM dream reports were shorter and included significantly fewer reportable items on several content scales. Laboratory REM and non-REM dream narratives from the patients were shorter and, after controlling for report length, most significant differences in dream content between the two groups disappeared. Patients with schizophrenia spontaneously rated their dream reports as being less bizarre than did controls, despite a similar density of bizarre elements as scored by external judges. Finally, both groups had a comparable density of rapid eye movements during REM sleep but a significant positive correlation between eye-movement density and dream content variables was only found in controls. Taken together, these findings suggest that dream content characteristics in schizophrenia may reflect psychopathological parameters specific to this disorder.

Allen Eltern bzw. Müttern jedes dritten Neugeborenen wurde 1997 im Carl-Thiem-Klinikum Cottbus (größte Klinik im Land Brandenburg) das Angebot zur Teilnahme an einem longitudinalen Präventionsprogramm zur Vermeidung plötzlicher Säuglingstodesfälle gemacht. Dazu wurden 236 Fragebögen zur Erfassung von SID-Risiken ausgegeben, von denen 89 ausgewertet werden konnten. Nach dreimaliger kompletter Polysomnographie können im longitudinalen Verlauf des ersten Lebensjahres Referenzbereiche für Schlaflaborparameter in Altersabhängigkeit definiert werden. Für alle Einzelparameter polysomnographischer Untersuchungen an Säuglingen werden Referenzgraphiken dargestellt. Bei einem simultanen Anwendungsvergleich zwischen Thoraximpedanz und Induktionsplethysmographie zur Registrierung der Atmungsbewegungen bei Säuglingen konnte gezeigt werden, dass die Signalsicherheit beider Methoden keine signifikanten Unterschiede aufweist. Signifikante Zusammenhänge zwischen Säuglingen mit auffälligen Polysomnographien und dem Auftreten epidemiologisch gesicherter SID-Risikofaktoren (wie z.B. Bauchlage, Rauchen vor oder nach der Schwangerschaft u.a.) konnten nicht nachgewiesen werden. Allen Eltern die mit ihren Kindern an der Longitudinalstudie teilnahmen (72) wurde die kostenlose Anwendung eines Heimmonitors mit Event-Speicheroption angeboten. Die derzeit am Markt befindlichen Monitore mit Speicheroption ermöglichen eine bessere Artefakterkennung. In einer Parallelstudie mit 12 anämischen Säuglingen konnte gezeigt werden, dass der pathophysiologische Zusammenhang zwischen Anämie und Atmungsregulationsstörung polysomnographisch verifizierbar ist. Wenn es gelingt anämiebedingte Störungen von Vitalparametern objektiv darzustellen, kann die Indikation für eine nötige Bluttransfusion besser begründet werden. / In 1997 all parents of every third newborn were offered to join the longitudinal program for prevention of sudden infant death in Carl-Thiem-hospital (the biggest hospital in Brandenburg). Therefore 236 questionnaires were handed to record SID-risk factors, 89 of them were evaluated. After three complete polysomnographic examination of each child during the first year of life, we were able to define reference values for parameters referring to age. For every single parameter of a polysomnographic examination reference graphs are shown. The simultaneous use of thoracic impedance and inductive plethysmography to register breathing movements, did not show a significant difference between the two methods. Significant relationship between infants with pathologic polysomnographic parameters and the occurrence epidemiological proven SID-risk-factors (i.e. smoking before or after pregnancy, prone position) could not be shown. All parents, who joined with their children (72) the study were offered a home monitor free of costs. The available home monitor with the option of storing the events allow the recognition of artefacts. A parallel polysomnographic study in 12 anaemic infants showed the well-known pathophysiologic relation between anaemia and breathing disorders. In case of objectivation of disorders in vital parameters due to anaemia, the indication for necessary blood transfusion is justified.

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La schizophrénie découle d’une modification du fonctionnement du cerveau et entraîne divers symptômes qui ont pour conséquence une altération de la perception de la réalité, des troubles cognitifs, et des dysfonctionnements sociaux et comportementaux. En plus des observations cliniques de jour, la schizophrénie montre également des signes nocturnes qui peuvent se manifester durant le rêve. Cette thèse vise à caractériser les rêves dans la schizophrénie et cherche à explorer les relations qui existent entre les caractéristiques du contenu onirique des personnes atteintes de schizophrénie et les symptômes de cette maladie. Pour ce faire, nous avons comparé diverses mesures de l’activité onirique recueillies auprès de 14 participants atteints de schizophrénie traités sous antipsychotiques atypiques et 15 participants témoins par le biais de questionnaires et de collectes de rêves en laboratoire à la suite d’éveils provoqués en sommeil paradoxal (SP) et en sommeil lent (SL). Les résultats obtenus au questionnaire révèlent que les participants atteints de schizophrénie rapportent un nombre de cauchemars plus élevé comparativement aux participants témoins. Les collectes en laboratoire démontrent une fréquence de rappel de rêves équivalente au sein des deux groupes de participants, indépendamment du stade de sommeil durant lequel elles sont effectuées. Les récits de rêves du SL des deux groupes de participants sont généralement plus courts et comprennent un nombre moins élevé d’items quantifiables comparativement à ceux du SP. Les récits de rêves recueillis en SP et en SL chez les participants atteints de schizophrénie s’avèrent plus courts que ceux des participants témoins et, lorsque le nombre de mots est pondéré, la plupart des différences observées dans le contenu de rêve entre les deux groupes tendent à disparaître. En comparaison aux participants témoins, ceux atteints de schizophrénie évaluent leurs rêves comme étant moins bizarres, en dépit d’un nombre équivalent d’éléments bizarres dans leurs récits. Finalement, bien qu’il n’y ait pas de différence dans la densité des mouvements oculaires rapides (MORs) entre les deux groupes de participants, seuls les participants témoins montrent une corrélation positive entre les MORs et certaines variables du contenu onirique. Les résultats de la présente thèse suggèrent que les caractéristiques du contenu onirique des personnes atteintes de schizophrénie peuvent refléter certaines des manifestations psychopathologiques de cette maladie. / Schizophrenia is a chronic, severe, and disabling brain disease which is characterized by symptoms which cause altered reality perception, cognitive deficits, and impairment in social or vocational functioning. In addition to clinical symptoms, schizophrenia can be accompanied with nocturnal characteristics which could manifest during dreaming. Using both questionnaire-based measures and laboratory REM sleep and non-REM sleep awakenings, we sought to characterize the dream content of 14 participants with schizophrenia under atypical antipsychotic medication. Results were compared with those from 15 healthy individuals. The relationship between dream content and daytime functioning in schizophrenia was also explored. Questionnaire data revealed that when compared to controls, patients with schizophrenia report experiencing a greater number of nightmares. Laboratory awakenings revealed that there was no significant difference between the two groups in the number of dream reports with reportable content, regardless of the sleep stage in which dreams were collected. In addition, when compared to their REM dream counterparts, both groups’ non-REM dream reports were shorter and included significantly fewer reportable items on several content scales. Laboratory REM and non-REM dream narratives from the patients were shorter and, after controlling for report length, most significant differences in dream content between the two groups disappeared. Patients with schizophrenia spontaneously rated their dream reports as being less bizarre than did controls, despite a similar density of bizarre elements as scored by external judges. Finally, both groups had a comparable density of rapid eye movements during REM sleep but a significant positive correlation between eye-movement density and dream content variables was only found in controls. Taken together, these findings suggest that dream content characteristics in schizophrenia may reflect psychopathological parameters specific to this disorder.