Choisir quel mouvement effectuer est une fonction primordiale du système nerveux central. Comment ces décisions sont prises est encore sujet à débats. Une hypothèse traditionnelle pose qu’elles sont prises de façon sérielle, à l’aide de processus perceptifs qui alimentent un exécutif central, qui communique ensuite au système moteur quel mouvement effectuer. L’hypothèse alternative préférée par notre équipe est que les mouvements potentiels commencent à être préparés en parallèle et entrent en compétition pour les effecteurs. Dans le but de tester ces hypothèses, notre équipe a enseigné à un macaque une tâche de prise de décision motrice. Le sujet y est placé devant un écran où deux cibles apparaissent. Chacune a une valeur qui découle de deux caractéristiques : sa luminosité (BU pour bottom-up, information ascendante) et l’orientation d’une ligne qui la coupe comme une aiguille d’horloge (TD pour top-down, information descendante.) Le sujet choisit une des deux à l’aide d’un mouvement d’atteinte, et reçoit une récompense proportionnelle à sa valeur. Cette tâche permet de comparer plusieurs types d’essais : certains présentent une seule cible, une absence de choix, ou deux cibles identiques, un choix sans conséquence. D’autres ont une cible plus valable que l’autre, le choix est alors facile. On peut alors faire varier la caractéristique (BU ou TD) qui donne une plus grande valeur à la meilleure cible. Finalement, on peut montrer deux cibles de valeur égale, mais dont une tire sa valeur d’un bon score TD et l’autre, d’un bon score BU. Le sujet doit alors, en quelque sorte, choisir entre les caractéristiques. Pendant que le sujet exécute la tâche, on enregistre ses potentiels de champ locaux (LFP) à l’aide de deux réseaux d’électrodes déplaçables individuellement, l’un placé dans le cortex pariétal postérieur (PPC) et l’autre, dans le cortex prémoteur dorsal (PMd). L’analyse de ces données à l’aide de spectrogrammes, et une discussion des réactions spécifiques dans les bandes de fréquences alpha, bêta et gamma, sont présentées ici. / Choosing which movement to make is a primary function of the central nervous system. How these decisions are made is still a matter of debate. A traditional hypothesis posits that such decisions are made in a serial fashion: perceptual processes feed into a central executive, which then communicates to the motor system which movement to make. The alternative hypothesis preferred by our team is that potential movements begin to be prepared in parallel, and compete for effectors until a consensus forms in brain areas related to controlling the movements. In order to test these hypotheses, our team taught a macaque to perform a reach-based decision-making task. The subject is placed in front of a screen on which two targets appear. Each target has a value derived from two features: its brightness (BU, bottom-up information) and the orientation of a line that crosses it like a clock hand (TD, top-down information.) The subject freely chooses one of the two targets by reaching it, and then receives a reward proportional to its value. This task compares several types of trials: some show a single target, therefore no choice, or show two identical targets, which means the choice has no consequences. Other trials have one target that is more valuable than the other, which makes the choice easy. The feature which gives that better target a greater value can be either BU or TD. Finally, some trials show two targets of equal value, but one of them derives its value from a good TD score while the other derives its value from a good BU score. The subject must then choose between the features. While the subject performs the task, local field potentials (LFP) are recorded using two individually movable electrode arrays. One array is placed in the posterior parietal cortex (PPC) and the other, in the dorsal premotor cortex (PMd). The data thus obtained is analyzed using spectrograms, and a discussion of specific responses in the alpha, beta, and gamma frequency bands is presented here.

Codirection / Bien que la communauté scientifique soit toujours à la recherche d'une caractéristique déterminante du trouble développemental du langage (TDL), les difficultés d'accord sujet-verbe, et par extension morphosyntaxiques, ont été identifiées comme un marqueur du TDL chez les enfants anglophones, autant chez les enfants du préscolaire que les plus vieux. Cependant, des études sur les enfants francophones d'âge préscolaire suggèrent que les déficits morphosyntaxiques ne seraient pas un marqueur fiable du TDL. Puisque que certains aspects de la morphosyntaxe en français ne sont acquis que vers l’âge de huit ans chez les enfants au développement typique, tels que l'accord en nombre des verbes sous-réguliers et irréguliers, ci-après SOUSIRR, les déficits morphosyntaxiques pourraient être un marqueur du TDL en français uniquement vers la (pré-)adolescence. Cette thèse a pour objectifs de déterminer si les (pré-)adolescents francophones au développement typique ont acquis l'accord en nombre des verbes SOUSIRR, si les (pré)adolescents francophones avec un TDL ont des déficits d'accord en nombre des verbes SOUSIRR, et à établir si la morphosyntaxe est un domaine de faiblesse par rapport à la lexico-sémantique dans cette population. L'accord en nombre des verbes SOUSIRR et les compétences morphosyntaxiques ont été évalués à l'aide de tâches ciblant les niveaux comportemental et neurocognitif en utilisant des tâches linguistiques et des potentiels évoqués (PÉ). De plus, nous avons développé des prédictions basées sur deux théories touchant les compétences morphosyntaxiques chez les (pré-)adolescents atteints de TDL : l'hypothèse du déficit procédural (Ullman & Pierpont, 2005 ; Ullman et al., 2020), et l'hypothèse du ralentissement généralisé (Kail, 1994). Cette thèse est composée de trois manuscrits pour publication. Le premier évalue les compétences des participants dans plusieurs domaines linguistiques, à l'aide de tâches comportementales typiquement utilisées en orthophonie et dans la recherche sur l’acquisition du langage. Les données révèlent des déficits lexico-sémantiques et morphosyntaxiques chez les participants avec un TDL, mais suggèrent qu'une tâche d'accord en nombre des verbes SOUSIRR était la meilleure pour discriminer les participants avec et sans TDL. Le deuxième article présente une étude innovante de PÉs utilisant uniquement des phrases grammaticales, présentées simultanément avec des images sémantiquement ou grammaticalement congruentes et incongruentes, afin d'évaluer le traitement morphosyntaxique et lexico-sémantique des phrases au niveau neurocognitif. Les résultats provenant de vingt-huit adultes francophones montrent qu'ils ont présenté les composantes PÉs attendues et comparables aux études utilisant des phrases agrammaticales. Ces données ont servi de référence pour établir si nos participants avec et sans TDL avaient un traitement linguistique mature. Le troisième article a testé cette nouvelle expérimentation avec nos participants (pré )adolescents. Les résultats suggèrent que, contrairement à la morphosyntaxe, la lexico-sémantique est une force relative chez les adolescents avec un TDL lors du traitement de l'information linguistique au niveau neurocognitif. Dans l'ensemble, cette thèse révèle que la morphosyntaxe est particulièrement altérée chez les adolescents francophones avec un TDL. Nous discutons les résultats en relation avec la pratique clinique orthophonique et soulignons l'importance d'examiner les processus neurocognitifs dans l'étude du TDL. / Although the scientific community is still searching for a defining characteristic of developmental language disorder (DLD), problems with subject-verb agreement, and by extension morphosyntax, have been identified as a hallmark of English-speaking preschoolers and older children with DLD. However, in studies of French-speaking preschoolers with DLD, morphosyntax has not been found to be a specific linguistic weakness. Since there is evidence that some aspects of morphosyntax in French are acquired by children with typical language (TL) development only later in childhood, such as subregular and irregular subject-verb number agreement, henceforth SUBIRR, morphosyntax has been argued to be a French marker for DLD only in older childhood and adolescence. The present thesis aimed to determine if French speaking (pre-)teenagers with TL have acquired SUBIRR number agreement, resolve whether French-speaking (pre-)teenagers with DLD are impaired on SUBIRR number agreement, and establish whether morphosyntax is an area of weakness as compared to lexico-semantics in this population. SUBIRR number agreement and morphosyntactic skills were evaluated with tasks targeting the behavioural and neurocognitive levels using linguistics tasks and event-related potentials (ERP). Furthermore, we contrasted two theories’ predictions on morphosyntactic skills in (pre-)teens with DLD : the procedural deficit hypothesis (Ullman & Pierpont, 2005; Ullman et al., 2020), and the generalized slowing hypothesis (Kail, 1994). This thesis is composed of three manuscripts for publication. The first evaluated our participants’ skills in multiple linguistic domains with behavioural tasks typical of clinical and research settings. Data reveal impairments in the DLD group in both lexico-semantic and morphosyntactic domains but suggest that a SUBIRR number agreement task was best at discriminating DLD from controls. The second article presents a novel ERP experimental design using only grammatical sentences, presented simultaneously with semantically and grammatically congruent or incongruent images, to assess morphosyntactic and lexico-semantic sentence processing at the neurocognitive level. Data from twenty-eight French-speaking adults show that they elicited the expected ERP components found in previous studies using ungrammatical sentences. These data served as a reference to establish whether our participants with and without TL process sentences in a mature way. The third article tested this novel ERP experiment with our (pre-)teen participants. We tested predictions of the procedural deficit hypothesis which states that children with DLD should have impaired morphosyntax due to an underlying procedural memory deficit, and the generalized slowing hypothesis, which proposes that all linguistic domains should be impaired due to an underlying processing deficit. This experimental design was run on teens with and without DLD. Although some processing delays were found in the DLD group, results on most conditions better fit the procedural deficit hypothesis. This study suggests that, in contrast with morphosyntax, lexico-semantics is a relative strength in teenagers with DLD when processing linguistic information at the neurocognitive level. Overall, this thesis reveals that morphosyntax, tested through SUBIRR number agreement, is especially impaired in French-speaking teens with DLD when compared to their TL peers. We discuss the findings in relation to clinical practice and highlight the importance of examining neurocognitive processes in language assessment.

Les théories cognitives considèrent régulièrement le répertoire de réponses parmi les multitudes de facteurs modulant l’utilisation de comportements agressifs en situations sociales, mais peu d’études explorent le concept à l’aide de mesures adéquates reflétant la nature automatique et instantanée des processus cognitifs qui s’y jouent. Cette étude se base sur de précédents travaux faisant l’utilisation de potentiels reliés aux évènements (PRE) pour l’étude de certains aspects du traitement de l’information sociale liée à l’agression. L’activité électrique du cerveau des participants fut enregistrée pendant la lecture de scénarios sociaux hostiles mettant en scènes des réactions hypothétiques à des provocations ambiguës. Les participants placés dans le groupe agressif ont montré une N400 plus ample suivant la lecture d’un mot cible décrivant une réaction non-hostile face à une situation problématique que les participants non-agressifs. Cette déflexion fut également observée chez les participants non-agressifs, mais elle n’est pas statistiquement significative. Cette différence peut être comprise comme une déficience d’accès aux réponses non-hostiles chez les participants agressifs. La présente étude met en évidence les différences au niveau du répertoire de réponses chez les personnes agressives et non-agressives et démontre l’utilité des techniques PRE dans l’étude des processus cognitifs sous-tendant les comportements agressifs. / Behavioral script repertoires are often discussed in socio-cognitive theories as part of the multitude of factors that modulate the use of aggressive behavior in response to problematic social situations, yet few studies explored the concept with measures capable of properly navigating the instantaneous and automatic access to such repertoires. This study bases itself on previous works using event-related potential (ERP) techniques to study aspects of social information processing of aggression. Participants’ brain activity was recorded as they read somewhat hostile social scenarios involving hypothetical behavioral responses to provocations. Participants in the aggressive group showed a statistically significant larger negative shift around 400 ms in the ERP waveform following the reading of a target word describing a non-hostile reaction to a problematic social situation than of a target word describing a hostile reaction, compatible to an N400 effect. Though observed as well, this N400 effect was statistically non-significant in the nonaggressive group. This group difference could be understood as a deficiency in accessing nonaggressive behavioral responses in script repertoires for aggressive individuals. The present study showcases some of the differences between aggressive and nonaggressive people regarding the access to the script repertoire and further proves the usefulness of ERP techniques in the study of cognitive processes underlying aggression.

Le syndrome de Gilles de la Tourette (SGT), le trouble obsessionnel compulsif (TOC) et les comportements répétitifs centrés sur le corps (CRCC) sont trois troubles qui présentent de nombreuses similarités, autant d’ordre phénoménologique que neuroanatomique et fonctionnel. Toutefois, malgré une recension des écrits pointant vers un possible spectre incluant ces trois troubles, les études qui ont contrasté ceux-ci se font peu nombreuses. Étudier les processus cognitifs affectés dans chacune de ces conditions cliniques permettrait alors d’offrir une meilleure compréhension des différences et des similarités entre celles-ci. D’ailleurs, l’utilisation des potentiels évoqués comme technique d’imagerie cérébrale offre l’avantage de mesurer l’activité cérébrale avec une excellente résolution temporelle. Les composantes de potentiels évoqués permettent alors de refléter certains processus cognitifs, notamment les processus attentionnels et mnésiques, qui sont connus comme étant potentiellement affectés dans ces trois troubles. Notre objectif était donc de comparer l’amplitude de trois composantes (P200, N200 et P300) entre des groupes de participants atteints du SGT (n=24), du TOC (n=18) et des CRCC (n=16), qui ont tous été appariés à un groupe contrôle (n=59) dans une tâche de oddball visuelle cognitive. Nos résultats n’ont d’abord montré aucune différence intergroupe pour la P200 et la N200 lorsqu’on contrôle pour les symptômes anxio-dépressifs, ce qui laisse présager que les processus cognitifs reflétés par ces composantes sont intacts dans ces populations cliniques. En ce qui a trait à la composante P300, nos résultats ont montré une diminution de l’effet oddball P300 pour les groupes SGT et TOC comparativement au groupe contrôle, alors qu’un effet oddball intact a été observé pour le groupe CRCC. Les analyses de localisation de sources ont révélé des activations dans le gyrus lingual et le gyrus occipital moyen pour le groupe TOC, ce qui le distingue des deux autres groupes cliniques et du groupe contrôle. En effet, ceux-ci ont plutôt montré des activations dans le cortex cingulaire pour la génération de cet effet oddball. Ainsi, il semblerait que les groupes SGT et TOC présentent des déficits dans la mémoire de travail, tels que dégagés par les altérations de la composante P300, mais que des régions cérébrales différentes soient impliquées dans la génération de ces activations anormales. / Tourette Syndrome (TS), Obsessive-Compulsive Disorder (OCD) and Body-Focused Repetitive Behaviors (BFRB) are three disorders that share many similarities in terms of phenomenology, neuroanatomy and functionality. However, despite a literature review pointing towards a possible spectrum including these three disorders, only a few studies compared them in the same context. Studying the cognitive processes affected by these clinical conditions would provide a better understanding of their differences and similarities. Moreover, using EventRelated Potentials (ERP) as a brain imaging technique offers the advantage of measuring brain activity with excellent temporal resolution. The ERP components can then reflect specific cognitive processes, notably attentional and memory processes, which are known to be potentially affected in these three disorders. Our aim was, therefore, to compare the amplitude of three ERP components (P200, N200, and P300) across groups of participants with TS (n=24), OCD (n=18), and BFRB (n=16), all of whom were matched to a control group (n=59), in a cognitive visual oddball task. Our results initially showed no group differences for the P200 and N200 when controlling for anxiety and depressive symptoms, suggesting that the cognitive processes reflected by these components are intact in these clinical populations. Concerning the P300 component, our results showed a decrease in the P300 oddball effect for the SGT and OCD groups compared to the control group, whereas an intact oddball effect was observed for the BFRB group. Furthermore, source localization analyses revealed activations in the lingual and middle occipital gyrus for the OCD group, distinguishing it from the other two clinical groups and the control group. Indeed, these groups showed activations in the cingulate cortex to generate this oddball effect. Thus, it seems that the TS and OCD groups show deficits in working memory, as revealed by alterations in the P300 component, but those different brain regions are involved in generating these distinct activations.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011 / L'objectif de cette thèse doctorale est de contribuer à une meilleure compréhension des effets de l'exposition à trois contaminants environnementaux, les biphényles polychlorés (BPC), le méthylmercure (MeHg) et le plomb (Pb), sur le fonctionnement neuropsychologique de l'enfant par le biais de l'électrophysiologie cognitive. La littérature portant sur les effets des BPC et du MeHg est d'abord recensée afin de dresser le profil cognitif associé à leur exposition pendant la période prénatale. L'analyse suggère que l'exposition prénatale aux BPC affecte le fonctionnement exécutif, la vitesse de traitement de l'information et les habiletés verbales à l'âge scolaire (article 1). Le MeHg, quant à lui, pourrait affecter plus spécifiquement le traitement visuospatial, mais les études actuelles ne permettent pas d'établir un profil cognitif précis (article 2). Dans un deuxième temps, les potentiels évoqués cognitifs (PÉC) sont enregistrés chez un groupe d'enfants inuits du Nunavik exposés aux contaminants environnementaux prenant part à une étude longitudinale prospective. Les PÉC sont enregistrés pendant une tâche de type oddball, en modalité visuelle à 5 ans (N = 104), puis en modalité auditive à 11 ans (_V = 222). Une étude corrélationnelle (article 3) indique d'abord que les paramètres de l'onde P3b enregistrée chez les participants corrèlent avec leur performance à certaines tâches d'attention et de mémoire. Puis, l'analyse des effets du Pb sur cette composante des PÉC (article 4) suggère que l'exposition prénatale réduit les capacités d'allocation des ressources attentionnelles et que l'exposition pendant l'enfance ralentit le traitement cognitif de l'information à l'âge de 5 ans. L'analyse des effets du MeHg et des BPC sur les ondes NI et P3b mesurées à 11 ans (article 5) suggère que l'exposition prénatale au MeHg altère les mécanismes attentionnels modulant le traitement de l'information sensorielle, alors que les BPC affectent les processus plus tardifs associés à la mémoire de travail - un effet contrebalancé par une durée d'allaitement prolongée. Cette thèse suggère que les contaminants de l'environnement engendrent des effets nocifs spécifiques sur le développement cognitif et que les PÉC favorisent la compréhension de ces effets en mesurant directement les processus neurologiques qui sous-tendent le traitement cognitif de l'information.

Cette thèse est centrée sur l’étude d’équations issues de la théorie cinétique des gaz. Dans tous les problèmes qui y sont explorés, une analyse des problèmes linéaires ou linéarisés associés est réalisée d’un point de vue spectral et du point de vue des semi-groupes. A cela s’ajoute une analyse de la stabilité non linéaire lorsque le modèle est non linéaire. Plus précisément, dans une première partie, nous nous intéressons aux équations de Fokker-Planck fractionnaire et Boltzmann sans cut-off homogène en espace et nous prouvons un retour vers l’équilibre des solutions de ces équations avec un taux exponentiel dans des espaces de type L1 à poids polynomial. Concernant l’équation de Landau inhomogène en espace, nous développons une théorie de Cauchy de solutions perturbatives dans des espaces de type L2 avec différents poids (polynomiaux ou exponentiels) et nous prouvons également la stabilité exponentielle de ces solutions.Nous démontrons ensuite pour l’équation de Boltzmann inélastique inhomogène avec terme diffusif le même type de résultat dans des espaces L1 à poids polynomial dans un régime de faible inélasticité. Pour finir, nous étudions dans un cadre général et uniforme des modèles qui convergent vers l’équation de Fokker-Planck du point de vue de l’analyse spectrale et des semi-groupes. / The topic of this thesis is the study of models coming from kinetic theory. In all the problems that are addressed, the associated linear or linearized problem is analyzed from a spectral point of view and from the point of view of semigroups. Tothat, we add the study of the nonlinear stability when the equation is nonlinear. More precisely, to begin with, we treat the problem of trend to equilibrium for the fractional Fokker-Planck and Boltzmann without cut-off equations, proving an exponential decay to equilibrium in spaces of type L1 with polynomial weights. Concerning the inhomogeneous Landau equation, we develop a Cauchy theory of perturbative solutions in spaces of type L2 with various weights such as polynomial and exponential weights and we also prove the exponential stability of these solutions. Then, we prove similar results for the inhomogeneous inelastic diffusively driven Boltzmann equation in a small inelasticity regime in L1 spaces with polynomial weights. Finally, we study in the same and uniform framework from the spectral analysis point of view with a semigroup approach several Fokker-Planck equations which converge towards the classical one.

Une variété d’opérations cognitives dépend de la capacité de retenir de l’information auditive pour une courte période de temps. Notamment l’information auditive prend son sens avec le temps; la rétention d’un son disparu permet donc de mieux comprendre sa signification dans le contexte auditif et mène ultimement à une interaction réussite avec l’environnement. L’objectif de cette thèse était d’étudier l’activité cérébrale reliée à la rétention des sons et, ce faisant, parvenir à une meilleure compréhension des mécanismes de bas niveau de la mémoire à court-terme auditive. Trois études empiriques se sont penchées sur différents aspects de la rétention des sons. Le premier article avait pour but d’étudier les corrélats électrophysiologiques de la rétention des sons variant en timbre en utilisant la technique des potentiels reliés aux événements. Une composante fronto-centrale variant avec la charge mnésique a été ainsi révélée. Dans le deuxième article, le patron électro-oscillatoire de la rétention a été exploré. Cette étude a dévoilé une augmentation de l’amplitude variant avec la charge mnésique dans la bande alpha pendant la rétention des sons ainsi qu’une dissociation entre l’activité oscillatoire observée pendant la rétention et celle observée pendant la présentation des sons test. En démontrant des différentes modulations des amplitudes dans la bande alpha et la bande beta, cette étude a pu révéler des processus distincts mais interdépendants de la mémoire à court-terme auditive. Le troisième article a davantage visé à mieux connaître les structures cérébrales soutenant la rétention de sons. L’activité cérébrale a été mesurée avec la magnétoencéphalographie, et des localisations des sources ont été effectuées à partir de ces données. Les résultats ont dévoilé l’implication d’un réseau cérébral contenant des structures temporales, frontales, et pariétales qui était plus important dans l’hémisphère droit que dans l’hémisphère gauche. Les résultats des études empiriques ont permis de souligner l’aspect sensoriel de la mémoire à court-terme auditive et de montrer des similarités dans la rétention de différentes caractéristiques tonales. Dans leur ensemble, les études ont contribué à l’identification des processus neuronaux reliés à la rétention des sons en étudiant l’activité électromagnétique et l’implication des structures cérébrales correspondantes sur une échelle temporelle fine. / The capacity to retain auditory information for a short period of time is fundamental for a variety of cognitive operations. Sounds, in particular, often do not reveal their meaning before being integrated in their temporal context; the retention of tones that are no longer present in the environment is thus necessary for understanding the significance of auditory information. Retaining tones ultimately leads to a successful interaction with the environment. The goal of this thesis was to study brain activity related to the retention of tones, thereby providing a better understanding of low-level mechanisms related to auditory short-term memory. Three empirical studies have been conducted, each of them focusing on a different aspect of the retention of tones. The first article investigated electrophysiological correlates of the retention of tones differing in timbre using the event-related potential technique. The electrophysiological results revealed a fronto-central component that varied with memory load. In the second article, the oscillatory pattern of electric brain activity was explored using electroencephalography. The results revealed that alpha band amplitudes were modulated by memory load during retention. Furthermore, a dissociation of oscillatory activity between the retention of tones and the comparison of test tones against retained tone representations was observed. This study also revealed distinct but interrelated processes taking place at the same time by showing specific amplitude modulations in the alpha and beta bands. The third article focused more on brain areas underpinning the retention of tones. Brain activity was measured with magnetoencephalography and subsequent source localisations were performed. The results suggested the implication of a network of temporal, frontal, and parietal brain areas which was more pronounced in the right hemisphere than in the left hemisphere. The results of the empirical studies emphasized the sensory aspect of auditory short-term memory. In addition, they revealed similarities between the retention of tones differing in fundamental sound characteristics such as timbre and pitch. Considered as a whole, the studies of this thesis contributed to the identification of neural processing underlying the retention of tones by studying electromagnetic brain activity and the implication of corresponding brain areas on a fine temporal scale.

Environ 2-3% d’enfants avec convulsions fébriles (CF) développent une épilepsie, mais les outils cliniques existants ne permettent pas d’identifier les enfants susceptibles de développer une épilepsie post-convulsion fébrile. Des études ont mis en évidence des anomalies d’EEG quantifiée, et plus particulièrement en réponse à la stimulation lumineuse intermittente (SLI), chez des patients épileptiques. Aucune étude n’a analysé ces paramètres chez l’enfant avec CF et il importe de déterminer s’ils sont utiles pour évaluer le pronostic des CF. Les objectifs de ce programme de recherche étaient d’identifier, d’une part, des facteurs de risque cliniques qui déterminent le développement de l’épilepsie après des CF et, d’autre part, des marqueurs électrophysiologiques quantitatifs qui différencieraient les enfants avec CF des témoins et pourraient aider à évaluer leur pronostic. Afin de répondre à notre premier objectif, nous avons analysé les dossiers de 482 enfants avec CF, âgés de 3 mois à 6 ans. En utilisant des statistiques de survie, nous avons décrit les facteurs de risque pour développer une épilepsie partielle (antécédents prénataux, retard de développement, CF prolongées et focales) et généralisée (antécédents familiaux d’épilepsie, CF récurrentes et après l’âge de 4 ans). De plus, nous avons identifié trois phénotypes cliniques distincts ayant un pronostic différent : (i) CF simples avec des antécédents familiaux de CF et sans risque d’épilepsie ultérieure; (ii) CF récurrentes avec des antécédents familiaux d’épilepsie et un risque d’épilepsie généralisée; (iii) CF focales avec des antécédents familiaux d’épilepsie et un risque d’épilepsie partielle. Afin de répondre à notre deuxième objectif, nous avons d’abord analysé les potentiels visuels steady-state (PEVSS) évoqués par la SLI (5, 7,5, 10 et 12,5 Hz) en fonction de l’âge. Le tracé EEG de haute densité (128 canaux) a été enregistré chez 61 enfants âgés entre 6 mois et 16 ans et 8 adultes normaux. Nous rapportons un développement topographique différent de l’alignement de phase des composantes des PEVSS de basses (5-15 Hz) et de hautes (30-50 Hz) fréquences. Ainsi, l’alignement de phase des composantes de basses fréquences augmente en fonction de l’âge seulement au niveau des régions occipitale et frontale. Par contre, les composantes de hautes fréquences augmentent au niveau de toutes les régions cérébrales. Puis, en utilisant cette même méthodologie, nous avons investigué si les enfants avec CF présentent des anomalies des composantes gamma (50-100 Hz) des PEVSS auprès de 12 cas de CF, 5 frères et sœurs des enfants avec CF et 15 témoins entre 6 mois et 3 ans. Nous montrons une augmentation de la magnitude et de l’alignement de phase des composantes gamma des PEVSS chez les enfants avec CF comparés au groupe témoin et à la fratrie. Ces travaux ont permis d’identifier des phénotypes électro-cliniques d’intérêt qui différencient les enfants avec CF des enfants témoins et de leur fratrie. L’étape suivante sera de vérifier s’il y a une association entre les anomalies retrouvées, la présentation clinique et le pronostic des CF. Cela pourrait éventuellement aider à identifier les enfants à haut risque de développer une épilepsie et permettre l’institution d’un traitement neuroprotecteur précoce. / The incidence of epilepsy in children with febrile seizures (FS) varies from 2 to 3%, but available clinical tools do not allow the identification of those children who will later develop epilepsy. Evidences have shown quantitative EEG abnormalities, more particularly revealed by intermittent photic stimulation (IPS), in patients with epilepsy. No studies have yet examined quantitative EEG parameters in children with FS. It is not known either whether they can be relevant to the evaluation of FSs prognosis. The objectives of this research program were to identify, first, clinical risk factors for developing epilepsy after FS and, second, to determine quantitative EEG markers that differentiate FS patients from normal controls and may aid to evaluate their prognosis. In order to meet our first objective, we reviewed the charts of 482 children with FS, aged 3 months to 6 years. Using survival statistics, we described risk factors for developing partial (prenatal antecedents, developmental delay, prolonged and focal FS) and generalized (family history of epilepsy, recurrent FS and FS after the age of 4 years) epilepsy after FS. In addition, we identified several distinct clinical phenotypes related to the prognosis of FS: (i) simple FS with a family history of FS, not related to a subsequent epilepsy, (ii) recurrent FS with a family history of epilepsy and an increased risk of generalised epilepsy and (iii) focal FS with a family history of epilepsy and an increased risk of partial epilepsy. In order to meet our second objective, we analyzed the steady-state visual potentials (SSVEP) evoked by IPS (5, 7.5, 10 and 12.5 Hz) as a function of age. The high density EEG (128 channels) was recorded in 61 normal children between 6 months and 16 years of age and 8 adults. We showed different topographical development of low (5-15 Hz) and high (30-50 Hz) frequency SSVEP components phase alignment. Thus, low frequency phase alignment increased with age only over the frontal and occipital regions, whereas high frequency phase alignment increased over all cerebral regions. Then, using the same methodology, we investigated whether children with FS show abnormalities of gamma frequency SSVEP components. We show an increase of both magnitude and phase alignment of the gamma frequency SSVEP components in 12 FS patients compared to 5 siblings of FS patients and 15 control children between 6 and 36 months of age. This study has identified distinct electro-clinical phenotypes that differentiate FS patients from the group of siblings and controls. Future studies should investigate whether detected abnormalities are associated with the clinical presentation of FS and their prognosis. This could help identify children with FSs who will later develop epilepsy and would eventually allow the institution of an early neuroprotective treatment.

La capture contingente de l’attention est un phénomène dans lequel les mécanismes d’orientation endogène et exogène de l’attention interagissent, de sorte qu’une propriété qui est pertinente à la tâche en cours, et donc qui fait l’objet de contrôles attentionnels descendants, endogènes, capture l’attention de façon involontaire, exogène, vers sa position spatiale. Dans cette thèse, trois aspects de ce phénomène ont été étudiés. Premièrement, en explorant le décours temporel de la capture contingente de l’attention et la réponse électrophysiologique à des distracteurs capturant ainsi l’attention, il a été établi que le déficit comportemental symptomatique de cette forme de capture était lié à un déploiement de l’attention visuospatiale vers la position du distracteur, et que ce traitement spatialement sélectif pouvait être modulé par le partage d’autres propriétés entre le distracteur et la cible. Deuxièmement, l’utilisation des potentiels liés aux événements a permis de dissocier l’hypothèse de capture contingente de l’attention et l’hypothèse de capture pure de l’attention. Selon cette interprétation, un stimulus ne peut capturer l’attention aux stades préattentifs de traitement que s’il présente le plus fort signal ascendant parmi tous les stimuli présents. Les contrôles attentionnels descendants ne serviraient donc qu’à désengager l’attention d’un tel stimulus. Les résultats présentés ici vont à l’encontre d’une telle interprétation, puisqu’un déploiement de l’attention visuospatiale, indexé par la présence d’une N2pc, n’a été observé que lorsqu’un distracteur périphérique possédait une caractéristique pertinente à la tâche en cours, même lorsque ses propriétés de bas niveau n’étaient pas plus saillantes que celles des autres items présents. Finalement, en utilisant un paradigme où la cible était définie en fonction de son appartenance à une catégorie alphanumérique, il a été démontré que des contrôles attentionnels en faveur d’un attribut conceptuel pouvaient guider l’attention visuospatiale de façon involontaire, rejetant une nouvelle fois l’hypothèse de la capture pure de l’attention. / Contingent involuntary orienting is a phenomenon in which endogenous and exogenous attentional mechanisms interact, such that an item captures attention only if it shares an attribute that is relevant for the task at hand. Hence, top-down attentional control settings are established endogenously in favour of the relevant attribute, but stimuli sharing this attribute draw attention to their location involuntarily. The present thesis explores three aspects of this phenomenon. First, by studying the time course of this contingent capture effect, and by measuring event-related potentials (ERPs) to capturing distractors, it has been established that the performance deficits linked to contingent capture are in fact due to a deployment of visuospatial attention to the location of the distractor. Moreover, this spatially selective processing of the capturing distractor can be modulated if the distractor shares another target attribute, beside the target defining attribute. The ERP technique also permitted the dissociation of the contingent involuntary orienting hypothesis and the pure capture with brief attentional dwell time hypothesis. According to the latter interpretation, only salient singletons have the ability to capture attention at preattentive stages of processing. Therefore, top-down attentional control settings serve only to disengage attention from the location of such singletons when they do not share target features. The present results argue against this interpretation, because a deployment of visuospatial attention, indexed by the presence of the N2pc, was observed only in response to peripheral distractors sharing the target-defining attribute, even when all items in the stimulus displays were equated in terms of bottom-up salience. Lastly, when alphanumeric category was used to define the target, it was shown that top-down attentional control settings in favour of such conceptual attributes could be successfully implemented and used to guide visuospatial attention in an exogenous fashion, providing further evidence against the pure capture hypothesis.

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