Psychological stress has an important impact on one's physical and mental health. Activation of the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) stress axis and the subsequent increase in the stress hormone cortisol constitutes the organism's main response to stress. Individual differences in stress response contribute to one's vulnerability and resilience to a host of physical and psychological ills. Understanding the regulatory networks underlying stress processing in both healthy and vulnerable populations is essential. The work presented in this thesis aimed to investigate neural correlates of psychological stress processing and the HPA axis function in samples of healthy individuals as well as those with distinct vulnerability to a stress-related illness, Major Depressive Disorder. Our literature review revealed that only studies using serial subtraction or the Montreal Imaging Stress Task (MIST), a task that combines mental arithmetic and negative social evaluation components, were able to induce a significant cortisol stress response. Deactivation in orbitofrontal regions and the limbic system were most consistently observed in response to psychological stress. Exposing healthy subjects to a new, event-related version of MIST revealed that reduction of brain activity in the limbic system observed previously was specifically associated with the processing of social evaluative threat, a key component of psychological stress. We then examined HPA axis function (both basal and reactive) and the HPA regulatory brain areas for evidence of dysregulation in a sample of healthy young adults who showed varying levels of depressive tendencies, but at subclinical levels. This was the first time that these concepts were assessed in a subclinically depressed population. The subjects with increased subclinical levels of depression showed impairments in HPA function (in a form of blunted cortisol awakening response and blunted stress response), as well as impairment in certain key regions within the HPA axis regulatory network (for e.g. small hippocampal volumes and dysregulated medial orbitofrontal cortex). I conclude the thesis by proposing a basic model of a neural network underlying stress processing in a healthy population, and also outline nodes at which this network might be affected in subclinically depressed populations. Some research avenues for future studies are also highlighted. / L'expérience de stress psychologique peut compromettre la santé mentale et physiologique d'un individu. L'activation de l'axe hypothalamo-surrénalien, caractérisée par la libération subséquente de cortisol, constitue la principale réponse physiologique de stress. La susceptibilité ou la résilience pour un ensemble de maladies d'ordre physiques ou psychologiques est influencée par la variabilité interindividuelle dans la réponse de stress. Il est donc essentiel de comprendre le fonctionnement des systèmes régulateurs de la réponse de stress comparativement chez des sujets sains et vulnérables. Le travail présenté dans cette thèse investigue les processus neuronaux et endocrinologiques du stress psychologique chez des sujets sains exprimant divers degré de susceptibilité à la dépression majeure, une psychopathologie reliée au stress. Notre revue de la littérature suggère que l'exposition à une épreuve de soustraction en série de même que l'exposition au Montreal Imaging Stress Task (MIST), une épreuve de calcul mentale dans lequel le sujet est évalué négativement, peuvent induire une augmentation significative de cortisol. Au niveau neuronal, la réponse de stress psychologique se manifeste par une réduction de l'activité du cortex orbitofrontal et des régions du système limbique. L'exposition de sujets sains à une nouvelle version du MIST, employant un paradigme événementiel, a démontré que la réduction de l'activité du système limbique était spécifiquement associée aux éléments de menace psychosocial, une composante clé dans l'induction de la réponse de stress. Nous avons ensuite étudié l'activité de l'axe hypothalamo-surrénalien, (basale et réactive) en relation avec les régions cérébrales régulatrices afin d'observer certaines irrégularités chez de jeunes adultes sains qui présente divers degré de susceptibilité au développement de trouble dépressifs tout en demeurant sous le seuil clinique. Les sujets présentant un profil dépressif sous clinique élevée on démontrer un dysfonctionnement de l'axe hypothalamo-surrénalien, (une suppression des niveaux de cortisol à l'éveil et en réponse de stress) ainsi que l'altération de régions cérébrales régulatrices de la réponse de stress (volume hippocampique réduit, dysfonctionnement de l'activité du cortex orbitofrontale médial). Je conclue cette thèse en proposant un modèle d'interaction cérébrale impliqué dans la réponse de stress chez des sujets sains en soulignant les possibles sites de dysfonctionnement chez les sujets présentant un seuil dépressif sous clinique élevée. Finalement, quelques projets futurs seront présentés.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.96675 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Dedovic, Katarina |
| Contributors | Jens Pruessner (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Neurology & Neurosurgery) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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