Localisation du langage et de la mémoire verbale en magnétoencéphalographie

Dans le cadre de l’évaluation pré-chirurgicale de patients épileptiques, il est impératif de déterminer la spécialisation hémisphérique du langage, ainsi que de localiser les aires du langage au sein de cet hémisphère. De nouvelles méthodes d’évaluation non- invasives doivent être mises au point afin de diminuer les risques associés aux méthodes plus invasives telles que le test à l’amobarbital intracarotidien (TAI). L’objectif principal de cette thèse est donc de développer un protocole d’évaluation pré-chirurgicale alternatif et non-invasif à l’aide de la magnétoencéphalographie (MEG) pour la latéralisation et la localisation du langage, incluant la mémoire verbale qui serait éventuellement accessible à une population pédiatrique francophone épileptique. L’article 1 présente une recension de la littérature résumant les différentes études en MEG ayant pour objectif l’évaluation pré-chirurgicale du langage. Trente-sept articles en MEG ont été analysés pour déterminer quelles tâches permettaient d’obtenir les meilleurs résultats de latéralisation intrahémisphérique et de localisation du langage pour l’évaluation du langage réceptif et expressif chez des sujets neurologiquement sains et épileptiques. Parmi les tests retenus, l’épreuve de reconnaissance de mots permet d’évaluer le langage réceptif et la mémoire verbale, tandis que des épreuves de fluence verbale telles que la génération de verbes permettent d’évaluer le langage expressif de façon à obtenir de très bons résultats. L’article 2 a permis de valider un protocole auprès de sujets neurologiquement sains à l’aide des épreuves identifiées dans l’article 1. Le protocole utilisé comprend une tâche de langage réceptif et de mémoire verbale (une épreuve de reconnaissance de mots) et une tâche de langage expressif (une épreuve de fluence verbale). Suite à la validation du protocole à l’aide d’analyses par composantes principales, les épreuves ont été administrées à un groupe de patients épileptiques. Les index de latéralité et les analyses de sources i révèlent que la MEG permet de localiser et de latéraliser les fonctions langagières et pourrait donc être utilisée comme méthode d'évaluation du langage lors de l'évaluation pré- chirurgicale auprès de patients épileptiques. Toutefois, alors que l’épreuve de mémoire verbale a permis d’obtenir les meilleurs résultats auprès de l’ensemble des participants, l’épreuve de fluence verbale n’a fourni des informations supplémentaires que chez un seul patient et chez aucun participant neurologiquement sain. En résumé, les deux articles de cette thèse démontrent le potentiel clinique de la MEG pour l’évaluation pré-chirurgicale de patients souffrant d’une épilepsie réfractaire.

Évolution spatio-temporelle du pergélisol alpin marginal au mont Jacques-Cartier, massif des Chic-Chocs, Gaspésie (Qc)

L’objectif de ce mémoire est d’acquérir une connaissance détaillée sur l’évolution spatiale de la température de surface du sol (GST) au mont Jacques-Cartier et sur la réponse thermique de son îlot de pergélisol alpin aux changements climatiques passés et futurs. L’étude est basée sur un ensemble de mesures de température (GST, sous-sol) et de neige, ainsi que des modèles spatiaux de distribution potentielle de la GST et des simulations numériques du régime thermique du sol. Les résultats montrent que la distribution de la GST sur le plateau est principalement corrélée avec la répartition du couvert nival. Au-dessus de la limite de la végétation, le plateau est caractérisé par un couvert de neige peu épais et discontinu en hiver en raison de la topographie du site et l’action des forts vents. La GST est alors couplée avec les températures de l’air amenant des conditions froides en surface. Dans les îlots de krummholz et les dépressions topographiques sur les versants SE sous le vent, la neige soufflée du plateau s’accumule en un couvert très épais induisant des conditions de surface beaucoup plus chaude que sur le plateau dû à l’effet isolant de la neige. En raison de la quasi-absence de neige en hiver et de la nature du substrat, la réponse du pergélisol du sommet du mont Jacques-Cartier au signal climatique est très rapide. De 1978 à 2014, la température du sol a augmenté à toutes les profondeurs au niveau du forage suivant la même tendance que les températures de l’air. Si la tendance au réchauffement se poursuit telle que prévue par les simulations climatiques produites par le consortium Ouranos, le pergélisol pourrait disparaître d’ici à 2040-2050.

L’effet du vieillissement normal sur les mécanismes centraux de la régulation de la douleur

Les personnes vieillissantes doivent composer au quotidien avec des douleurs chroniques. Le but de ce travail est de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents qui contribueraient aux douleurs chroniques liées au vieillissement et par là, ouvrir un chemin vers de nouvelles perspectives thérapeutiques. Les contrôles inhibiteurs diffus nociceptifs (CIDN) ont un rôle qui n’est pas des moindres dans le contrôle de la douleur. Des études expérimentales examinant l’effet analgésique de la contre stimulation hétérotopique nociceptive (HNCS), un protocole permettant de tester l’efficacité de ces CIDN, suggèrent que le recrutement des CIDN au sein de cette population était plus faible (i.e. moins d’inhibition) comparé à une population plus jeune. En revanche, les études examinant la sensibilisation centrale induite par sommation temporelle (TS) de la douleur rapportent des résultats mitigés. De plus, une composante importante influençant l’expérience de douleur, les ressources cognitives, dont l’inhibition cognitive, se voient aussi décliner avec l’âge. Premièrement, le recrutement des CIDN a été comparé entre des participants sains, jeunes et des plus âgés avec la HNCS, et le recrutement des mécanismes de sensibilisation centrale avec la TS. La stimulation électrique du nerf sural a été choisie pour permettre de quantifier la douleur, tout en prenant une mesure indicative de la nociception spinale qu’est le réflexe nociceptif spinal (RIII). Nos sujets ont aussi participé à une tâche cognitive (le Stroop), testant l’inhibition cognitive. Deuxièmement, l’efficacité des CIDN ainsi que de l’inhibition cognitive a été testée chez les jeunes et les aînés en imagerie par résonance magnétique (IRM), afin de vérifier la relation entre ces deux mesures psychophysiques et l’épaisseur corticale des régions qui y sont impliquées ainsi que l’effet de l’âge sur celles-ci. Les résultats suggèrent un moindre recrutement des CIDN chez les plus âgés lors de l’expérimentation de la HNCS. Également, les sujets âgés présentaient des capacités d’inhibitions cognitives plus faibles que les jeunes. En plus, une corrélation entre l’inhibition cognitive et la modulation du réflexe RIII par la HNCS a été mise en évidence. Pour l’expérience de TS, les résultats étaient comparables pour les deux groupes, suggérant que les mécanismes impliqués dans la régulation de la douleur ne subiraient pas l’effet de l’âge de la même manière. Pour l’étude de l’épaisseur corticale, on y trouve une diminution globale de l’épaisseur corticale liée à l’âge, mais aussi une corrélation de l’analgésie par la HNCS avec l’inhibition cognitive et également, une relation des deux avec l’épaisseur corticale du cortex orbitofrontal (OFC) latéral gauche, suggérant la possibilité d’une existence d’un réseau neuronal au moins partiellement commun du contrôle inhibiteur descendant sensoriel et cognitif. Ce travail montre que l’effet de l’âge sur les mécanismes centraux de la régulation de la douleur est loin d’être uniforme. Également, il montre une corrélation entre la modulation endogène de la douleur et l’inhibition cognitive, ces deux processus seraient associés à une même région cérébrale. Ces résultats pourraient contribuer à identifier d’autres méthodes thérapeutiques, ouvrant ainsi une nouvelle avenue vers d’autres options dans la prise en charge des douleurs chroniques chez les personnes vieillissantes.

Investigation du rôle de Myo9b dans la migration des interneurones GABAergiques corticaux

Les encéphalopathies épileptogènes sont des maladies graves de l’enfance associant une épilepsie, souvent réfractaire, et un retard de développement. Les mécanismes sous-tendant ces maladies sont peu connus. Cependant, nous postulons que ces épilepsies puissent être causées par une dysfonction du réseau inhibiteur. En effet, des défauts de migration ou de maturation des interneurones GABAergiques (INs) corticaux induisent l’épilepsie, tant chez l’humain que chez la souris. Dans le but d’étudier les causes génétiques des encéphalopathies épileptogènes sporadiques inexpliquées, le laboratoire de la Dre Rossignol a procédé au séquençage d’exome entier d’une cohorte d’enfants atteints. Cela a permis d’identifier, chez un patient, une nouvelle mutation de novo, possiblement pathogène, dans le gène MYO9b. MYO9b est impliqué dans la migration de cellules immunitaires et cancéreuses et est exprimée durant le développement cérébral. Nous émettons l’hypothèse voulant que MYO9b puisse être importante pour la migration des INs corticaux. Les résultats présentés dans ce mémoire démontrent que Myo9b est exprimé dès le stade embryonnaire par les progéniteurs des INs corticaux et que son expression se restreint aux INs dans le cortex mature. De plus, nous démontrons que la répression ex vivo de Myo9b sélectivement dans les INs au sein de tranches corticales organotypiques embryonnaires mène à des défauts morphologiques majeurs de ces cellules en migration. En effet, ces cellules présentent une morphologie multipolaire et des neurites rostraux plus longs et plus complexes. Ces changements morphologiques pourraient avoir un impact majeur sur la migration des INs et ainsi perturber le développement des réseaux inhibiteurs.

Stabilité temporelle du Thermomètre de détresse et de l'Échelle d'évaluation des symptômes d'Edmonton-révisée chez des parents de survivants d'une tumeur pédiatrique

Essai doctoral présenté à la Faculté des arts et des sciences en vue de l’obtention du grade de Docteur en psychologie, option psychologie clinique (D.Psy.)

The anterior temporal lobes support residual comprehension in Wernicke’s aphasia

Wernicke’s aphasia occurs following a stroke to classical language comprehension regions in the left temporoparietal cortex. Consequently, auditory-verbal comprehension is significantly impaired in Wernicke’s aphasia but the capacity to comprehend visually presented materials (written words and pictures) is partially spared. This study used fMRI to investigate the neural basis of written word and picture semantic processing in Wernicke’s aphasia, with the wider aim of examining how the semantic system is altered following damage to the classical comprehension regions. Twelve participants with Wernicke’s aphasia and twelve control participants performed semantic animate-inanimate judgements and a visual height judgement baseline task. Whole brain and ROI analysis in Wernicke’s aphasia and control participants found that semantic judgements were underpinned by activation in the ventral and anterior temporal lobes bilaterally. The Wernicke’s aphasia group displayed an “over-activation” in comparison to control participants, indicating that anterior temporal lobe regions become increasingly influential following reduction in posterior semantic resources. Semantic processing of written words in Wernicke’s aphasia was additionally supported by recruitment of the right anterior superior temporal lobe, a region previously associated with recovery from auditory-verbal comprehension impairments. Overall, the results concord with models which indicate that the anterior temporal lobes are crucial for multimodal semantic processing and that these regions may be accessed without support from classic posterior comprehension regions.

Temporal indicators of language dominance in bilingual children

In the field of bilingualism it is of particular interest to stablish which, if any, of a speaker’s languages is dominant. Earlier research has shown that immigrants who acquire a new language tend to use elements of the timing patterns of the new language in their native language. It is shown here that measurements of timing in the two languages spoken by bilingual children can give information about the relative dominance of the languages for the individual speaker.

The priority of temporal aspects in L2-Swedish prosody : Studies in perception and production

Foreign accent can be everything from hardly detectable to rendering the second language speech unintelligible. It is assumed that certain aspects of a specific target language contribute more to making the foreign accented speech intelligible and listener friendly, than others. The present thesis examines a teaching strategy for Swedish pronunciation in second language education. The teaching strategy “Basic prosody” or BP, gives priority to temporal aspects of Swedish prosody, which means the temporal phonological contrasts word stress and quantity, as well as the durational realizations of these contrasts. BP does not prescribe any specific tonal realizations. This standpoint is based on the great regional variety in realization and distribution of Swedish word accents. The teaching strategy consists virtually of three directives: · Stress the proper word in the sentence. · Stress proper syllables in stressed words and make them longer. · Lengthen the proper segment – vowel or subsequent consonant – in the stressed syllable. These directives reflect the view that all phonological length is stress-induced, and that vowel length and consonant length are equally important as learning goals. BP is examined in the light of existing findings in the field of second language pronunciation and with respect to the phonetic correlates of Swedish stress and quantity. Five studies examine the relation between segment durations and the categorization made by native Swedish listeners. The results indicate that the postvocalic consonant duration contributes to quantity categorization as well as giving the proper duration to stressed syllables. Furthermore, native Swedish speakers are shown to apply the complementary /V: C/ - /VC:/ pattern also when speaking English and German, by lengthening postvocalic consonants. The correctness of the priority is not directly addressed but important aspects of BP are supported by earlier findings as well as the results from the present studies.

Revisitando o eletrocorticograma intra-operatório na epilepsia mesial do lobo temporal: relevância das oscilações de alta frequência

Epilepsies are neurological disorders characterized by recurrent and spontaneous seizures due to an abnormal electric activity in a brain network. The mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) is the most prevalent type of epilepsy in adulthood, and it occurs frequently in association with hippocampal sclerosis. Unfortunately, not all patients benefit from pharmacological treatment (drug-resistant patients), and therefore become candidates for surgery, a procedure of high complexity and cost. Nowadays, the most common surgery is the anterior temporal lobectomy with selective amygdalohippocampectomy, a procedure standardized by anatomical markers. However, part of patients still present seizure after the procedure. Then, to increase the efficiency of this kind of procedure, it is fundamental to know the epileptic human brain in order to create new tools for auxiliary an individualized surgery procedure. The aim of this work was to identify and quantify the occurrence of epilepticform activity -such as interictal spikes (IS) and high frequency oscillations (HFO) - in electrocorticographic (ECoG) signals acutely recorded during the surgery procedure in drug-resistant patients with MTLE. The ECoG recording (32 channels at sample rate of 1 kHz) was performed in the surface of temporal lobe in three moments: without any cortical resection, after anterior temporal lobectomy and after amygdalohippocampectomy (mean duration of each record: 10 min; N = 17 patients; ethic approval #1038/03 in Research Ethic Committee of Federal University of São Paulo). The occurrence of IS and HFO was quantified automatically by MATLAB routines and validated manually. The events rate (number of events/channels) in each recording time was correlated with seizure control outcome. In 8 hours and 40 minutes of record, we identified 36,858 IS and 1.756 HFO. We observed that seizure-free outcome patients had more HFO rate before the resection than non-seizure free, however do not differentiate in relation of frequency, morphology and distribution of IS. The HFO rate in the first record was better than IS rate on prediction of seizure-free patients (IS: AUC = 57%, Sens = 70%, Spec = 71% vs HFO: AUC = 77%, Sens = 100%, Spec = 70%). We observed the same for the difference of the rate of pre and post-resection (IS: AUC = 54%, Sens = 60%, Spec = 71%; vs HFO: AUC = 84%, Sens = 100%, Spec = 80%). In this case, the algorithm identifies all seizure-free patients (N = 7) with two false positives. To conclude, we observed that the IS and HFO can be found in intra-operative ECoG record, despite the anesthesia and the short time of record. The possibility to classify the patients before any cortical resection suggest that ECoG can be important to decide the use of adjuvant pharmacological treatment or to change for tailored resection procedure. The mechanism responsible for this effect is still unknown, thus more studies are necessary to clarify the processes related to it

Small calcified lesions suggestive of neurocysticercosis are associated with mesial temporal sclerosis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Imagem de tensor de difusão na epilesia de lobo temporal mesial

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Texture analysis of high resolution MRI allows discrimination between febrile and afebrile initial precipitating injury in mesial temporal sclerosis

A computational pipeline combining texture analysis and pattern classification algorithms was developed for investigating associations between high-resolution MRI features and histological data. This methodology was tested in the study of dentate gyrus images of sclerotic hippocampi resected from refractory epilepsy patients. Images were acquired using a simple surface coil in a 3.0T MRI scanner. All specimens were subsequently submitted to histological semiquantitative evaluation. The computational pipeline was applied for classifying pixels according to: a) dentate gyrus histological parameters and b) patients' febrile or afebrile initial precipitating insult history. The pipeline results for febrile and afebrile patients achieved 70% classification accuracy, with 78% sensitivity and 80% specificity [area under the reader observer characteristics (ROC) curve: 0.89]. The analysis of the histological data alone was not sufficient to achieve significant power to separate febrile and afebrile groups. Interesting enough, the results from our approach did not show significant correlation with histological parameters (which per se were not enough to classify patient groups). These results showed the potential of adding computational texture analysis together with classification methods for detecting subtle MRI signal differences, a method sufficient to provide good clinical classification. A wide range of applications of this pipeline can also be used in other areas of medical imaging. Magn Reson Med, 2012. (c) 2012 Wiley Periodicals, Inc.

L'univers féminin du picaresque

Les considérations sur le statut de la femme dans la littérature picaresque sont principalement limitées à la production littéraire espagnole. Nous ne pouvons que constater l’absence d’une étude comparatiste s’attachant aux personnages féminins qui peuplent le monde picaresque des pays où ce genre littéraire s’est majoritairement affirmé : l’Espagne, la France et l’Angleterre. Le but de cette analyse est de proposer une comparaison exhaustive entre les personnages féminins des romans picaresques européens de l’époque classique. Ceux-ci sont présentés selon les âges de la vie féminine : l’enfance, la jeunesse, l’âge d’épouse et de mère et la vieillesse. L’exploration de ces catégories d’âges dans lesquelles les rôles féminins se construisent met en évidence la place déterminante qu’ils occupent dans la narration. Leurs tâches, leurs comportements, leurs modes relationnels sont analysés dans les différents espaces et à l’intérieur d’un cadre temporel qui leur sont propres. Les représentations de la femme qui sont diffusées par les écrivains sont bien souvent marquées par une conduite désordonnée. Que les femmes soient victimes d’une société sexiste ou bien qu’elles fassent sciemment de mauvais choix, elles sont dans la majorité des cas, inexorablement condamnées à accepter la condition d’infériorité qui leur est imposée. Il est pourtant une catégorie d’entre elles qui ne s’en tient pas au rôle qui lui est dévolu à l’époque par la société et ses institutions et qui met en place toute une série de stratagèmes lui permettant de se frayer un chemin dans un monde dominé par la supériorité masculine

Widespread grey matter changes and hemodynamic correlates to interictal epileptiform discharges in pharmacoresistant mesial temporal epilepsy

Focal onset epilepsies most often occur in the temporal lobes. To improve diagnosis and therapy of patients suffering from pharmacoresistant temporal lobe epilepsy it is highly important to better understand the underlying functional and structural networks. In mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) widespread functional networks are involved in seizure generation and propagation. In this study we have analyzed the spatial distribution of hemodynamic correlates (HC) to interictal epileptiform discharges on simultaneous EEG/fMRI recordings and relative grey matter volume (rGMV) reductions in 10 patients with MTLE. HC occurred beyond the seizure onset zone in the hippocampus, in the ipsilateral insular/operculum, temporo-polar and lateral neocortex, cerebellum, along the central sulcus and bilaterally in the cingulate gyrus. rGMV reductions were detected in the middle temporal gyrus, inferior temporal gyrus and uncus to the hippocampus, the insula, the posterior cingulate and the anterior lobe of the cerebellum. Overlaps between HC and decreased rGMV were detected along the mesolimbic network ipsilateral to the seizure onset zone. We conclude that interictal epileptic activity in MTLE induces widespread metabolic changes in functional networks involved in MTLE seizure activity. These functional networks are spatially overlapping with areas that show a reduction in relative grey matter volumes.

Neuropsychological outcome after extra-temporal epilepsy surgery

The neuropsychological results of temporal lobe epilepsy surgery are well reported in the literature. The aim of this study was to analyse the neuropsychological outcome in a consecutive series of patients with extra-temporal epilepsy.