Pratiques parentales coercitives, anxiété et traitement de la peur chez les jeunes en bonne santé: corrélats neuronaux, biologiques, physiologiques et comportementaux

L’adversité tôt dans la vie est associée au développement de symptômes anxieux pouvant perdurer jusqu’à l’âge adulte (Casey et el, 2010, Pine 2003). Des études chez l’adulte suggèrent que ces liens pourraient être associés à des altérations du « circuit de la peur » qui inclut l’amygdale, l’hippocampe antérieur, l’insula et le cortex préfrontal (Marek, 2013, Etkin & Wager, 2007). Ceci a cependant peu été étudié chez les jeunes. L’objectif principal de cette thèse était de définir les corrélats comportementaux, physiologiques, biologiques et neuronaux du traitement de la peur chez les jeunes en bonne santé, en lien ou non avec un historique d’adversité -- sous la forme de pratiques parentales coercitives -- et d’anxiété. D’abord, puisque nous nous intéressions aux pratiques parentales coercitives chroniques, nous avons examiné leur évolution et facteurs de risque, en nous concentrant sur la période de 17 à 72 mois. Un total de 2045 dyades mère-enfant ont été incluses dans une analyse de courbe de croissance latente. Nous avons démontré que la coercition maternelle suit une évolution non linéaire durant cette période et atteint un sommet à 42 mois. Les facteurs de risque relatifs à l’enfant et à la mère, mesurés à 17 mois, permettent de prédire les niveaux de coercition à 42 mois. Finalement, les prédicteurs relatifs à l’enfant et l’efficacité maternelle prédisent l’évolution des pratiques parentales coercitives entre 17 et 72 mois. Ensuite, afin de définir une méthodologie solide pour étudier le traitement de la peur chez des jeunes, nous avons adapté une tâche développée par Lau et ses collaborateurs (2008), employant des visages féminins comme stimuli. Le sexe des participants et des visages employés comme stimuli pouvant potentiellement moduler le traitement de la peur (Kret & de Gelder, 2012; McClure, 2000), nous avons étudié leurs influences respectives sur les réponses électrodermales et subjectives de peur durant le conditionnement et l’extinction de la peur chez 117 jeunes. Nous avons démontré que les stimuli féminins suscitent des réponses davantage comparables entre les garçons et les filles que les stimuli masculins. De plus, nous avons observé un effet du « même sexe », caractérisé par un conditionnement différentiel uniquement face aux stimuli du même sexe que le participant. Finalement, nous avons exploré les différences individuelles et conjointes associées aux différents niveaux de pratiques parentales coercitives et d’anxiété en termes de réponses de peur et d’activité cérébrale, durant le conditionnement et l’extinction de la peur chez 84 jeunes. Nous avons démontré que la coercition est spécifiquement associée au fonctionnement du lobe temporal médian et aux interactions entre l’amygdale et l’insula, durant le conditionnement. Durant l’extinction, les niveaux d’anxiété étaient associés à des différences spécifiques d’activation du gyrus cingulaire antérieur (GCA) dorsal. Enfin, les pratiques parentales coercitives et l’anxiété interagissent et viennent moduler la connectivité fonctionnelle amygdale - GCA rostral, l’activation d’une sous-région du GCA dorsal et les réponses subjectives de peur. Ces résultats ajoutent une pièce au casse-tête des neurosciences développementales et fournissent des pistes intéressantes pour le développement d’interventions futures.

Facteurs de risque de développement de troubles intériorisés : études en Imagerie par Résonance Magnétique structurelle

Plusieurs facteurs de risque de développement de troubles intériorisés, tels que les troubles d’anxiété et de l’humeur, ont été identifiés dans la littérature. Les deux plus importants facteurs de risques regroupent l’adversité vécue durant l’enfance (par exemple la maltraitance) et le risque parental (c’est-à-dire la présence d’un trouble intériorisé chez l’un ou les deux parents). Ces facteurs de risque ont été liés à des changements neuroanatomiques similaires à ceux observés en lien avec les troubles intériorisés. Ainsi, en présence de ces facteurs de risque, des anomalies anatomiques pourraient laisser présager l’apparition prochaine d’une symptomatologie de troubles intériorisés chez des individus encore asymptomatiques. Chez les quelques populations de jeunes investiguées, les participants présentaient des comorbidités et/ou étaient sous médication, ce qui rend difficile l’interprétation des atteintes cérébrales observées. Ce travail de thèse s’est intéressé aux liens entre ces deux facteurs de risque et les substrats neuroanatomiques associés à chacun d’eux, chez des adolescents asymptomatiques et n’étant sous aucune médication. Une première étude a examiné le lien entre le niveau de pratiques parentales coercitives et le niveau de symptômes d’anxiété, mesurés de manière longitudinale depuis la naissance, et les différences neuroanatomiques observées à l’adolescence (voir Chapitre 2). Une deuxième étude a examiné le lien entre le risque parental de développer des troubles d’anxiété et les différences neuroanatomiques observées à l’adolescence (voir Chapitre 3). Une troisième étude s’est intéressée au lien entre le risque parental de développer un trouble de dépression ou un trouble bipolaire et les différences neuroanatomiques observées à l’adolescence (voir Chapitre 4). Les résultats démontrent des différences de volume et/ou d’épaisseur corticale dans plusieurs structures clés impliquées dans le traitement et la régulation des émotions. C’est le cas du cortex préfrontal, de l’amygdale, de l’hippocampe et du striatum. Ces résultats suggèrent que certaines des différences neuroanatomiques observées dans les troubles intériorisés peuvent être présentes avant que le trouble ne se manifeste, et représenter des marqueurs neuronaux du risque de développer le trouble. Les implications théoriques et les limites de ces trois études sont finalement discutées dans le Chapitre 5.

THE INFLUENCE OF MOTIVATION ON EMOTION REGULATION AND MOTOR PERFORMANCE: EXAMINATION OF A NEURO-AFFECTIVE MODEL

Mental stress is known to disrupt the execution of motor performance and can lead to decrements in the quality of performance, however, individuals have shown significant differences regarding how fast and well they can perform a skilled task according to how well they can manage stress and emotion. The purpose of this study was to advance our understanding of how the brain modulates emotional reactivity under different motivational states to achieve differential performance in a target shooting task that requires precision visuomotor coordination. In order to study the interactions in emotion regulatory brain areas (i.e. the ventral striatum, amygdala, prefrontal cortex) and the autonomic nervous system, reward and punishment interventions were employed and the resulting behavioral and physiological responses contrasted to observe the changes in shooting performance (i.e. shooting accuracy and stability of aim) and neuro-cognitive processes (i.e. cognitive load and reserve) during the shooting task. Thirty-five participants, aged 18 to 38 years, from the Reserve Officers’ Training Corp (ROTC) at the University of Maryland were recruited to take 30 shots at a bullseye target in three different experimental conditions. In the reward condition, $1 was added to their total balance for every 10-point shot. In the punishment condition, $1 was deducted from their total balance if they did not hit the 10-point area. In the neutral condition, no money was added or deducted from their total balance. When in the reward condition, which was reportedly most enjoyable and least stressful of the conditions, heart rate variability was found to be positively related to shooting scores, inversely related to variability in shooting performance and positively related to alpha power (i.e. less activation) in the left temporal region. In the punishment (and most stressful) condition, an increase in sympathetic response (i.e. increased LF/HF ratio) was positively related to jerking movements as well as variability of placement (on the target) in the shots taken. This, coupled with error monitoring activity in the anterior cingulate cortex, suggests evaluation of self-efficacy might be driving arousal regulation, thus affecting shooting performance. Better performers showed variable, increasing high-alpha power in the temporal region during the aiming period towards taking the shot which could indicate an adaptive strategy of engagement. They also showed lower coherence during hit shots than missed shots which was coupled with reduced jerking movements and better precision and accuracy. Frontal asymmetry measures revealed possible influence of the prefrontal lobe in driving this effect in reward and neutral conditions. The possible interactions, reasons behind these findings and implications are discussed.

Galanin interacts with Neuropeptide Y Y1 receptor in the dentate gyrus of the hippocampus through GALR2/NPYY1R heterodimers

We have shown Galanin(GAL) and Neuropeptide Y Y1(NPYY1) interactions at behavioural, cellular and receptor levels through GALR2/NPYY1R heterodimers in the amygdala. The aim of this work was to analyze GAL/NPYY1R interactions in the Dentate Gyrus(DG) of the Hippocampus, using autoradiographic, in situ hybridization and in situ proximity ligation assay(PLA). Rats(n=6) were sacrificed 15 minutes or 5 hours after icv injections of GAL(3nmol) and DG sections were incubated with NPYY1R agonist [I125]-[Leu31,Pro34]PYY(25 pM) or NPYY1R-33PdATP specific probe, for autoradiography and in situ hybridization respectively. Autoradiograms were analyzed using NIH image analysis system and Student’s unpaired t-test was used. For PLA, DG sections were incubated with anti-GALR2 Rabbit(1:100) and anti-NPYY1R Goat(1:200). PLA signals were detected with PLA PLUS or MINUS probes for rabbit or goat/mouse antibodies. PLA signals were visualized by using a confocal microscope Leica TCS-SL confocal microscope(Leica). We observed that GAL significant increased the NPYY1R agonist [I125]-[Leu31,Pro34]PYY binding in the DG by 20% (p<0,05) and the NPYY1R mRNA expression in the granular layer of DG by 31% (p<0,001). Moreover, PLA-positive red clusters were found specifically in the polymorphic layer and subgranular zone of the DG. No PLA clusters were observed neither in the molecular layer of the DG nor in the corpus callosum, an area that seems to lack of GALR2 receptor. These results demonstrate a novel mechanism of interaction between GAL and NPY1R in the DG at receptor level, probably involving the formation of GALR2/NPYY1R heteroreceptor complexes. Study supported by Junta de Andalucia CVI6476.

Absence of LPA1 receptor results in altered pattern of limbic activation after tail suspension test

Stress serves as an adaptive mechanism and helps organisms to cope with life-threatening situations. However, individual vulnerability to stress and dysregulation of this system may precipitate stress-related disorders such as depression. The neurobiological circuitry in charge of dealing with stressors has been widely studied in animal models. Recently our group has demonstrated a role for lysophosphatidic acid (LPA) through the LPA1 receptor in vulnerability to stress, in particular the lack of this receptor relates to robust decrease of adult hippocampal neurogenesis and induction of anxious and depressive states. Nevertheless, the specific abnormalities in the limbic circuit in reaction to stress remains unclear. The aim of this study is to examine the differences in the brain activation pattern in the presence or absence of LPA1 receptor after acute stress. For this purpose, we have studied the response of maLPA1-null male mice and normal wild type mice to an intense stressor: Tail Suspension Test. Activation induced by behaviour of brain regions involved in mood regulation was analysed by stereological quantification of c-Fos immunoreactive positive cells. We also conducted multidimensional scaling analysis in order to unravel coativation between structures. Our results revealed hyperactivity of stress-related structures such as amygdala and paraventricular nucleus of the hypothalamus in the knockout model and different patterns of coactivation in both genotypes using a multidimensional map. This data provides further evidence to the engagement of the LPA1 receptors in stress regulation and sheds light on different neural pathways under normal and vulnerability conditions that can lead to mood disorders.

Caracterización de la función cognitiva de niños con síndrome de down de 5 a 12 años en la ciudad de Bogotá

Los niños que padecen trisomía 21 poseen una serie de características físicas, neurológicas y neuropsicológicas específicas, las cuales han sido investigadas a profundidad en diferentes países, de lo cual se han desarrollado protocolos de evaluación para estos niños acorde a su nacionalidad (García, 2010). A pesar de que Colombia es uno de los países en los cuales el síndrome de Down se presenta con mayor frecuencia, hasta la fecha, no se encuentran estudios que enfaticen en las habilidades neuropsicológicas de esta población específica, por lo cual no se han desarrollado protocolos de evaluación adecuados para los niños con síndrome este síndrome. Esta investigación se llevó acabo con una población de 88 niños a los cuales se les aplicó el inventario de desarrollo BATTELLE, y se identificó que los niños con síndrome Down de 5 a 12 años obtienen un puntaje que se encuentra en 4 desviaciones estándar por debajo de la media típica. Lo anterior demuestra una característica específica de esta población en cuanto a patrones de desarrollo en las cuales, se evidencia dificultad más importante en las área cognición y de la comunicación expresiva. Con respecto a los intervalos de edad se identificó que a lo largo de estos el desempeño en las áreas evaluadas decrece. esto puede estar relacionado con la mayor complejidad de los hitos del desarrollo para una edad esperada. Debido a que los hitos del desarrollo esperados varían a lo largo de los periodos del ciclo vital del ser humano, estos tienden a aumentar su complejidad en etapas del desarrollo más avanzados; como estos niños poseen una serie de dificultades en las funciones ejecutivas y cognición, no lograrán alcanzar dichos hitos del desarrollo.

Relación entre atrofia cortical difusa y desempeño cognitivo : estudio en población mayor de 60 años en un hospital universitario en la ciudad de Bogotá

El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la existencia de la relación entre la atrofia cortical difusa objetivada por neuroimagenes cerebrales y desempeños cognitivos determinados mediante la aplicación de pruebas neuropsicológicas que evalúan memoria de trabajo, razonamiento simbólico verbal y memoria anterógrada declarativa. Participaron 114 sujetos reclutados en el Hospital Universitario Mayor Méderi de la ciudad de Bogotá mediante muestreo de conveniencia. Los resultados arrojaron diferencias significativas entre los dos grupos (pacientes con diagnóstico de atrofia cortical difusa y pacientes con neuroimagenes interpretadas como dentro de los límites normales) en todas las pruebas neuropsicológicas aplicadas. Respecto a las variables demográficas se pudo observar que el grado de escolaridad contribuye como factor neuroprotector de un posible deterioro cognitivo. Tales hallazgos son importantes para determinar protocoles tempranos de detección de posible instalación de enfermedades neurodegenerativas primarias.