Early auditory processing

ABSTRACT (English)An accurate processing of the order between sensory events at the millisecond time scale is crucial for both sensori-motor and cognitive functions. Temporal order judgment (TOJ) tasks, is the ability of discriminating the order of presentation of several stimuli presented in a rapid succession. The aim of the present thesis is to further investigate the spatio-temporal brain mechanisms supporting TOJ. In three studies we focus on the dependency of TOJ accuracy on the brain states preceding the presentation of TOJ stimuli, the neural correlates of accurate vs. inaccurate TOJ and whether and how TOJ performance can be improved with training.In "Pre-stimulus beta oscillations within left posterior sylvian regions impact auditory temporal order judgment accuracy" (Bernasconi et al., 2011), we investigated if the brain activity immediately preceding the presentation of the stimuli modulates TOJ performance. By contrasting the electrophysiological activity before the stimulus presentation as a function of TOJ accuracy we observed a stronger pre-stimulus beta (20Hz) oscillatory activity within the left posterior sylvian region (PSR) before accurate than inaccurate TOJ trials.In "Interhemispheric coupling between the posterior sylvian regions impacts successful auditory temporal order judgment" (Bernasconi et al., 2010a), and "Plastic brain mechanisms for attaining auditory temporal order judgment proficiency" (Bernasconi et al., 2010b), we investigated the spatio-temporal brain dynamics underlying auditory TOJ. In both studies we observed a topographic modulation as a function of TOJ performance at ~40ms after the onset of the first sound, indicating the engagement of distinct configurations of intracranial generators. Source estimations in the first study revealed a bilateral PSR activity for both accurate and inaccurate TOJ trials. Moreover, activity within left, but not right, PSR correlated with TOJ performance. Source estimations in the second study revealed a training-induced left lateralization of the initial bilateral (i.e. PSR) brain response. Moreover, the activity within the left PSR region correlated with TOJ performance.Based on these results, we suggest that a "temporal stamp" is established within left PSR on the first sound within the pair at early stages (i.e. ~40ms) of cortical processes, but is critically modulated by inputs from right PSR (Bernasconi et al., 2010a; b). The "temporal stamp" on the first sound may be established via a sensory gating or prior entry mechanism.Behavioral and brain responses to identical stimuli can vary due to attention modulation, vary with experimental and task parameters or "internal noise". In a fourth experiment (Bernasconi et al., 2011b) we investigated where and when "neural noise" manifest during the stimulus processing. Contrasting the AEPs of identical sound perceived as High vs. Low pitch, a topographic modulation occurred at ca. 100ms after the onset of the sound. Source estimation revealed activity within regions compatible with pitch discrimination. Thus, we provided neurophysiological evidence for the variation in perception induced by "neural noise".ABSTRACT (French)Un traitement précis de l'ordre des événements sensoriels sur une échelle de temps de milliseconde est crucial pour les fonctions sensori-motrices et cognitives. Les tâches de jugement d'ordre temporel (JOT), consistant à présenter plusieurs stimuli en succession rapide, sont traditionnellement employées pour étudier les mécanismes neuronaux soutenant le traitement d'informations sensorielles qui varient rapidement. Le but de cette thèse est d'étudier le mécanisme cérébral soutenant JOT. Dans les trois études présentées nous nous sommes concentrés sur les états du cerveau précédant la présentation des stimuli de JOT, les bases neurales pour un JOT correct vs. incorrect et sur la possibilité et les moyens d'améliorer l'exécution du JOT grâce à un entraînement.Dans "Pre-stimulus beta oscillations within left posterior sylvian regions impact auditory temporal order judgment accuracy" (Bernasconi et al., 2011),, nous nous sommes intéressé à savoir si l'activité oscillatoire du cerveau au pré-stimulus modulait la performance du JOT. Nous avons contrasté l'activité électrophysiologique en fonction de la performance TOJ, mesurant une activité oscillatoire beta au pré-stimulus plus fort dans la région sylvian postérieure gauche (PSR) liée à un JOT correct.Dans "Interhemispheric coupling between the posterior sylvian regions impacts successful auditory temporal order judgment" (Bernasconi et al., 2010a), et "Plastic brain mechanisms for attaining auditory temporal order judgment proficiency" (Bernasconi et al., 2010b), nous avons étudié la dynamique spatio-temporelle dans le cerveau impliqué dans le traitement du JOT auditif. Dans ses deux études, nous avons observé une modulation topographique à ~40ms après le début du premier son, en fonction de la performance JOT, indiquant l'engagement des configurations de générateurs intra- crâniens distincts. La localisation de source dans la première étude indique une activité bilatérale de PSR pour des JOT corrects vs. incorrects. Par ailleurs, l'activité dans PSR gauche, mais pas dans le droit, est corrélée avec la performance du JOT. La localisation de source dans la deuxième étude indiquait une latéralisation gauche induite par l'entraînement d'une réponse initialement bilatérale du cerveau. D'ailleurs, l'activité dans la région PSR gauche corrèlait avec la performance de TOJ.Basé sur ces résultats, nous proposons qu'un « timbre-temporel » soit établi très tôt (c.-à-d. à ~40ms) sur le premier son par le PSR gauche, mais module par l'activité du PSR droite (Bernasconi et al., 2010a ; b). « Le timbre- temporel » sur le premier son peut être établi par le mécanisme neuronal de type « sensory gating » ou « prior entry ».Les réponses comportementales et du cerveau aux stimuli identiques peut varier du à des modulations d'attention ou à des variations dans les paramètres des tâches ou au bruit interne du cerveau. Dans une quatrième expérience (Bernasconi et al. 2011B), nous avons étudié où et quand le »bruit neuronal« se manifeste pendant le traitement des stimuli. En contrastant les AEPs de sons identiques perçus comme aigus vs. grave, nous avons mesuré une modulation topographique à env. 100ms après l'apparition du son. L'estimation de source a révélé une activité dans les régions compatibles avec la discrimination de fréquences. Ainsi, nous avons fourni des preuves neurophysiologiques de la variation de la perception induite par le «bruit neuronal».

Role of fat oxidation in the long-term stabilization of body weight in obese women.

Two studies were performed to investigate the association between body fat mass and fat oxidation. The first, a cross-sectional study of 106 obese women maintaining stable body weight, showed that these two variables were significantly correlated (r = 0.56, P less than 0.001) and the regression coefficient indicated that a 10-kg change in fat mass corresponded to a change in fat oxidation of approximately 20 g/d. The second, a prospective study, validated this estimate and quantifies the long-term adaptations in fat oxidation resulting from body fat loss. Twenty-four moderately obese women were studied under controlled dietary conditions at stable weight before and after mean weight and fat losses of 12.7 and 9.8 kg, respectively. The reduction in fat oxidation was identical to that predicted by the above regression. We conclude that changes in fat mass significantly affect fat oxidation and that this process may contribute to the long-term regulation of fat and energy balance in obese individuals.

Auxin-mediated plant architectural changes in response to shade and high temperature.

The remarkable plasticity of their architecture allows plants to adjust growth to the environment and to overcome adverse conditions. Two examples of environmental stresses that drastically affect shoot development are imminent shade and high temperature. Plants in crowded environments and plants in elevated ambient temperature display very similar phenotypic adaptations of elongated hypocotyls in seedlings and elevated and elongated leaves at later developmental stages. The comparable growth responses to shade and high temperature are partly regulated through shared signaling pathways, of which the phytohormone auxin and the phytochrome interacting factors (PIFs) are important components. During both shade- and temperature-induced elongation growth auxin biosynthesis and signaling are upregulated in a PIF-dependent manner. In this review we will discuss recent progress in our understanding of how auxin mediates architectural adaptations to shade and high temperature.

Combining hypoxic methods for peak performance.

New methods and devices for pursuing performance enhancement through altitude training were developed in Scandinavia and the USA in the early 1990s. At present, several forms of hypoxic training and/or altitude exposure exist: traditional 'live high-train high' (LHTH), contemporary 'live high-train low' (LHTL), intermittent hypoxic exposure during rest (IHE) and intermittent hypoxic exposure during continuous session (IHT). Although substantial differences exist between these methods of hypoxic training and/or exposure, all have the same goal: to induce an improvement in athletic performance at sea level. They are also used for preparation for competition at altitude and/or for the acclimatization of mountaineers. The underlying mechanisms behind the effects of hypoxic training are widely debated. Although the popular view is that altitude training may lead to an increase in haematological capacity, this may not be the main, or the only, factor involved in the improvement of performance. Other central (such as ventilatory, haemodynamic or neural adaptation) or peripheral (such as muscle buffering capacity or economy) factors play an important role. LHTL was shown to be an efficient method. The optimal altitude for living high has been defined as being 2200-2500 m to provide an optimal erythropoietic effect and up to 3100 m for non-haematological parameters. The optimal duration at altitude appears to be 4 weeks for inducing accelerated erythropoiesis whereas <3 weeks (i.e. 18 days) are long enough for beneficial changes in economy, muscle buffering capacity, the hypoxic ventilatory response or Na(+)/K(+)-ATPase activity. One critical point is the daily dose of altitude. A natural altitude of 2500 m for 20-22 h/day (in fact, travelling down to the valley only for training) appears sufficient to increase erythropoiesis and improve sea-level performance. 'Longer is better' as regards haematological changes since additional benefits have been shown as hypoxic exposure increases beyond 16 h/day. The minimum daily dose for stimulating erythropoiesis seems to be 12 h/day. For non-haematological changes, the implementation of a much shorter duration of exposure seems possible. Athletes could take advantage of IHT, which seems more beneficial than IHE in performance enhancement. The intensity of hypoxic exercise might play a role on adaptations at the molecular level in skeletal muscle tissue. There is clear evidence that intense exercise at high altitude stimulates to a greater extent muscle adaptations for both aerobic and anaerobic exercises and limits the decrease in power. So although IHT induces no increase in VO(2max) due to the low 'altitude dose', improvement in athletic performance is likely to happen with high-intensity exercise (i.e. above the ventilatory threshold) due to an increase in mitochondrial efficiency and pH/lactate regulation. We propose a new combination of hypoxic method (which we suggest naming Living High-Training Low and High, interspersed; LHTLHi) combining LHTL (five nights at 3000 m and two nights at sea level) with training at sea level except for a few (2.3 per week) IHT sessions of supra-threshold training. This review also provides a rationale on how to combine the different hypoxic methods and suggests advances in both their implementation and their periodization during the yearly training programme of athletes competing in endurance, glycolytic or intermittent sports.

Population genomics of eusocial insects: the costs of a vertebrate-like effective population size

The evolution of reproductive division of labour and social life in social insects has lead to the emergence of several life-history traits and adaptations typical of larger organisms: social insect colonies can reach masses of several kilograms, they start reproducing only when they are several years old, and can live for decades. These features and the monopolization of reproduction by only one or few individuals in a colony should affect molecular evolution by reducing the effective population size. We tested this prediction by analysing genome-wide patterns of coding sequence polymorphism and divergence in eusocial vs. noneusocial insects based on newly generated RNA-seq data. We report very low amounts of genetic polymorphism and an elevated ratio of nonsynonymous to synonymous changes - a marker of the effective population size - in four distinct species of eusocial insects, which were more similar to vertebrates than to solitary insects regarding molecular evolutionary processes. Moreover, the ratio of nonsynonymous to synonymous substitutions was positively correlated with the level of social complexity across ant species. These results are fully consistent with the hypothesis of a reduced effective population size and an increased genetic load in eusocial insects, indicating that the evolution of social life has important consequences at both the genomic and population levels.

Comparative genomics of emerging pathogens in the Candida glabrata clade

BACKGROUND: Candida glabrata follows C. albicans as the second or third most prevalent cause of candidemia worldwide. These two pathogenic yeasts are distantly related, C. glabrata being part of the Nakaseomyces, a group more closely related to Saccharomyces cerevisiae. Although C. glabrata was thought to be the only pathogenic Nakaseomyces, two new pathogens have recently been described within this group: C. nivariensis and C. bracarensis. To gain insight into the genomic changes underlying the emergence of virulence, we sequenced the genomes of these two, and three other non-pathogenic Nakaseomyces, and compared them to other sequenced yeasts. RESULTS: Our results indicate that the two new pathogens are more closely related to the non-pathogenic N. delphensis than to C. glabrata. We uncover duplications and accelerated evolution that specifically affected genes in the lineage preceding the group containing N. delphensis and the three pathogens, which may provide clues to the higher propensity of this group to infect humans. Finally, the number of Epa-like adhesins is specifically enriched in the pathogens, particularly in C. glabrata. CONCLUSIONS: Remarkably, some features thought to be the result of adaptation of C. glabrata to a pathogenic lifestyle, are present throughout the Nakaseomyces, indicating these are rather ancient adaptations to other environments. Phylogeny suggests that human pathogenesis evolved several times, independently within the clade. The expansion of the EPA gene family in pathogens establishes an evolutionary link between adhesion and virulence phenotypes. Our analyses thus shed light onto the relationships between virulence and the recent genomic changes that occurred within the Nakaseomyces.

Owl melanin-based plumage redness is more frequent near than away from the equator: implications on the effect of climate change on biodiversity

Climate change acts as a major new selective agent on many organisms, particularly at high latitudes where climate change is more pronounced than at lower latitudes. Studies are required to predict which species are at a high risk of extinction and whether certain phenotypes may be more affected by climate change than others. The identification of susceptible phenotypes is important for evaluating the potential negative effect of climate change on biodiversity at the inter- and intraspecific levels. Melanin-based coloration is an interesting and easily accessible candidate trait because, within certain species, reddish pheomelanin-based coloration is associated with adaptations to warm climates. However, it is unclear whether the same holds among species. We tested one prediction of this hypothesis in four owl genera (wood, scops, screech, and pygmy owls), namely that darker reddish species are more prevalent near the equator than polewards. Our comparative analysis is consistent with this prediction for the northern hemisphere, suggesting that pale reddish species may be adapted to cold climates and dark reddish species to warmer climates. Thus, climate change may have a larger negative impact on pale pheomelanic owls and favour dark pheomelanic species.

Identification of the pathological alterations underlying respiratory failure in myotonic dystrophy transgenic mice

AbstractMyotonic dystrophy type 1 (DM1), also known as Steinert's disease, is an inherited autosomal dominant disease. DM1 is characterized by myotonia, muscular weakness and atrophy, but it has a multisystemic phenotype. The genetic basis of the disease is the abnormal expansion of CTG repeats in the 3' untranslated region of the DM protein kinase (DMPK) gene on chromosome 19. The size of the expansion correlates to the severity of the disease and the age of onset.Respiratory problems have long been recognized to be a major feature of the disease and are the main factor contributing to mortality ; however the mechanisms are only partly known. The aim of our study is to investigate whether respiratory failure results only from the involvement of the dystrophic process at the level of the respiratory muscles or comes also from abnormalities in the neuronal network that generates and controls the respiratory rhythm. The generation of valid transgenic mice displaying the human DM1 phenotype by the group of Dr. Gourdon provided us a useful tool to analyze the brain stem respiratory neurons, spinal phrenic motoneurons and phrenic nerves. We examined therefore these structures in transgenic mice carrying 350-500 CTGs and displaying a mild form of the disease (DM1 mice). The morphological and morphometric analysis of diaphragm muscle sections revealed a denervation of the end-plates (EPs), characterized by a decrease in size and shape complexity of EPs and a reduction in the density of acetylcholine receptors (AChRs). Also a strong and significant reduction in the number of phrenic unmyelinated fibers was detected, but not in the myelinated fibers. In addition, no pathological changes were detected in the cervical motoneurons and medullary respiratory centers (Panaite et al., 2008). These results suggest that the breathing rhythm is probably not affected in mice expressing a mild form of DM1, but rather the transmission of action potentials at the level of diaphragm NMJs is deficient.Because size of the mutation increases over generations, new transgenic mice were obtained from the mice with 350-500 CTGs, resulting from a large increase of CTG repeat in successive generations, these mice carry more than 1300 CTGs (DMSXL) and display a severe DM1 phenotype (Gomes-Pereira et al., 2007). Before we study the mechanism underlying the respiratory failure in DMSXL mice, we analyzed the peripheral nervous system (PNS) in these mice by electrophysiological, histological and morphometric methods. Our results provide strong evidence that DMSXL mice have motor neuropathy (Panaite et al., 2010, submitted). Therefore the DMSXL mice expressing severe DM1 features represent for us a good tool to investigate, in the future, the physiological, structural and molecular alterations underlying respiratory failure in DM1. Understanding the mechanism of respiratory deficiency will help to better target the therapy of these problems in DM1 patients. In addition our results may, in the future, orientate pharmaceutical and clinical research towards possible development of therapy against respiratory deficits associated with the DM1.RésuméLa dystrophic myotonique type 1 (DM1), aussi dénommée maladie de Steinert, est une maladie héréditaire autosomique dominante. Elle est caractérisée par une myotonie, une faiblesse musculaire avec atrophie et se manifeste aussi par un phénotype multisystémique. La base génétique de la maladie est une expansion anormale de répétitions CTG dans une région non traduite en 3' du gène de la DM protéine kinase (DMPK) sur le chromosome 19. La taille de l'expansion est corrélée avec la sévérité et l'âge d'apparition de DM1.Bien que les problèmes respiratoires soient reconnus depuis longtemps comme une complication de la maladie et soient le principal facteur contribuant à la mortalité, les mécanismes en sont partiellement connus. Le but de notre étude est d'examiner si l'insuffisance respiratoire de la DM1 est dû au processus dystrophique au niveau des muscles respiratoires ou si elle est entraînée aussi par des anomalies dans le réseau neuronal qui génère et contrôle le rythme respiratoire. La production par le groupe du Dr. Gourdon de souris transgéniques de DM1, manifestant le phénotype de DM1 humaine, nous a fourni un outil pour analyser les nerfs phréniques, les neurones des centres respiratoires du tronc cérébral et les motoneurones phréniques. Par conséquence, nous avons examiné ces structures chez des souris transgéniques portant 350-500 CTG et affichant une forme légère de la maladie (souris DM1). L'analyse morphologique et morphométrique des sections du diaphragme a révélé une dénervation des plaques motrices et une diminution de la taille et de la complexité de la membrane postsynaptîque, ainsi qu'une réduction de la densité des récepteurs à l'acétylcholine. Nous avons aussi détecté une réduction significative du nombre de fibres nerveuses non myélinisées mais pas des fibres myélinisées. Par ailleurs, aucun changement pathologique n'a été détecté pour les neurones moteurs médullaires cervicaux et centres respiratoires du tronc cérébral (Panaite et al., 2008). Ces résultats suggèrent que le iythme respiratoire n'est probablement pas affecté chez les souris manifestant une forme légère du DM1, mais plutôt que la transmission des potentiels d'action au niveau des plaques motrices du diaphragme est déficiente.Comme la taille du mutation augmente au fil des générations, de nouvelles souris transgéniques ont été générés par le groupe Gourdon; ces souris ont plus de 1300 CTG (DMSXL) et manifestent un phénotype sévère du DM1 (Gomes-Pereira et al., 2007). Avant d'étudier le mécanisme sous-jacent de l'insuffisance respiratoire chez les souris DMSXL, nous avons analysé le système nerveux périphérique chez ces souris par des méthodes électrophysiologiques, histologiques et morphométriques. Nos résultats fournissent des preuves solides que les souris DMSXL manifestent une neuropathie motrice (Panaite et al., 2010, soumis). Par conséquent, les souris DMSXL représentent pour nous un bon outil pour étudier, à l'avenir, les modifications physiologiques, morphologiques et moléculaires qui sous-tendent l'insuffisance respiratoire du DM1. La connaissance du mécanisme de déficience respiratoire en DM1 aidera à mieux cibler le traitement de ces problèmes aux patients. De plus, nos résultats pourront, à l'avenir, orienter la recherche pharmaceutique et clinique vers le développement de thérapie contre le déficit respiratoire associé à DM1.

Enhanced cerebral expression of MCT1 and MCT2 in a rat ischemia model occurs in activated microglial cells.

Monocarboxylate transporters (MCTs) are essential for the use of lactate, an energy substrate known to be overproduced in brain during an ischemic episode. The expression of MCT1 and MCT2 was investigated at 48 h of reperfusion from focal ischemia induced by unilateral extradural compression in Wistar rats. Increased MCT1 mRNA expression was detected in the injured cortex and hippocampus of compressed animals compared to sham controls. In the contralateral, uncompressed hemisphere, increases in MCT1 mRNA level in the cortex and MCT2 mRNA level in the hippocampus were noted. Interestingly, strong MCT1 and MCT2 protein expression was found in peri-lesional macrophages/microglia and in an isolectin B4+/S100beta+ cell population in the corpus callosum. In vitro, MCT1 and MCT2 protein expression was observed in the N11 microglial cell line, whereas an enhancement of MCT1 expression by tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) was shown in these cells. Modulation of MCT expression in microglia suggests that these transporters may help sustain microglial functions during recovery from focal brain ischemia. Overall, our study indicates that changes in MCT expression around and also away from the ischemic area, both at the mRNA and protein levels, are a part of the metabolic adaptations taking place in the brain after ischemia.

Henkilöstöraportointi ICT-alan pörssiyrityksissä

Tämän tutkimuksen aiheena on tarkastella ICT-alan pörssiyritysten henkilöstöraportoinnin nykykäytäntöä. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää vapaaehtoisen henkilöstöraportoinnin laatua, laajuutta ja eroavaisuuksia yritysten vuoden 2004 vuosikertomuksissa ja muissa julkaistuissa henkilöstöinformaatiota sisältävissä raporteissa. Tutkimus jakaantuu kahteen päätavoitteeseen. Tutkimuksen ensimmäisenä tavoitteena on esitellä, mitä erilaisia lähestymistapoja ja malleja yrityksen henkilöstöinformaation mittaamiseen ja raportointiin on kirjallisuudessa esitetty. Toisena tavoitteena on selvittää ja kuvata sitä, millaista tutkimuksen kohdeyritysten henkilöstöraportointi tällä hetkellä on. Tutkimus kuuluu laadullisen tutkimuksen piiriin ja on luonteeltaan deskriptiivistä ja ymmärtämään pyrkivää. Lisäksi tutkimuksen voidaan todeta olevan empiirinen - tutkimusmenetelmänä käytetään valmiita aineistoja. Tutkimuksessa tarkastelun kohteeksi valittiin 25 ICT-alan yritystä, jotka on noteerattu vuoden 2004 lopussa Helsingin pörssin päälistalla. Tässä tutkimuksessa henkilöstöraportointia tarkasteltiin henkilöstövoimavarojen laskentatoimen ja osaamispääoman lähestymistapojen kautta. Tutkimuksen perusteella voidaan todeta, että kirjallisuudesta löytyy paljon erilaisia malleja henkilöstöinformaation tuottamiseen, kuten henkilöstötilinpäätös ja erilaiset osaamispääomaraportit. Henkilöstötilinpäätös on organisaation henkilöstöpääoman julkiseen raportointiin tarkoitettu asiakirja. Osaamispääomaraporteissa ei keskitytä pelkästään henkilöstölukuihin, vaan henkilöstön rinnalle haetaan tietoa taloudellisista ja aineettomista prosesseista, asiakkaista ja toimintaympäristöstä. Mallit eivät ole toisiaan poissulkevia, vaan täydentäviä. Osaamispääoma voidaan jakaa inhimilliseen pääomaan sekä sisäisiin ja ulkoisiin rakenteisiin. Henkilöstölaskentatoimi tukee inhimillisen pääoman mittausta ja hallintaa sopivin muutoksin. Tutkimuksen perusteellavoidaan todeta, että ICT-alan pörssiyritysten henkilöstöraportoinnin yleinen taso on kohtuullisen hyvä, mutta henkilöstöraportoinnin laatu ja laajuus vaihtelevat suuresti yritysten välillä. Osa yrityksistä käytti enemmän kvantitatiivista tunnuslukupohjaista raportointia ja osa panosti laadulliseen selostuspohjaiseen informointiin. Ensisijaisena henkilöstöraportointimuotona aineiston yritykset käyttivät vuosikertomusta. Yrityskoko selitti henkilöstöraportoinnin laajuutta. Tutkimustulokset osoittivat, että mitä suurempi sekä liikevaihdolla että henkilöstömäärällä mitattuna yritys on, sitä kattavampaa sen henkilöstöraportointi on.

La vie "fantastique" des frères Grimm: une biographie fictive par Terry Gilliam

« The Brothers Grimm » (2005) n'est pas un biopic de Terry Gilliam sur Jacob et Wilhelm Grimm, auteurs du célèbre livre Contes de l'enfance et du foyer (Kinder- und Hausmärchen, 1812), mais un film fantastique s'inspirant du monde merveilleux associé à leurs noms. Cet article étudie la manière dont les auteurs allemands et leurs textes sont représentés dans le film, souvent au travers de phénomènes de réception dus en grande partie aux adaptations pour enfants, à l'instar des dessins animés de Walt Disney. Il analyse ensuite la façon dont l'intrigue convoque le genre du conte de fées tout en exploitant les codes du film fantastique, et décrit la mise en scène de l'écriture et de l'objet livre qui fait de The Brothers Grimm une sorte de récit de la genèse des Contes de l'enfance et du foyer.

Multimodal MRI analysis of structural and functional networks in the human brain : application to two clinical studies : driving abilities under THC intoxication and early white matter changes in FXTAS

Les approches multimodales dans l'imagerie cérébrale non invasive sont de plus en plus considérées comme un outil indispensable pour la compréhension des différents aspects de la structure et de la fonction cérébrale. Grâce aux progrès des techniques d'acquisition des images de Resonance Magnetique et aux nouveaux outils pour le traitement des données, il est désormais possible de mesurer plusieurs paramètres sensibles aux différentes caractéristiques des tissues cérébraux. Ces progrès permettent, par exemple, d'étudier les substrats anatomiques qui sont à la base des processus cognitifs ou de discerner au niveau purement structurel les phénomènes dégénératifs et développementaux. Cette thèse met en évidence l'importance de l'utilisation d'une approche multimodale pour étudier les différents aspects de la dynamique cérébrale grâce à l'application de cette approche à deux études cliniques: l'évaluation structurelle et fonctionnelle des effets aigus du cannabis fumé chez des consommateurs réguliers et occasionnels, et l'évaluation de l'intégrité de la substance grise et blanche chez des jeunes porteurs de la prémutations du gène FMR1 à risque de développer le FXTAS (Fragile-X Tremor Ataxia Syndrome). Nous avons montré que chez les fumeurs occasionnels de cannabis, même à faible concentration du principal composant psychoactif (THC) dans le sang, la performance lors d'une tâche visuo-motrice est fortement diminuée, et qu'il y a des changements dans l'activité des trois réseaux cérébraux impliqués dans les processus cognitifs: le réseau de saillance, le réseau du contrôle exécutif, et le réseau actif par défaut (Default Mode). Les sujets ne sont pas en mesure de saisir les saillances dans l'environnement et de focaliser leur attention sur la tâche. L'augmentation de la réponse hémodynamique dans le cortex cingulaire antérieur suggère une augmentation de l'activité introspective. Une investigation des ef¬fets au niveau cérébral d'une exposition prolongée au cannabis, montre des changements persistants de la substance grise dans les régions associées à la mémoire et au traitement des émotions. Le niveau d'atrophie dans ces structures corrèle avec la consommation de cannabis au cours des trois mois précédant l'étude. Dans la deuxième étude, nous démontrons des altérations structurelles des décennies avant l'apparition du syndrome FXTAS chez des sujets jeunes, asymptomatiques, et porteurs de la prémutation du gène FMR1. Les modifications trouvées peuvent être liées à deux mécanismes différents. Les altérations dans le réseau moteur du cervelet et dans la fimbria de l'hippocampe, suggèrent un effet développemental de la prémutation. Elles incluent aussi une atrophie de la substance grise du lobule VI du cervelet et l'altération des propriétés tissulaires de la substance blanche des projections afférentes correspondantes aux pédoncules cérébelleux moyens. Les lésions diffuses de la substance blanche cérébrale peu¬vent être un marquer précoce du développement de la maladie, car elles sont liées à un phénomène dégénératif qui précède l'apparition des symptômes du FXTAS. - Multimodal brain imaging is becoming a leading tool for understanding different aspects of brain structure and function. Thanks to the advances in Magnetic Resonance imaging (MRI) acquisition schemes and data processing techniques, it is now possible to measure different parameters sensitive to different tissue characteristics. This allows for example to investigate anatomical substrates underlying cognitive processing, or to disentangle, at a pure structural level degeneration and developmental processes. This thesis highlights the importance of using a multimodal approach for investigating different aspects of brain dynamics by applying this approach to two clinical studies: functional and structural assessment of the acute effects of cannabis smoking in regular and occasional users, and grey and white matter assessment in young FMR1 premutation carriers at risk of developing FXTAS. We demonstrate that in occasional smokers cannabis smoking, even at low concentration of the main psychoactive component (THC) in the blood, strongly decrease subjects' performance on a visuo-motor tracking task, and globally alters the activity of the three brain networks involved in cognitive processing: the Salience, the Control Executive, and the Default Mode networks. Subjects are unable to capture saliences in the environment and to orient attention to the task; the increase in Hemodynamic Response in the Anterior Cingulate Cortex suggests an increase in self-oriented mental activity. A further investigation on long term exposure to cannabis, shows a persistent grey matter modification in brain regions associated with memory and affective processing. The degree of atrophy in these structures also correlates with the estimation of drug use in the three months prior the participation to the study. In the second study we demonstrate structural changes in young asymptomatic premutation carriers decades before the onset of FXTAS that might be related to two different mechanisms. Alteration of the cerebellar motor network and of the hippocampal fimbria/ fornix, may reflect a potential neurodevelopmental effect of the premutation. These include grey matter atrophy in lobule VI and modification of white matter tissue property in the corresponding afferent projections through the Middle Cerebellar Peduncles. Diffuse hemispheric white matter lesions that seem to appear closer to the onset of FXTAS and be related to a neurodegenerative phenomenon may mark the imminent onset of FXTAS.

Adaptive changes in a radial maze task: Efficient selection of baited arms with reduced foraging in senescent hooded rats

Qualitative differences in strategy selection during foraging in a partially baited maze were assessed in young and old rats. The baited and non-baited arms were at a fixed position in space and marked by a specific olfactory cue. The senescent rats did more re-entries during the first four-trial block but were more rapid than the young rats in selecting the reinforced arms during the first visits. Dissociation between the olfactory spatial cue reference by rotating the maze revealed that only few old subjects relied on olfactory cues to select the baited arms and the remainder relied mainly on the visuo-spatial cues.