False recognition following frontal lobe damage: The role of encoding factors

This paper reports a series of experiments on patient JB, a man with memory difficulties following damage to the left frontal lobe. The primary characteristic of JB's recognition memory impairment is a high level of false recognition together with a normal hit rate. The hypothesis that JB's false recognition reflects an over-reliance on familiarity is considered, but discounted on the basis that the false alarm rate is not affected by increasing the similarity between distracters and targets, and remains high when nonword stimuli are used. It is suggested, instead, that JB relies on a poorly focused memory description, which lacks item-specific detail but contains more general, low-level properties of the target items-these properties being held by many distracter items as well. This deficit is considered to arise because of damage to frontally mediated control processes involved in the selection of elements for memory encoding. An encoding deficit is supported by the fact that JB's false recognition is significantly reduced by orienting instructions, and is eliminated when his remote memory is subjected to recognition testing. In contrast, it is shown that manipulations at the level of retrieval (e.g. restricting the number of "old" responses) have little effect on his false recognition.

Neuroanatomical and neuropsychological features of elderly euthymic depressed patients with early- and late-onset.

BACKGROUND: Whether or not cognitive impairment and brain structure changes are trait characteristics of late-life depression is still disputed. Previous studies led to conflicting data possibly because of the difference in the age of depression onset. In fact, several lines of evidence suggest that late-onset depression (LOD) is more frequently associated with neuropsychological deficits and brain pathology than early-onset depression (EOD). To date, no study explored concomitantly the cognitive profile and brain magnetic resonance imaging (MRI) patterns in euthymic EOD and LOD patients. METHOD: Using a cross-sectional design, 41 remitted outpatients (30 with EOD and 11 with LOD) were compared to 30 healthy controls. Neuropsychological evaluation concerned working memory, episodic memory, processing speed, naming capacity and executive functions. Volumetric estimates of the amygdala, hippocampus, entorhinal and anterior cingulate cortex were obtained using both voxel-based and region of interest morphometric methods. White matter hyperintensities were assessed semiquantitatively. RESULTS: Both cognitive performance and brain volumes were preserved in euthymic EOD patients whereas LOD patients showed a significant reduction of episodic memory capacity and a higher rate of periventricular hyperintensities compared to both controls and EOD patients. CONCLUSION: Our results support the dissociation between EOD thought to be mainly related to psychosocial factors and LOD that is characterized by increasing vascular burden and episodic memory decline.

Subjective mental time: the functional architecture of projecting the self to past and future.

Abstract Human experience takes place in the line of mental time (MT) created through 'self-projection' of oneself to different time-points in the past or future. Here we manipulated self-projection in MT not only with respect to one's life events but also with respect to one's faces from different past and future time-points. Behavioural and event-related functional magnetic resonance imaging activity showed three independent effects characterized by (i) similarity between past recollection and future imagination, (ii) facilitation of judgements related to the future as compared with the past, and (iii) facilitation of judgements related to time-points distant from the present. These effects were found with respect to faces and events, and also suggest that brain mechanisms of MT are independent of whether actual life episodes have to be re-experienced or pre-experienced, recruiting a common cerebral network including the anteromedial temporal, posterior parietal, inferior frontal, temporo-parietal and insular cortices. These behavioural and neural data suggest that self-projection in time is a fundamental aspect of MT, relying on neural structures encoding memory, mental imagery and self.

Neurocognitive deficits and personality traits among euthymic patients with mood disorders in late life.

BACKGROUND: Previous studies revealed that acute depressive episodes are associated with both cognitive deficits and modified personality patterns in late life. Whether or not these psychological changes are present after remission remains a matter of debate. To date, no study provided concomitant assessment of cognition and psychological functions in this particular clinical setting. METHOD: Using a cross-sectional design, 58 remitted outpatients (36 with unipolar early-onset depression (EOD) and 22 with bipolar disorder (BD)) were compared to 62 healthy controls. Assessment included detailed neurocognitive measures and evaluation of the five factor personality dimensions (NEO-Personality Inventory). RESULTS: Group comparisons revealed significant slower processing speed, working and episodic memory performances in BD patients. EOD patients showed cognitive abilities comparable to those of elderly controls. In NEO PI assessment, both BD and EOD patients displayed higher Depressiveness facet scores. In addition, the EOD but not BD group had lower Extraversion factor, and Warmth and Positive Emotion facet scores than controls. CONCLUSIONS: After remission from acute affective symptoms, older BD patients show significant impairment in several cognitive functions while neuropsychological performances remained intact in elderly patients with EOD. Supporting a long-lasting psychological vulnerability, EOD patients are more prone to develop emotion-related personality trait changes than BD patients.

Particularités du variant logopénique au sein des aphasies progressives primaires [Specificities of the logopenic variant of primary progressive aphasia].

The logopenic variant of primary progressive aphasia is a syndrome with neuropsychological and linguistic specificities, including phonological loop impairment for which diagnosis is currently mainly based on the exclusion of the two other variants, semantic and nonfluent/agrammatic primary progressive aphasia. The syndrome may be underdiagnosed due (1) to mild language difficulties during the early stages of the disease or (2) to being mistaken for mild cognitive impairment or Alzheimer's disease when the evaluation of episodic memory is based on verbal material and (3) finally, it is not uncommon that the disorders are attributed to psychiatric co-morbidities such as, for example, anxiety. Moreover, compared to other variants of primary progressive aphasia, brain abnormalities are different. The left temporoparietal junction is initially affected. Neuropathology and biomarkers (cerebrospinal fluid, molecular amyloid nuclear imaging) frequently reveal Alzheimer's disease. Consequently this variant of primary progressive aphasia does not fall under the traditional concept of frontotemporal lobar degeneration. These distinctive features highlight the utility of correct diagnosis, classification, and use of biomarkers to show the neuropathological processes underlying logopenic primary progressive aphasia. The logopenic variant of primary progressive aphasia is a specific form of Alzheimer's disease frequently presenting a rapid decline; specific linguistic therapies are needed. Further investigation of this syndrome is needed to refine screening, improve diagnostic criteria and better understand the epidemiology and the biological mechanisms involved.

Acute and Chronic Altitude-Induced Cognitive Dysfunction in Children and Adolescents.

OBJECTIVE: To assess whether exposure to high altitude induces cognitive dysfunction in young healthy European children and adolescents during acute, short-term exposure to an altitude of 3450 m and in an age-matched European population permanently living at this altitude. STUDY DESIGN: We tested executive function (inhibition, shifting, and working memory), memory (verbal, short-term visuospatial, and verbal episodic memory), and speed processing ability in: (1) 48 healthy nonacclimatized European children and adolescents, 24 hours after arrival at high altitude and 3 months after return to low altitude; (2) 21 matched European subjects permanently living at high altitude; and (3) a matched control group tested twice at low altitude. RESULTS: Short-term hypoxia significantly impaired all but 2 (visuospatial memory and processing speed) of the neuropsychological abilities that were tested. These impairments were even more severe in the children permanently living at high altitude. Three months after return to low altitude, the neuropsychological performances significantly improved and were comparable with those observed in the control group tested only at low altitude. CONCLUSIONS: Acute short-term exposure to an altitude at which major tourist destinations are located induces marked executive and memory deficits in healthy children. These deficits are equally marked or more severe in children permanently living at high altitude and are expected to impair their learning abilities.

Self, mémoire épisodique et narration chez l'enfant de 6 à 9 ans

Le self est une notion polysémique qui fait l'objet d'un consensus relatif dans plusieurs domaines, dont la psychologie du développement. Elle rend compte de la faculté de s'éprouver le même au fil du temps et de distinguer le « je » qui regarde du « moi » regardé. C'est le garant d'un sens de soi plus ou moins cohérent au fil du temps, en dépit des changements qui surviennent au cours de la vie. Le self combine des processus de réflexivité et d'intersubjectivité. Nous en avons analysé trois composantes fonctionnelles : la mémoire de travail, la mémoire épisodique et la narration, à partir d'un protocole expérimental témoignant de son ontogenèse chez des enfants de 6 à 9 ans (n=24 répartis en deux groupes de 6‐7 et 8-9 ans). Nous avons créé le « jeu informatique du lutin » qui propose un parcours semiorienté dans un monde imaginaire. C'est une narration de soi, opérant la mise en sens des temporalités et des espaces auxquels les événements se réfèrent. Deux semaines après cette « aventure », on recueille la narration des souvenirs épisodiques de cette histoire. Nous avons également utilisé un test de mémoire de travail visuospatiale non verbale. Des différences développementales affectent les dimensions narratives de la mémoire de l'épisode du jeu, comme l'efficacité de la mémoire de travail visuospatiale. Ces développements témoignent d'une augmentation de « l'épaisseur temporelle de la conscience» entre 6 et 9 ans. L'épaisseur de la conscience renvoie fondamentalement à la faculté du self de vivre le temps dans une cyclicité incluant le passé, le présent et le futur anticipé. Le développment observé élargit les possibilités de mettre en lien des mémoires et des scénarios futurs, tout comme les mises en sens des relations aux autres et à soi-­même. Self is a polysemic concept of common use in various scientific fields, among which developmental psychology. It accounts for the capacity to maintain the conviction to be « oneself », always the same through circumstances and throughout my life. This important function contributes in maintaining coherence and some sorte of Ariadne's thread in memory. To analyse the ontogeny of the self, we have focused upon three components : working memory, episodic memory and narration in children aged between 6 and 9 years. We used a non verbal working memory task. It was completed by a video game specially designed for our purpose, in which children were engaged in moving an elf in a landscape changing through seasons, in order to deliver a princess from a mischievous wizard. Two weeks after the game, the children had to tell what happened while they moved the elf. It is a self-narrative that creates a link‐up of temporality and spaces to which the events refer. The narrated episode was assessed for its coherence and continuity dimensions. Developmental differences affect the narrative dimensions of the memory of the episode of the game, as the effectiveness of visuospatial working memory. These developments show an increase in "temporal thickness of consciousness" between 6 and 9 years. The thickness of consciousness basically refers to the ability of the self to live in a cyclical time including past, present and anticipated future. The observed development broadens the possibilities to link memories and future scenarios, like setting sense of relations with others and with oneself.

Threat Simulation- The Function of Dreaming?

Dreaming is a pure form of phenomenality, created by the brain untouched by external stimulation or behavioral activity, yet including a full range of phenomenal contents. Thus, it has been suggested that the dreaming brain could be used as a model system in a biological research program on consciousness (Revonsuo, 2006). In the present thesis, the philosophical view of biological realism is accepted, and thus, dreaming is considered as a natural biological phenomenon, explainable in naturalistic terms. The major theoretical contribution of the present thesis is that it explores dreaming from a multidisciplinary perspective, integrating information from various fields of science, such as dream research, consciousness research, evolutionary psychology, and cognitive neuroscience. Further, it places dreaming into a multilevel framework, and investigates the constitutive, etiological, and contextual explanations for dreaming. Currently, the only theory offering a full multilevel explanation for dreaming, that is, a theory including constitutive, etiological, and contextual level explanations, is the Threat Simulation Theory (TST) (Revonsuo, 2000a; 2000b). The empirical significance of the present thesis lies in the tests conducted to test this specific theory put forth to explain the form, content, and biological function of dreaming. The first step in the empirical testing of the TST was to define exact criteria for what is a ‘threatening event’ in dreams, and then to develop a detailed and reliable content analysis scale with which it is possible to empirically explore and quantify threatening events in dreams. The second step was to seek answers to the following questions derived from the TST: How frequent threatening events are in dreams? What kind of qualities these events have? How threatening events in dreams relate to the most recently encoded or the most salient memory traces of threatening events experienced in waking life? What are the effects of exposure to severe waking life threat on dreams? The results reveal that threatening events are relatively frequent in dreams, and that the simulated threats are realistic. The most common threats include aggression, are targeted mainly against the dream self, and include simulations of relevant and appropriate defensive actions. Further, real threat experiences activate the threat simulation system in a unique manner, and dream content is modulated by the activation of long term episodic memory traces with highest negative saliency. To sum up, most of the predictions of the TST tested in this thesis received considerable support. The TST presents a strong argument that explains the specific design of dreams as threat simulations. The TST also offers a plausible explanation for why dreaming would have been selected for: because dreaming interacted with the environment in such a way that enhanced fitness of ancestral humans. By referring to a single threat simulation mechanism it furthermore manages to explain a wide variety of dream content data that already exists in the literature, and to predict the overall statistical patterns of threat content in different samples of dreams. The TST and the empirical tests conducted to test the theory are a prime example of what a multidisciplinary approach to mental phenomena can accomplish. Thus far, dreaming seems to have always resided in the periphery of science, never regarded worth to be studied by the mainstream. Nevertheless, when brought to the spotlight, the study of dreaming can greatly benefit from ideas in diverse branches of science. Vice versa, knowledge learned from the study of dreaming can be applied in various disciplines. The main contribution of the present thesis lies in putting dreaming back where it belongs, that is, into the spotlight in the cross-road of various disciplines.

Verbal learning in mild cognitive impairment and alzheimer's disease : behavioural and neural approaches

The main focus of the present thesis was at verbal episodic memory processes that are particularly vulnerable to preclinical and clinical Alzheimer’s disease (AD). Here these processes were studied by a word learning paradigm, cutting across the domains of memory and language learning studies. Moreover, the differentiation between normal aging, mild cognitive impairment (MCI) and AD was studied by the cognitive screening test CERAD. In study I, the aim was to examine how patients with amnestic MCI differ from healthy controls in the different CERAD subtests. Also, the sensitivity and specificity of the CERAD screening test to MCI and AD was examined, as previous studies on the sensitivity and specificity of the CERAD have not included MCI patients. The results indicated that MCI is characterized by an encoding deficit, as shown by the overall worse performance on the CERAD Wordlist learning test compared with controls. As a screening test, CERAD was not very sensitive to MCI. In study II, verbal learning and forgetting in amnestic MCI, AD and healthy elderly controls was investigated with an experimental word learning paradigm, where names of 40 unfamiliar objects (mainly archaic tools) were trained with or without semantic support. The object names were trained during a 4-day long period and a follow-up was conducted one week, 4 weeks and 8 weeks after the training period. Manipulation of semantic support was included in the paradigm because it was hypothesized that semantic support might have some beneficial effects in the present learning task especially for the MCI group, as semantic memory is quite well preserved in MCI in contrast to episodic memory. We found that word learning was significantly impaired in MCI and AD patients, whereas forgetting patterns were similar across groups. Semantic support showed a beneficial effect on object name retrieval in the MCI group 8 weeks after training, indicating that the MCI patients’ preserved semantic memory abilities compensated for their impaired episodic memory. The MCI group performed equally well as the controls in the tasks tapping incidental learning and recognition memory, whereas the AD group showed impairment. Both the MCI and the AD group benefited less from phonological cueing than the controls. Our findings indicate that acquisition is compromised in both MCI and AD, whereas long13 term retention is not affected to the same extent. Incidental learning and recognition memory seem to be well preserved in MCI. In studies III and IV, the neural correlates of naming newly learned objects were examined in healthy elderly subjects and in amnestic MCI patients by means of positron emission tomography (PET) right after the training period. The naming of newly learned objects by healthy elderly subjects recruited a left-lateralized network, including frontotemporal regions and the cerebellum, which was more extensive than the one related to the naming of familiar objects (study III). Semantic support showed no effects on the PET results for the healthy subjects. The observed activation increases may reflect lexicalsemantic and lexical-phonological retrieval, as well as more general associative memory mechanisms. In study IV, compared to the controls, the MCI patients showed increased anterior cingulate activation when naming newly learned objects that had been learned without semantic support. This suggests a recruitment of additional executive and attentional resources in the MCI group.

Cognitive Functions After Traumatic Brain Injury. A 30-year Follow-up Study

Many cognitive deficits after TBI (traumatic brain injury) are well known, such as memory and concentration problems, as well as reduced information-processing speed. What happens to patients and cognitive functioning after immediate recovery is poorly known. Cognitive functioning is flexible and may be influenced by genetic, psychological and environmental factors decades after TBI. The general aim of this thesis was to describe the long-term cognitive course after TBI, to find variables that may contribute to it, and how the cognitive functions after TBI are associated with specific medical factors and reduced survival. The original study group consisted of 192 patients with TBI who were originally assessed with the Mild Deterioration Battery (MDB) on average two years after the injury, during the years 1966 – 1972. During a 30-year follow-up, we studied the risks for reduced survival, and the mortality of the patients was compared with the general population using the Standardized Mortality Ratio (SMR). Sixty-one patients were re-assessed during 1998-2000. These patients were evaluated with the MDB, computerized testing, and with various other neuropsychological methods for attention and executive functions. Apolipoprotein-E (ApoE) genotyping and magnetic resonance imaging (MRI) based on volumetric analysis of the hippocampus and lateral ventricles were performed. Depressive symptoms were evaluated with the short form of the Beck depression inventory. The cognitive performance at follow-up was compared with a control group that was similar to the study group in regard to age and education. The cognitive outcome of the patients with TBI varied after three decades. The majority of the patients showed a decline in their cognitive level, the rest either improved or stayed at the same level. Male gender and higher age at injury were significant risk factors for the decline. Whereas most cognitive domains declined during the follow-up, semantic memory behaved in the opposite way, showing recovery after TBI. In the follow-up assessment, the memory decline and impairments in the set-shifting domain of executive functions were associated with MRI-volumetric measures, whereas reduction in information-processing speed was not associated with the MRI measures. The presence of local contusions was only weakly associated with cognitive functions. Only few cognitive methods for attention were capable of discriminating TBI patients with and without depressive symptoms. On the other hand, most complex attentional tests were sensitive enough to discriminate TBI patients (non-depressive) from controls. This means that complex attention functions, mediated by the frontal lobes, are relatively independent of depressive symptoms post-TBI. The presence of ApoE4 was associated with different kinds of memory processes including verbal and visual episodic memory, semantic memory and verbal working memory, depending on the length of time since TBI. Many other cognitive processes were not affected by the presence of ApoE4. Age at injury and poor vocational outcome were independent risk factors for reduced survival in the multivariate analysis. Late mortality was higher among younger subjects (age < 40 years at death) compared with the general population which should be borne in mind when assessing the need for rehabilitation services and long-term follow-up after TBI.

Mild Cognitive Impairment and Early Detection of Alzheimer`s Disease. A Positron Emission Tomography Study

Alzheimer`s disease (AD) is characterised neuropathologically by the presence of extracellular amyloid plaques, intraneuronal neurofibrillary tangles, and cerebral neuronal loss. The pathological changes in AD are believed to start even decades before clinical symptoms are detectable. AD gradually affects episodic memory, cognition, behaviour and the ability to perform everyday activities. Mild cognitive impairment (MCI) represents a transitional state between normal aging and dementia disorders, especially AD. The predictive accuracy of the current and commonly used MCI criteria devide this disorder into amnestic (aMCI) and non-amnestic (naMCI) MCI. It seems that many individuals with aMCI tend to convert to AD. However many MCI individuals will remain stable and some may even recover. At present, the principal drugs for the treatment of AD provide only symptomatic and palliative benefits. Safe and effective mechanism-based therapies are needed for this devastating neurodegenerative disease of later life. In conjunction with the development of new therapeutic drugs, tools for early detection of AD would be important. In future one of the challenges will be to detect at an early stage these MCI individuals who will convert to AD. Methods which can predict which MCI subjects will convert to AD will be much more important if the new drug candidates prove to have disease-arresting or even disease–slowing effects. These types of drugs are likely to have the best efficacy if administered in the early or even in the presymptomatic phase of the disease when the synaptic and neuronal loss has not become too widespread. There is no clinical method to determine with certainly which MCI individuals will progress to AD. However there are several methods which have been suggested as predictors of conversion to AD, e.g. increased [11C] PIB uptake, hippocampal atrophy in MRI, low CSF A beta 42 level, high CSF tau-protein level, apolipoprotein E (APOE) ε4 allele and impairment in episodic memory and executive functions. In the present study subjects with MCI appear to have significantly higher [¹¹C] PIB uptake vs healthy elderly in several brain areas including frontal cortex, the posterior cingulate, the parietal and lateral temporal cortices, putamen and caudate. Also results from this PET study indicate that over time, MCI subjects who display increased [¹¹C] PIB uptake appear to be significantly more likely to convert to AD than MCI subjects with negative [¹¹C] PIB retention. Also hippocampal atrophy seems to increase in MCI individuals clearly during the conversion to AD. In this study [¹¹C] PIB uptake increases early and changes relatively little during the AD process whereas there is progressive hippocampal atrophy during the disease. In addition to increased [¹¹C] PIB retention and hippocampal atrophy, the status of APOE ε4 allele might contribute to the conversion from MCI to AD.

Examen de la mémoire épisodique dans le trouble cognitif léger : effet modérateur des comorbidités vasculaires

Le fardeau vasculaire (présence de maladies vasculaires et/ou cérébrovasculaires) est associé à une augmentation des troubles cognitifs chez les personnes âgées, ainsi qu’à un plus haut risque de démence vasculaire (DV) et de démence de type Alzheimer (DTA). Un nombre restreint de travaux a porté sur l’impact du fardeau vasculaire sur la cognition des personnes avec trouble cognitif léger (TCL). Pourtant, les personnes avec TCL représentent une population d’intérêt puisqu’elles sont à haut risque d’évoluer vers une démence. Cette thèse comprend trois articles de revue qui visent à exposer les connaissances entourant la santé vasculaire et la cognition des personnes âgées et trois articles empiriques (Chapitres 5, 6, 7). La première étude empirique traite de l’impact du fardeau vasculaire sur la cognition des personnes TCL et a comme objectif de spécifier quelles fonctions cognitives sont affectées par le fardeau vasculaire et dans quelle mesure le fardeau vasculaire influence l’hétérogénéité des TCL (Chapitre 5). Dans le cadre de la deuxième étude, nous avons examiné l’intégrité des processus stratégiques et non stratégiques de mémorisation des TCL avec et sans fardeau vasculaire, afin d’évaluer si ces processus diffèrent quantitativement et qualitativement entre ces deux groupes (Chapitre 6). Enfin, dans la troisième étude nous avons évalué les capacités d’association (binding) ainsi que la résistance à l’interférence des personnes TCL, les liens entre ces processus mnésiques et différents marqueurs cérébraux en plus des facteurs permettant de prédire l’évolution vers une démence (Chapitre 7). Les résultats présentés dans cette thèse appuient l’hypothèse selon laquelle le fardeau vasculaire influence le profil cognitif des TCL. Dans un premier temps, nous avons montré que le fardeau vasculaire est associé à une atteinte exécutive plus importante chez les TCL (Chapitre 5). De plus, nos résultats suggèrent que le fardeau vasculaire influence la classification clinique de ces derniers, puisque ceux dont le fardeau est élevé répondent davantage aux critères de TCL amnestique domaine multiple (trouble de mémoire plus au moins un autre déficit cognitif) tandis que ceux sans fardeau répondent davantage aux critères de TCL amnestique domaine unique (trouble isolé de la mémoire). Dans un deuxième temps, nous avons montré des différences dans la nature des processus mnésiques atteints chez les TCL avec et sans fardeau vasculaire (Chapitre 6). Alors que les premiers présentent une atteinte prédominante des processus stratégiques de mémorisation, les seconds présentent une atteinte des processus stratégiques et non stratégiques de mémorisation. Lorsque seuls les résultats des TCL ayant évolué vers une démence sont analysés, le patron d’atteinte est similaire puisque les TCL vasculaires sont quantitativement moins touchés que les TCL non-vasculaires au niveau des processus non-stratégiques de mémorisation. Enfin, tant les TCL qui progressent vers une démence que les TCL qui restent stables après un suivi de trois ans éprouvent tous des difficultés de mémoire associative et sont sensibles à l’interférence proactive (Chapitre 7). De plus, le fardeau vasculaire est associé à la sensibilité à l’interférence alors que le volume hippocampique est associé aux difficultés de mémoire associative. Enfin, nos résultats indiquent que les TCL qui éprouvent des difficultés de mémoire associative sont plus à risque d’évoluer vers une démence que les TCL ne présentant pas ces mêmes difficultés. De façon globale, les résultats de cette thèse révèlent que le fardeau vasculaire joue un rôle important dans l’hétérogénéité des TCL.

Substrats neuronaux de la mémoire épisodique et de la mémoire de travail dans le vieillissement normal et pathologique

La maladie d’Alzheimer (MA) est de loin le type de démence le plus répandu chez les personnes âgées. Il est maintenant possible de proposer un certain nombre d’interventions ou de stratégies préventives aux personnes portant un diagnostic de MA ou à risque de développer la maladie. Il est donc important de diagnostiquer cette maladie le plus tôt possible. Les personnes avec un trouble cognitif léger (TCL) représentent une population d’intérêt puisqu’elles sont à haut risque d’évoluer vers une démence et plusieurs d’entres elles seraient ainsi dans une phase prodromale de la MA. Les travaux de cette thèse visent à explorer les activations fonctionnelles associées à la mémoire épisodique et à la mémoire de travail dans le TCL ainsi qu’aux effets de la sévérité de la maladie et des caractéristiques de la tâche sur ces activations. Dans un premier temps, nous exposerons les connaissances relatives au niveau des atteintes cognitives, du patron d’activation fonctionnelle et des plus récents modèles élaborés pour expliquer les changements d’activation dans le vieillissement normal et pathologique (Chapitre 1). Par la suite, les études réalisées dans le cadre de cette thèse seront présentées. Nous avons d’abord étudié la fiabilité du signal d’activation chez les TCL et chez les personnes âgées saines (PA) à l’aide de tâches d’encodage et de récupération de mots (Chapitre 2). Nous avons ensuite comparé le patron d’activation cérébral des PA et des personnes TCL alors qu’elles réalisaient une tâche d’encodage et de récupération de mots. L’effet de la sévérité a été évalué en corrélant les activations des personnes TCL à leurs scores obtenu à une échelle évaluant leur cognition globale (Chapitre 3). L’effet de sévérité a ensuite été étudié de manière plus approfondie chez un plus grand nombre de TCL en utilisant la médiane du groupe à cette même échelle pour déterminer un groupe de TCL plus atteints et un groupe de TCL moins atteints. Ces deux groupes ont ensuite été comparés à un groupe de PA lors d’une tâche d’encodage de paires de mots reliés sémantiquement ou non-reliés (Chapitre 4), une tâche de reconnaissance de paires de mots mesurant principalement la familiarité ou principalement la recollection (Chapitre 5), ainsi que deux tâches impliquant des composantes différentes de la mémoire de travail et des fonctions exécutives, soit la manipulation de l’information et l’attention divisée (Chapitre 6). Les résultats présentés dans cette thèse ont mis en évidence une distinction entre le patron d’activation des TCL et des PA qui semble caractérisée par une interaction entre le niveau de sévérité de la maladie et les processus cognitifs impliqués dans la tâche. L’effet de sévérité a été observé lors de plusieurs tâches impliquant des processus cognitifs différents où les MCI moins atteints ont montré principalement des hyperactivations sous-tendant des mécanismes compensatoires et les MCI plus atteints ont montré principalement des hypoactivations soulignant la dégradation de ces mécanismes. Par ailleurs, les résultats de nos études ont aussi montré que cet effet de sévérité est modulé par le moment d’altération du processus cognitif impliqué dans la tâche: les processus altérés précocément dans le TCL sont caractériséees par des hyperactivations chez les TCL moins atteints tandis que les processus altérés plus tardivement ont plutôt élicité des hyperactivations chez les TCL plus atteints. Les implications de ces résultats, ainsi que les limites des études, sont discutés (Chapitre 7).

Vitamine K et fonctions cognitives chez la personne âgée en santé : une approche épidémiologique nutritionnelle

La vitamine K fait l’objet d’un intérêt croissant en regard du rôle qu’elle peut jouer dans la santé humaine hormis celui bien établi dans la coagulation sanguine. De plus en plus d’études expérimentales lui confèrent des fonctions dans le système nerveux central, particulièrement dans la synthèse des sphingolipides, l’activation de la protéine vitamine K-dépendante Gas6 et la protection contre les dommages oxydatifs. Toutefois, il demeure beaucoup moins bien établi si la perturbation de ces fonctions peut conduire à des déficits cognitifs. L’objectif principal de cette thèse est de vérifier l’hypothèse selon laquelle le statut vitaminique K des personnes âgées en santé est un déterminant de la performance cognitive. En vue de la réalisation de cet objectif, une meilleure compréhension des indicateurs du statut vitaminique K s’avérait nécessaire. Chacune des études présentées vise donc un objectif spécifique : 1) évaluer le nombre de rappels alimentaires de 24 heures non consécutifs nécessaire pour mesurer l’apport habituel de vitamine K des personnes âgées; 2) évaluer la valeur d’une seule mesure de la concentration sérique de vitamine K comme marqueur de l’exposition à long terme; et 3) examiner l’association entre le statut vitaminique K et la performance cognitive des personnes âgées en santé de la cohorte québécoise NuAge. Trois dimensions cognitives ont été évaluées soient la mémoire épisodique verbale et non-verbale, les fonctions exécutives et la vitesse de traitement de l’information. Cette thèse présente la première étude appuyant l’hypothèse d’un rôle de la vitamine K dans la cognition chez les personnes âgées. Spécifiquement, la concentration sérique de vitamine K a été associée positivement à la performance en mémoire épisodique verbale, et plus particulièrement au processus de consolidation de la trace mnésique. En accord avec les travaux chez l’animal et l’action de la protéine Gas6 dans l’hippocampe, un rôle spécifique de la vitamine K à l’étape de consolidation est biologiquement plausible. Aucune association significative n’a été observée avec les fonctions exécutives et la vitesse de traitement de l’information. Parallèlement, il a été démontré qu’une mesure unique de la concentration sérique de vitamine K constitue une mesure adéquate de l’exposition à long terme à la vitamine K. De même, il a été établi que six à 13 rappels alimentaires de 24 heures sont nécessaires pour estimer précisément l’apport de vitamine K des personnes âgées en santé. Collectivement, les résultats de ces deux études fournissent des informations précieuses aux chercheurs permettant une meilleure interprétation des études existantes et une meilleure planification des études futures. Les résultats de cette thèse constituent une avancée importante dans la compréhension du rôle potentiel de la vitamine K dans le système nerveux central et renforce la nécessité qu’elle soit considérée en tant que facteur nutritionnel du vieillissement cognitif, en particulier chez les personnes traitées par un antagoniste de la vitamine K.

Modulation des souvenirs neutres et émotifs consolidés : rôle du stress et des hormones de stress

Il a été suggéré que lorsqu’une trace de mémoire consolidée est rappelée (réactivée), elle devient instable et sujette aux modifications avant de se stabiliser à nouveau en mémoire à long terme. Nous avons récemment démontré que lorsque la réactivation d’un souvenir négatif est couplée à l’exposition à un stress psychosocial, le souvenir de l’évènement négatif est augmenté de façon durable. En se basant sur ces résultats, le but de cette thèse est de préciser le rôle du stress psychologique et physiologique (hormones de stress) sur la modulation de souvenirs réactivés. Plus précisément, la première étude visait à déterminer si le cortisol, hormone de stress majeure, est un joueur clé dans la modulation des souvenirs réactivés. Pour ce faire, nous avons inhibé pharmacologiquement les niveaux de cortisol au moment de la réactivation d’un souvenir contenant des segments neutres et négatifs. Les résultats démontrent que la réactivation du matériel négatif est amoindrie lorsque les niveaux de cortisol sont inhibés, et cet effet est toujours présent quatre jours plus tard. Étant donné que les stimuli utilisés jusqu’à maintenant ont une faible validité écologique, nous avons voulu déterminer si d’autres types de mémoires pouvaient également être modulables lors de leur réactivation. L’objectif de la deuxième étude était donc de déterminer si les mémoires autobiographiques collectives sont modulables par le stress au moment de leur réactivation. Pour ce faire, nous avons exposé les participants à de vrais extraits de journaux, neutres ou négatifs, afin de réactiver les mémoires collectives associées à ces évènements. Par la suite, tous les participants ont été exposés à un stress psychosocial et leur mémoire des extraits a été évaluée la journée suivante. Les résultats démontrent que les femmes ayant lu les nouvelles négatives avaient une réactivité physiologique accrue face au stresseur et une mémoire augmentée de ces mêmes nouvelles le jour suivant. Ce phénomène n’était cependant pas observable chez les hommes. Le but de la troisième étude était de déterminer si les mémoires autobiographiques personnelles sont modulables par le stress au moment de leur réactivation. Nous avons demandé aux participants de se remémorer deux évènements de leur passé, négatifs ou neutres. Par la suite, ils ont été exposés à un stress psychosocial et leur mémoire pour ces mêmes évènements a été évaluée à nouveau la journée suivante. Les résultats démontrent que les mémoires autobiographiques personnelles réactivées ne semblent pas être modulables par l’exposition à un stresseur. Globalement, les résultats de cette thèse démontrent que le cortisol a la capacité de moduler des souvenirs négatifs réactivés, mais que la nature (extrinsèque vs. intrinsèque) et l'intensité des souvenirs réactivés sont des facteurs déterminants pour que ce phénomène prenne place.