Soutenance de thèse – Majd Abdallah

Résumé

La connectivité fonctionnelle à l’état de repos (CF), mesurée avec l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), a mis en évidence des connexions fonctionnelles entre le cervelet et les régions cognitives du cerveau, qui a soutenu un rôle important pour le cervelet dans la cognition. Ces résultats ont été basés sur des mesures statiques de la CF. Cependant, il s’agit d’une approche simpliste du CF qui a récemment été remise en question, les résultats indiquant la présence d’une dynamique continue et non aléatoire dans le CF à de courts intervalles de quelques secondes, ce qui, étant donné la nature dynamique du cerveau, est une vision plus naturelle qui peut coder des informations sur des fonctions cognitives complexes. Jusqu’à présent, le cervelet a été négligé dans la plupart des études sur la CF dynamique, malgré son rôle bien reconnu dans les fonctions cognitives complexes. Dans cette thèse, nous avons émis l’hypothèse que la dynamique du cervelet au repos peut être significative, en saisissantdes aspects de la cognition et du comportement non pris en compte par le cervelet statique et en présentant des altérations des troubles cérébraux associés au dysfonctionnement cérébro-cérébelleux, comme l’alcoolisme. Nous avons testé ces hypothèses dans deux études distinctes portant sur la dynamique de la CF cérébro-cérébelleuse en relation avec des traits complexes, tels que l’impulsivité (première étude) et l’alcoolisme (deuxième étude). La première étude a été motivée par une hypothèse récente sur le rôle du cervelet dans l’impulsivité, un trait de personnalité complexe défini comme la tendance à agir sans prévoyance. Nous avons émis l’hypothèse que les différences individuelles dans les traits normaux d’impulsivité pouvaient être associées à la force (statique) et à la variabilité temporelle (dynamique) du CF cérébro-cérébelleux. Nous avons testé cette hypothèse en utilisant des données d’IRMf à l’état de repos et des auto-rapports d’impulsivité (UPPS-P et BIS/BAS) d’un groupe d’individus en bonne santé (N=134). En particulier, nous avons utilisé des techniques robustes pour identifier les réseaux cérébraux et cérébelleux, calculer des mesures sommaires de la CF statique et dynamique, et tester les associations avec l’impulsivité. Nous avons observé des preuves liant de multiples formes d’impulsivité à la force et à la variabilité temporelle de la CF au repos entre le cervelet et un ensemble de réseaux cérébraux dynamiques et intégratifs qui soutiennent le contrôle cognitif et les processus de récompense, ce qui soutient notre hypothèse selon laquelle la dynamique de la CF cérébro-cérébelleuse est pertinente sur le plan comportemental. Dans la seconde étude, nous avons émis l’hypothèse que lesdynamiques de la CF cérébro-cérébelleuse différerait entre lesles patients alcooliques et les contrôles, en particulier dans les circuits frontocérébelleux. Pour tester cette hypothèse, nous avons exploré les différences de dynamiques de la CF cérébro-cérébelleuse entre un groupe de patients alcooliques (N=18) et ungroupe de contrôles (N=18), en comparant des groupes sur différentes mesures de connectivité dynamique. Les résultats ont révélé une altération de la dynamique du réseau fonctionnel cérébro-cérébelleux chez les sujets alcooliques, caractérisée par une hypervariabilité de la CF dans les réseaux fronto-parieto-cérébelleux, une réduction de la flexibilité cérébelleuse et une augmentation de l’intégration cérébelleuse. Ces résultats suggèrent un rôle possible de la dynamique des réseaux fronto-pariétal-cérébelleux dans la physiopathologie de ce trouble. Pris ensemble, les résultats de cette thèse soulignent l’utilité de compléter les approches statiques de la CF par une analyse dynamique de la CF pour approfondir notre compréhension de la fonctiondes réseaux cérébro-cérébelleux et la neurobiologiedes comportements complexes et lestroubles du cerveau.