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Jour 2 - Semaine scientifique du CINQ 2020

  • 26 May 2020
  • 1:00 PM - 3:00 PM
  • zoom.us

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jour 2 - MARDI 26 mai


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THÉMATIQUE / THEME : NEUROSCIENCES COGNITIVES / COGNITIVE NEUROSCIENCES
 Étudiante : Alisone Hébert ET Stéphanie Racine Maurice
 Titre : Influence du statut socio-économique à l'enfance sur le vieillissement cognitif
 Auteurs et auteures : Alisone Hébert; Stéphanie Racine-Maurice; Carol Hudon, Simon Duchesne
 Résumé :  Le statut socioéconomique à l’enfance regroupe plusieurs facteurs pouvant influencer les trajectoires de vieillissement cognitif. Cette étude s’intéresse aux effets du statut socioéconomique (SSE) à l’enfance et du gène apolipoprotéine sur le déclin cognitif à un âge avancé et à l’effet médiateur du volume hippocampique dans cette relation. L’échantillon comprend 1 091 adultes âgés (69.5 à 76.3 ans) provenant de la cohorte de naissances de 1936 de l’étude longitudinale Lothian Birth Cohorts. Il est attendu que les individus au faible SSE à l’enfance présentent un déclin cognitif à un âge avancé et que l’allèle 4 du gène apolipoprotéine augmente la force de cette relation. Il est également attendu qu’un volume hippocampique faible soit médiateur de cette relation. Les résultats indiquent une absence de relation significative entre un faible SSE à l’enfance et un déclin cognitif tardif. La présence de l’allèle 4 du gène apolipoprotéine ne modère pas significativement cette relation. Le rôle médiateur du volume de l’hippocampe n’a pu être démontré. Des analyses additionnelles révèlent que le SSE à l’enfance est associé au fonctionnement cognitif à un âge avancé et non à un déclin. Ces résultats constituent un appui empirique additionnel aux écrits existants, dont les conclusions demeurent mitigées. 
 
Étudiante : Maryna Zhernovaia  
Titre : Human Cortical Atlas Following a Phylogenetic approach on MRI
Auteurs et auteures : Maryna Zhernovaia, MD, PhD; Mahsa Dadar, PhD; Yashar Zeighami, PhD; Josefina Maranzano, MD, PhD.
Résumé : 

Background

Several cortical atlases have been developed to perform a consistent division of the human cortex in areas that have common structural as well as meaningful and distinctive functional characteristics. Our study proposes the division of cortical areas following a phylogenetic approach.

Objective: We selected five main regions of interest (ROIs): 1-archicortex (AC), 2-paleocortex (PC), 3-peri-archicortex (PAC) 4- proisocortex (PIC), 5-temporopolar-isocortex (TPIC).

Methods

MRI scans: 1) T1weighted (T1w) average MNI ICBM 152 non-linear 6th generation symmetric average brain MRI model; 2) T1w and magnetization transfer ratio (MTR) images of 10 healthy participants (HP) from an open source database: CamCANeuroscience.

Image analysis: We did a manual segmentation on the MNI ICBM model of the five ROIs. A non-linear registration process was used to map the HP T1w to the template, and the inverse of the non-linear HP-to-template transformation formed the native T1w cortical masks of the ROIs with further manual correction. Volumes and MTR values of each ROI were computed and compared.

Results: All volumes of left and right hemispheres were not significantly different, except for the TP-IC.

Also, all left and right hemispheres MTR values were not significantly different, except the PAC.

The MTR values of TP-IC were significantly lower than all the other cortices.

Conclusion: the parcellation of the cortex on MRI following a phylogenetic approach is feasible after correction of automated masks and could be used to quantitatively (e.g. MTR) assess differences across these areas in different populations.


Étudiant : Felix Haiduk
Titre : Spectrotemporal cues and attention modulate functional connectivity for speech and music
Auteurs et auteures :  Felix Haiduk, Lucas Benjamin, Robert Zatorre, Benjamin Morillon, Philippe Albouy

Résumé : 

It has been recently suggested that acoustic properties of sung speech relate to brain asymmetry: spectral information is processed mostly in the right auditory area A4 and crucial for perceiving melodies, while temporal information is processed mostly in the left A4 and enables understanding of sentences. However, it is still unclear how attention to either melodies or sentences influences the neural communication within the auditory neural pathways. Participants listened to a cappella songs degraded in the spectral or temporal domain (bottom-up). We investigated how the functional connectivity patterns in the ventral and dorsal auditory pathways varied as a function of attention to either melodies or sentences (top-down). When stimuli contained the relevant bottom-up information (spectral information for melodies, temporal information for sentences), attention increased the functional connectivity in asymmetric pathways: Attention to sentences increased fronto-parieto-temporal connectivity in the left language network. Attention to melodies increased right fronto-temporal (ventral) and right temporal – left parietal/motor connectivity (dorsal). When stimuli contained irrelevant bottom-up information (temporal information for melodies, spectral information for sentences), these connectivity patterns were modulated: During attention to sentences, the left A4 maintained its connection to the left IFG and the right A4 was connected to left auditory cortex. During attention to melodies, the connection between the left A4 and the left IFG decreased and the right A4 maintained the connection to the motor network. Our results suggest that both acoustical cues and attention to perceptual categories interact systematically on the level of functional connectivity in both ventral and dorsal streams.

 
 Étudiant : Gabriel Frazer-McKee
 Titre : Les activités musicales de niveau amateur comme facteur de protection pour l’accès lexical dans le vieillissement normal
 Auteurs ou auteures :  FRAZER-MCKEE, Gabriel; MAILLARD, Elisabeth; ARSENEAULT, Alison; SAVARD, Catherine; VAILLANCOURT, Josée; MACOIR, Joël; TREMBLAY, Pascale
 Résumé : 

INTRODUCTION : Le vieillissement normal est associé à une difficulté d’accès lexical [1] qui peut nuire à la qualité des interactions sociales des aînés [2]. Des activités musicales (le chant, jouer d’un instrument) qui semblent favoriser la neuroplasticité dans les réseaux qui soutiennent les fonctions langagières pourraient représenter un facteur de protection pour l’accès lexical [3,4], mais les mécanismes neurobiologiques exacts sont largement méconnus.

OBJECTIF PRINCIPAL : Déterminer quels changements neurobiologiques associés aux activités musicales dans les réseaux qui soutiennent les fonctions langagières sont associés à une meilleure capacité d’accès lexical.

MÉTHODOLOGIE : 120 participants droitiers, cognitivement normaux (MoCA>=26) et sans symptômes dépressifs sévères (GDS-15<=5) seront recrutés (déjà recrutés=40) pour le projet (chanteurs=40; musiciens=40; psychomoteurs=40); chaque sous-groupe comptera 20 personnes âgées (65+) et 20 personnes non-âgées (25-55). Deux types de tâches de fluence verbale seront administrées : une tâche de fluence sémantique (catégorie : animaux) et trois tâches de fluence phonémique (lettres : P, N, T). Une ANCOVA sera effectuée pour chaque tâche (VIs : groupe, âge; VD : nombre d’items produits; covariables : sexe, scolarité). Les résultats aux tâches de fluence verbale seront mis en lien au moyen d’analyses de médiation avec les données d’une séance d’IRM, au cours de laquelle des images anatomiques (matière grise, matière blanche) seront acquises afin d’identifier les corrélats neurobiologiques associés aux différences de performance entre les groupes.

RÉSULTATS ATTENDUS : Les activités musicales de niveau amateur semblent être un facteur de protection pour le déclin de l’accès lexical chez les personnes âgées.

RÉFÉRENCES [1] Gordon et al., 2017 [2] Shankar et al., 2013 [3] Loui, 2015 [4] Patel, 2011

 
 Étudiant : Juvénal Bosulu
 Titre : Le désir est une réponse pavlovienne à la prédiction de la récompense
 Auteurs ou auteures : Bosulu J., Allaire M.A., Hétu S.
 Résumé : Il existe des désirs comme souhaits, et des désirs de type « vouloir ». Ces derniers sont liés à la motivation et à la transmission de la dopamine dans le circuit mésolimbique. De plus, dans les expériences impliquant surtout d’autres mammifères, ces désirs sont vus comme une réponse pavlovienne suite à un « cue » conditionné. Notre hypothèse était que chez l’humain, le désir (« vouloir ») est dû à la prédiction d’une récompense ; et que cette prédiction activerait le même circuit de la dopamine mésolimbique que l’on attribue généralement au désir (« vouloir »).

Pour tester cette hypothèse, nous avons réalisé une méta-analyse ALE regroupant des expérimentations d’imagerie cérébrale, dans lesquelles les contrastes concernaient l’anticipation d’une récompense versus non-récompense. Ces contrastes étaient pris entre le moment où un indice (« cue ») prédisait la possibilité d’une récompense, et l’action en vue d’obtenir cette récompense. Nous avons sélectionné 57 expériences, pour un total de 4283 sujets, et 841 « foci » (points d’activation dans la cartographie du cerveau).

Comme résultat, la prédiction de la récompense semble activer de façon consistante le même circuit de la dopamine mésolimbique que celui généralement attribué au désir (« vouloir »). Puisque le « cue » précède cette activation et que cette dernière précède l’action ; on pourrait considérer que, dans le cerveau humain, le désir (« vouloir ») est une réaction pavlovienne causée par la prédiction d’une récompense et que cette activité permet de motiver le comportement vers cette récompense.

 
 Étudiant : Maxime Perron
 Titre : Neuroplasticité induite par le chant amateur : effets sur la perception de la parole dans le bruit
 Auteurs ou auteures : Maxime Perron, Guillaume Theaud, Josée Vaillancourt, Maxime Descoteaux, Pascale Tremblay
 Résumé : Introduction : Le vieillissement s’accompagne de difficultés à percevoir la parole dans le bruit (PPb) [1,2], un déclin qui pourrait être atténué par la pratique du chant choral [3]. L’objectif général de cette étude était d’investiguer les mécanismes neurobiologiques responsables de l’atténuation, ainsi que la quantité et le type de pratique nécessaires. Méthode : Trente-six non-chanteurs et trente-six choristes amateurs (20-87 ans) ont complété des évaluations auditives, cognitives, de PPb, ainsi qu’une séance d’imagerie par résonance magnétique. La relation entre l’âge, la PPb et la structure corticale a été investiguée à l’aide de la morphométrie en surface combinée à des analyses de médiations modérées. Résultats : Les non-chanteurs et les choristes présentent une performance similaire. Toutefois, suivre une formation en chant ou chanter dans plusieurs langues réduit les effets négatifs de l’âge. De plus, les choristes qui pratiquent régulièrement performent mieux que ceux qui pratiquent peu et ceux qui ne chantent pas. Ces profils de chant bénéficient à la PPb à travers la structure des régions de la voie dorsale de la parole et du traitement acoustique. Conclusion : Ces résultats suggèrent que le chant maintient la PPb en vieillissant en modifiant les réseaux corticaux de la parole, mais uniquement pour les choristes ayant certaines caractéristiques. Des analyses sont en cours afin d’investiguer les effets du chant choral sur le faisceau arqué, le principal faisceau de la voie dorsale de la parole. Références : [1] Bilodeau-Mercure et al. (2015). Brain Struct Funct. [3] Frisina & Frisina. (1997). Hearing Research. [2] Dubinsky et al. (2019). Front. Neurosci.





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