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La Journée scientifique annuelle du CINQ prendra une nouvelle couleur cette année : du 25 au 29 mai, elle se transformera en une Semaine scientifique, gratuite et ouverte à tous. Profitez de l’accessibilité qu’offre le web pour assister et participer aux différentes conférences et présentations sur les thèmes de la neuroimagerie et de la neurostimulation. Que cette semaine scientifique soit une occasion d’échanger et de se rencontrer en ces temps d’isolement social.

Au menu, 5 séances virtuelles de 2 heures chacune, du lundi au vendredi en après-midi, incluant une conférence plénière de Nathan Spreng, notre traditionnelle conférence de l’académie à l’industrie, animée cette année par Viviane Poupon, quatre présentations orales courtes par des chercheurs et chercheuses de l’Université Laval, et un concours de présentations scientifiques éclairs par des étudiants et étudiantes.

Les informations finales sur les activités de notre semaine scientifique et les modalités d'inscription aux séances sur zoom.us seront mises à jour la semaine prochaine. À noter qu'il sera nécessaire de vous inscrire à chaque séance virtuelle puisque les informations sur la réunion Zoom et un mot de passe vous seront envoyés par courriel.

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The CINQ’s annual Scientific Day will take on a new color this year: from May 25 to 29, it will turn into a Virtual Scientific Week, free and open to all.

The Week includes 5 2-hour virtual sessions, Monday to Friday, in the afternoon, including a plenary conference by Nathan Spreng about human brain networks, our traditional academy to industry conference, featuring this year Viviane Poupon, who will talk about data sharing, 4 short oral presentations by researchers from Université Laval, and a student/postdoc blitz presentation competition (bilingual).

Registration is free but mandatory. To obtain the secure zoom connection information, see the schedule table bellow and registrate for each session you want to attend.



Horaire (préliminaire) de la semaine // Preliminary schedule for the week

À noter qu'il sera nécessaire de vous inscrire à chaque séance virtuelle puisque les informations sur la réunion Zoom et un mot de passe vous seront envoyés par courriel.

Please note you need to be subscribed to each session in order to get the connexion information to Zoom via email.


 

 LUNDI

25 MAI

 MARDI

26 MAI

MERCREDI

27 MAI

JEUDI

28 MAI

VENDREDI

29 MAI 

13H00 À 14H00 

Allocution d'ouverture par Yves De Koninck / 

Opening remarks by Yves De Koninck

Présentation du CINQ 2.0 et du nouveau centre d’imagerie  par Pascale Tremblay et Simon Duchesne

 Conférence plénière / plenary conference:

Nathan Spreng

Présentations de Maxime Robert et de Martin Simoneau   Présentations de Michèle Desjardins et de Julien Voisin

Conférence "de l'académie à l'industrie" :  Viviane Poupon 

 14H00 À 15H00


Présentations

éclairs/ blitz presentation

NEUROSCIENCES COGNITIVES / COGNITIVE NEUROSCIENCES

Présentations

éclairs/ blitz presentation

RÉADAPTATION / REHABILITATION

Présentations

éclairs/ blitz presentation

MÉCANISMES

ET PATHOLOGIES / MECHANISMS AND PATHOLOGIES

 Remise des prix et clôture des activités / prize giving and closing

  LIEN DIRECT   INSCRIPTION INSCRIPTION INSCRIPTION  INSCRIPTION 


CINQ est financé par :
   



MERCI aux partenaires de la Semaine scientifique 2020 !!







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Conférence plénière

Nous accueillerons avec plaisir M. Nathan Spreng, Ph.D., à titre de conférencier plénier. M. Spreng est professeur agrégé dans le département de neurologie et neurochirurgie ainsi que membre associé dans le département de psychiatrie et psychologie de la McGill University.

Titre de la conférence : Explorations into the default network of the human brain

Résumé : The default network, an assembly of functionally connected regions, has been one of the most robustly observed features of the brain and is implicated in a vast array of cognitive abilities, neurological and psychiatric disorders, as well as typical and atypical development. Yet the specific functional role of the default network has remained controversial. Long-held perceptions of the default network has suggested that it is “task-negative,” or behaviorally relevant only in its deactivation. My work has argued that, far from being ‘task negative’, these brain regions are active and necessary for flexible goal pursuit, allowing past knowledge and experience to guide ongoing thought and action. In this talk I will outline a series of studies demonstrating that the default network of the brain supports spontaneous and stimulus-independent thought, including episodic simulation, autobiographical planning, social cognition, and mind-wandering. Next, I review recent work suggesting that the default network is not solely internally-focused, but rather interacts with other large-scale brain systems to support externally-directed cognitive control abilities when prior knowledge is goal relevant. I will then shift towards a more translational focus, demonstrating how the architecture of the default network changes across the lifespan,, and how these changes predict individual differences in the trajectory of cognitive aging. To conclude, I look forward from these explorations of default network function to formulate a broader conceptualization of the shifting architectures of brain and cognitive function across the lifespan, and suggest that drawing these parallels can help redefine our perceptions of human aging.

Conférence « De l'académie à l'industrie »


Nous sommes ravis d'accueillir Mme Viviane Poupon, Ph.D., à titre de conférencière invitée pour notre série de conférences « De l'académie à l'industrie ». Mme Poupon est directrice des opérations au Tanenbaum Open Science Institute et directrice du développement scientifique et des partenariats à l'Institut et hôpital neurologiques de Montréal.

Sa conférence portera sur l'organisation de l'Institut et hôpital neurologiques de Montréal en lien avec la science ouverte : défis rencontrés et constats positifs après 3 ans de fonctionnement.

Titre de la conférence :  La science ouverte, un catalyseur pour les neurosciences

Résumé : Le contexte actuel de la COVID-19 met en lumière la pertinence de la science ouverte : accélérer les découvertes et le développement de nouvelles options thérapeutique par le partage rapide des connaissances. À l'avant-garde de ce mouvement, le Neuro est devenu en 2016 le premier institut à pratiquer officiellement la science ouverte dans le monde. Cette décision, mûrement réfléchie, a permis de mettre en place un cadre institutionnel novateur, des initiatives clés de sciences ouvertes, mais aussi d'apprendre des opportunités et des défis associés à la pratique des science ouvertes au quotidien.

Présentations courtes

En plus des conférences plénière et « De l'académie à l'industrie », nous vous invitons à découvrir les travaux de 4 chercheurs et chercheuses membres du CINQ.

Michèle Desjardins, Ph.D.

Professeure adjointe, département de physique, de génie physique et d'optique de l'Université Laval

Comment la microscopie intravitale et la modélisation nous éclairent sur l'IRM fonctionnelle


  Maxime Robert, Ph.D.

  Professeur adjoint, département de réadaptation de l'Université Laval

  Les mécanismes neurophysiologiques de l'apprentissage moteur chez les enfants avec la paralysie cérébrale


Martin Simoneau, Ph.D.

Professeur titulaire, département de kinésiologie de l'Université Laval

Signatures corticales du contrôle de l'équilibre lors de transitions sensorielles


  Julien Voisin, Ph.D.

  Professeur agrégé, département de réadaptation de l'Université Laval

  Vers des biomarqueurs neurofonctionnels pour une réadaptation personnalisée : exemple appliqué à la transition scolaire en contexte    d'adversité


Séances de présentations scientifiques éclairs - concours étudiant

L’annulation des journées scientifiques et des congrès de ce printemps à cause de la pandémie a privé les étudiants et étudiantes de nombreuses occasions de présenter leurs projets. Nous avons donc élaboré une solution de remplacement à notre habituelle séance d’affiches. Les étudiantes et étudiants intéressés à présenter leur projet de recherche sont invités à participer à un concours de présentations scientifiques éclairs. Les présentations seront regroupées par thème et réparties au courant de la semaine virtuelle.

Chaque séance se déroulera comme suit : toutes les présentations se feront une à la suite de l’autre suivies d'une période de questions. Les participantes et participants seront évalués par 2 à 3 juges sur leur présentation ainsi que sur leurs réponses aux questions; un prix de 250$ sera décerné pour la meilleure présentation de chaque séance. Chaque étudiant ou étudiante disposera de 4 minutes et d'un diaporama de 4 diapositives maximum pour réaliser sa présentation.

Pour s’inscrire, les étudiants, étudiantes et stagiaires post-doctoraux doivent d'abord être membre du CINQ ou le devenir. Cette adhésion est facile et gratuite. Ils et elles doivent ensuite remplir le formulaire d'inscription et soumettre un titre, la liste des auteurs et un résumé de 250 mots maximum. Ces informations seront publiées sur le site du CINQ et utilisées pour répartir les présentations en groupes (A-E).

La date limite pour les inscriptions est le 17 mai 2020 à 23:59.


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Student/postdoc blitz presentation competition

Almost all spring and summer scientific activities has been cancelled depleting curriculum occasions for students and postdocs to communicate their research. Here is an opportunity to present your research project to a scientific public as part of a provincial event.

Each session will go as follow: all student/postdoc will present back to back with a grouped question session at the end. Each participant will be evaluated by 2 to 3 juges on their presentation and answers to questions. One $250 prize will be given to the best presentation of each session. Each participant has 4 minutes and a PowerPoint of 4 dispositives maximum for the presentation.

To subscribe to the competition, a membership adhesion form to CINQ must first be completed (easy and free, though in French). Then complete the inscription form. A title, the authors and a 250-word abstract are needed upon inscription.

Inscription has ended. Please see below for the list of participants and their presentation details. 

THÉMATIQUE / THEME : NEUROSCIENCES COGNITIVES / COGNITIVE NEUROSCIENCES
 Étudiantes : 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; Valérie Turcotte; 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 : 

BackgroundSeveral 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).

MethodsMRI 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 et participantes 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 administrés : 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.
 
 THÉMATIQUE  /THEME : RÉADAPTATION / REHABILITATION
 Étudiant : Philippe Patricio
 Titre : La stimulation cérébrale non invasive dans le traitement de la lombalgie chronique : une revue systématique avec méta-analyse
 Auteurs ou auteures : Philippe Patricio; Jean-Sébastien Roy; Antoine Rohel; Cynthia Gariépy; Camille Emond; Elodie Hamel; Hugo Massé-Alarie
 Résumé : 

Contexte : La lombalgie chronique (LC) engendre un énorme fardeau économique et social dans le monde. Les thérapies existantes pour la soulager n’ont que des effets faibles à modérés. La persistance de la douleur malgré les traitements pourrait être le résultat d'une altération des zones cérébrales impliquées dans le contrôle de la douleur. Par conséquent, des techniques de stimulation cérébrale non invasive (NIBS) peuvent être utilisées pour cibler ces structures afin de diminuer la douleur.

Objectif : Le but de cette revue systématique avec méta-analyse est d'évaluer l'effet des techniques de NIBS sur la douleur et l’incapacité chez les personnes atteintes de LC.

Méthodologie : Cinq bases de données ont été consultées (MEDLINE, EBM Reviews, Embase, CINAHL et Web of Science). La douleur et l'incapacité fonctionnelle ont été regroupées en fonction du nombre de séances (séance unique ou séances répétées) et de périodes de suivi (court terme ou moyen terme).

Résultats : Onze articles ont été inclus dont 7 dans la méta-analyse (n=453 participants). La stimulation transcrânienne à courant direct (tDCS) a été la technique la plus utilisée dans les études (7/11). Un effet significatif a été trouvé sur la douleur immédiatement après une session unique par rapport au placebo (p<0,01). Les séances répétées de NIBS, en combinaison ou non avec d’autres interventions, n'ont pas eu d'impact sur la douleur et l'incapacité à court terme ou moyen terme (p>0,05).

Conclusion : Les résultats actuels ne permettent pas de recommander l'utilisation des NIBS pour traiter la LC.

 Étudiante : Ophélie Martinie 
 Titre : Implication des voies cortico-cérébelleuses dans la planification motrice chez les enfants avec la paralysie cérébrale, un protocole
 Auteurs ou auteures : O. Martinie; M. Simoneau; C. Mercier; M. T. Robert
 Résumé : Introduction : Les enfants avec la paralysie cérébrale montrent une intégrité de la matière blanche diminuée par des lésions neurologiques précoces provoquant des atteintes motrices. Une des atteintes concerne la planification motrice, contrôlée par le système cortico-cérébelleux, lui-même altéré dans la paralysie cérébrale. Or, la relation entre ce système et la planification motrice dans la paralysie cérébrale est méconnue.

Objectifs : Les objectifs sont 1) comparer la planification motrice entre des enfants avec la paralysie cérébrale et des enfants à développement typique et 2) déterminer la relation entre la planification et l’intégrité des voies cortico-cérébelleuses chez les enfants avec la paralysie cérébrale.

Méthodologie : Quinze enfants à développement typique et quinze enfants avec paralysie cérébrale âgés entre 8 et 17 ans seront recrutés et appariés selon l’âge et le sexe. Ils devront avoir un niveau I-III sur le Manual Ability Classification System. Ils participeront à 1) une session de neuroimagerie (reconstruction des voies cortico-cérébelleuses par imagerie de diffusion) et 2) une tâche de planification motrice (saisir et soulever un objet de 500g quinze fois avec la main dominante).

Analyse : Une ANOVA et des corrélations de Pearson permettront de comparer la planification (i.e., variabilité de la force de préhension en N/s) entre les groupes et d’identifier la relation entre performances et intégrité (i.e., anisotropie fractionnelle) des voies cortico-cérébelleuses. Une faible performance de planification motrice serait associée à une intégrité diminuée des voies.

Discussion : Ce projet permettra d’identifier des biomarqueurs de la planification motrice chez les enfants avec paralysie cérébrale.

 
 Étudiante : Estelle Gouriou
 Titre : Neurostimulation non invasive dans la maladie de Parkinson : étude de cas
 Auteurs ou auteures : Estelle Gouriou; Nicolas Mavromatis; Thérèse Di Paolo; Cyril Schneider
 Résumé : Introduction. La maladie de Parkinson (MP) se manifeste par des symptômes moteurs (bradykinésie, tremblements au repos, pauvreté du mouvement, raideur) et cognitifs (troubles du sommeil, dépression). La recherche en MP teste actuellement l’impact d’approches non pharmacologiques, non invasives, sans effet secondaire, sur les symptômes parkinsoniens. Ainsi, la stimulation magnétique répétitive transcrânienne (rTMS du cortex moteur primaire-M1) et la stimulation magnétique répétitive périphérique (rPMS des muscles) ont chacune montré des effets positifs sur les symptômes parkinsoniens mais sans persistance dans le temps. Les rTMS influencent la plasticité cérébrale et les rPMS réactivent le retour proprioceptif des muscles vers le cerveau et influencent le contrôle sensorimoteur.

Objectifs. Tester la différence d’effets aigus (en une séance) de trois protocoles de neurostimulation sur les symptômes parkinsoniens (évalués par UPDRSIII).

Méthodes. La participante (52 ans, non médicamentée, MP depuis 10 ans) a été testée dans trois protocoles différents de combinaison rTMS+rPMS (1 protocole par semaine) : rTMSplacebo + rPMSplacebo, rTMSréelles + rPMSréelles, rTMSréelles + rPMSplacebo. Symptômes parkinsoniens (score UPDRSIII) et plasticité cérébrale (TMS de M1) ont été évalués pré/post-stimulation à chaque séance.

Résultats et perspectives. Le score UPDRSIII s’est amélioré en aigu seulement pour la combinaison des stimulations réelles (et pas des rTMS seules), et ce, en parallèle de changements plastiques de M1. Ces résultats sont à reproduire pour un groupe de patients et patientes. Ils soulèvent l’hypothèse de l’efficacité thérapeutique des rPMS en MP.

 
 Étudiante : Tania Augière
 Titre : Effet de la douleur sur les processus d'intégration sensorimotrice : évaluation combinée de la performance motrice et des corrélats neuronaux
 Auteurs ou auteures : Augière, T.; Simoneau, M.; Mercier, C.
 Résumé : Notre cerveau intègre des informations en provenance de nos sens (afférences visuelles, somatosensorielles...) et des commandes motrices. Cette intégration sensorimotrice est cruciale pour planifier et exécuter nos mouvements. La douleur induit des altérations à long terme au niveau des cartes sensorimotrices. Toutefois, peu d’études se sont intéressées à évaluer les mécanismes expliquant l’effet de la douleur sur l’intégration sensorimotrice. Pour étudier cette intégration, les tâches de conflit sensorimoteur (par exemple dessiner en regardant dans un miroir) sont particulièrement pertinentes puisqu’elles exposent les individus à une situation nouvelle où ces derniers doivent adapter leur stratégie pour réussir la tâche. Chez des personnes en santé, durant le conflit, la performance motrice se dégrade et des mesures en électroencéphalographie montrent que le gain somatosensoriel est réduit et le gain visuel augmenté. Pour réussir le dessin, il est donc nécessaire de se fier à l’information visuelle et d’ignorer le retour somatosensoriel.

L’objectif de ce projet est d’évaluer les perturbations motrices et les corrélats neuronaux dans une situation de conflit sensorimoteur chez des personnes atteintes de fibromyalgie comparativement à des contrôles. L’hypothèse est que les personnes souffrant de fibromyalgie se fieront davantage aux afférences visuelles plutôt qu’aux afférences somatosensorielles, pour guider leurs actions motrices. Vingt participants et participantes souffrant fibromyalgie et vingt contrôles en santé effectueront une tâche de dessin dans un environnement virtuel 2D. Les participants et participantes seront exposés à une situation congruente entre les informations visuelles et somatosensorielles ou à une situation de conflit (rétroaction visuelle pivotée de 120 ou - 120 degrés par rapport au mouvement). En parallèle des mesures comportementales, l’activité cérébrale sera mesurée par électroencéphalographie au niveau des cortex somatosensoriel et visuel. L’originalité de ce projet est de combiner une évaluation de la performance motrice à des analyses en électroencéphalographie afin de comprendre le rôle de la douleur sur le contrôle sensorimoteur.

 
 Étudiant : Mikael Desmons 
 Titre : Influence de la direction du courant de la stimulation magnétique transcrânienne sur l’excitabilité intracorticale et corticospinale de la représentation des muscles multifides
 Auteurs ou auteures : Mikaël Desmons; Amélie Desgagnés; Antoine Rohel; Catherine Mercier; Hugo Massé-Alarie
 Résumé : Les muscles multifides superficiel (sMF) sont impliqués dans le contrôle moteur de la colonne vertébrale lors de tâches posturales et volontaires. En fonction de la tâche, les sMF seraient contrôlés par différents réseaux de neurones. Les régions prémotrices, dont l’aire motrice supplémentaire (SMA), semblent impliquées dans le contrôle postural, alors que le cortex moteur primaire (M1) est le centre d’exécution du mouvement volontaire. La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) permettrait de tester ces circuits en manipulant le sens du courant (postéro-antérieur (PA) : M1 / antéro-postérieur (AP) : prémoteur/SMA).

OBJECTIF : Déterminer si la direction du courant influence différemment les circuits du M1 et l’excitabilité des projections corticospinales impliquées dans le contrôle des sMF.

MÉTHODES : Dix participants et participantes ont été testés dans les deux directions de courant de la TMS (PA vs AP). La force de connexion corticospinale a été évaluée par une courbe de recrutement (90 à 160% du seuil moteur actif [AMT]). Les mécanismes de facilitation et d’inhibition intracorticales ont été testés par des stimulations pairées (80% puis 120% AMT, intervalles inter stimulus: 2-3-10 et 15ms).

RÉSULTATS : La direction AP produit une plus grande inhibition que la direction PA aux intervalles 2ms (p=0.003) et 3ms (p=0.018). Aucune différence n’a été observée entre les directions de courant aux intervalles 10ms et 15ms. La courbe de recrutement ne diffère pas entre les directions de courant.

CONCLUSION : La direction du courant influencerait différemment les réseaux de neurones impliqués dans l’inhibition intracorticale de la représentation des sMF.

 
 Étudiant : Kaven Hamel
 Titre : Mobilisation précoce suite à une fracture distale du radius : impact fonctionnel et mécanismes neurophysiologiques
 Auteurs ou auteures : Kaven Hamel; Élodie Traverse; Catherine Mercier; Véronique Flamand
 Résumé : La fracture distale du radius (FDR) est la plus commune dans les urgences. Au retrait du plâtre, des effets sensorimoteurs, fonctionnels, perceptuels et neurophysiologiques sont notés. Des études démontrent qu’une immobilisation brève améliore les capacités sensorimotrices et la reprise des activités, or l’influence d’une intervention de mobilisation précoce sur le fonctionnement neurophysiologique, perceptuel et leurs liens avec la récupération fonctionnelle ne sont pas bien compris. Objectifs. 1) Comparer les changements corticaux et fonctionnels entre des individus ayant subi une immobilisation longue et ceux ayant fait une mobilisation précoce. 2) Comparer l’influence des deux interventions sur la perception du membre. 3) Déterminer les associations entre la récupération fonctionnelle, la perception du membre et les changements corticaux.

Méthode. Une étude de cohorte prospective sera réalisée auprès de 30 adultes ayant subi une FDR. Les critères de sélection sont : ≥50 ans; FDR fermée et extra-articulaire; absence de neuropraxie. Le groupe expérimental (mobilisation précoce) débutera des exercices à 10 jours. Les 2 groupes participeront à 3 séances d’évaluation aux 10e jour, 6e et 10e semaines post-opératoires. Chaque séance comportera des mesures de la fonction sensorimotrice, de la perception du membre ainsi que de la carte motrice du muscle extenseur radial du carpe à l’aide de la stimulation magnétique transcrânienne.

Résultats. Étape de recrutement en cours. Les résultats descriptifs du premier participant seront présentés.

Discussion. L’étude va approfondir notre compréhension de l’impact d’une mobilisation précoce sur les changements fonctionnels, perceptuels et neurophysiologiques des individus ayant subi une chirurgie après une FDR.

 
 THÉMATIQUE / THEME : MÉCANISMES ET PATHOLOGIE / MECHANISMS AND PATHOLOGIES
 Étudiant : Sylvain Iceta
 Titre : Changements neurocomportementaux et fonctionnels après la chirurgie bariatrique : une étude en IRM fonctionnelle (IRMf)
 Auteurs ou auteures : Iceta S*; Scovronec A; Pelletier M; Biertho L; Tchernof A; Richard D; Bégin C; Dagher A; Michaud A
 Résumé : 

Contexte : Après une chirurgie bariatrique, des changements dans les préférences alimentaires sont décrits et pourraient impliquer des modifications du contrôle hédonique et/ou cognitif. Notre objectif est de caractériser les changements neurocomportementaux et fonctionnels en réponse à des stimuli visuels d’aliments suite à une chirurgie bariatrique.

Méthode : Des IRMf au cours d’une tâche d’enchères Becker-DeGroot-Marshak ont été réalisées chez 35 participants et participantes 1 mois avant la chirurgie et aux suivis post-opératoires de 4, 12 et 24 mois. Cette tâche évalue la valeur subjective des aliments en invitant les participants et participantes à miser entre 0$ et 5$ sur des aliments riches ou faibles en calories. Un modèle linéaire général a été appliqué pour examiner l’activité cérébrale en réponse à la densité calorique des aliments modulée par la valeur subjective.

Résultats : Le montant moyen des mises pour les aliments riches en calories a diminué après 4 mois et tendait à revenir vers la valeur pré-chirurgie ensuite (avant : 2,14$; 4 mois : 1,63$ et 12 mois : 1,89$; p<0,01). Aucun changement n’a été observé pour les aliments faibles en calories (avant : 2,44$; 4 mois : 2,58$ et 12 mois : 2,61$; p=0,15; FInteraction=6,41, p=0,01). L’activité cérébrale en réponse à la densité calorique des aliments modulée par la valeur subjective a augmenté significativement dans le cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) bilatéral à 4 mois.

Conclusion : Une diminution de la valeur subjective attribuée aux aliments riches en calories est observée 4 mois après la chirurgie bariatrique. Celle-ci pourrait impliquer une modification du contrôle cognitif via le DLPFC.

 
 Étudiant : Thiéry De Serres-Bérard

 Titre : Modélisation des atteintes neurologiques dans la forme congénitale de la dystrophie myotonique de type 1 à l'aide d'organoïdes de cerveau

 Auteurs ou auteures : Thiéry De Serres-Bérard; Dominic Jauvin; Laurie Martineau; Véronique Racine; Jack Puymirat
 Résumé : 

INTRODUCTION : La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est une maladie génétique multisystémique causée par une expansion des répétitions CTG dans le gène DMPK. Les ARN messagers mutés forment des agrégats toxiques dans le noyau des cellules appelés foci et causent des erreurs d’épissage alternatif. Il existe une forme congénitale de la maladie (CDM1) associée à des malformations au niveau du cerveau et qui résulte en un retard mental. Toutefois, les mécanismes cellulaires à l’origine de ce phénomène ne sont pas connus. Nous émettons l’hypothèse que la CDM1 perturbe la prolifération et la migration des progéniteurs neuronaux. L’objectif du projet est de développer un modèle d’organoïdes de cerveau afin d’offrir un nouveau modèle in vitro pour étudier la CDM1.

MÉTHODE : Nous produits des cellules souches pluripotentes induites (iPSCs) à partir d’individus sains ou atteints de CDM1 que nous avons cultivés en agrégat dans un milieu de différenciation neuronale. Les organoïdes de cerveau ainsi formés ont été analysés par microscopie confocale.

RÉSULTATS : Les organoïdes de cerveau comportaient des zones ventriculaires abritant des progéniteurs neuronaux ainsi que des couches corticales organisées de façon rudimentaires. De plus, les neurones dérivés de patients avec la DM1 manifestaient la présence de foci nucléaires formés par les transcrits mutés.

CONCLUSION : Nous avons confirmé la pertinence du modèle d’organoïde cérébral pour la modélisation de la CDM1 en vérifiant sa capacité à récapituler des événements clés du développement embryonnaire de cerveau et à reproduire le phénotype moléculaire principal associé à la DM1.

 
 Étudiant : Jérémie Guilbert
 Titre :  Signatures neurovasculaires de l’activité excitatrice et inhibitrice
 Auteurs ou auteures : Jérémie Guilbert; Michèle Desjardins
 Résumé : Les outils d’imagerie non invasifs modernes basés sur la mesure de signaux vasculaires, tels que l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), ont révolutionné notre capacité à étudier le fonctionnement du cerveau chez l’humain. Cependant, ils ne permettent pas de quantifier directement l’activité neuronale, reflétant plutôt les variations locales d’oxygénation qui suivent l’activation par l’entremise du couplage neurovasculaire. Une avenue qui pourrait permettre de résoudre cette problématique vient de l’observation que certains types neuronaux consomment l’oxygène à des taux distincts en plus d’avoir des effets spécifiques sur le débit sanguin cérébral. Notamment, l’activité des neurones excitateurs entraîne généralement un coût métabolique plus élevé que celle des neurones inhibiteurs, tandis que ces derniers peuvent produire des molécules vasoconstrictrices ayant pour effet de diminuer l’apport en sang oxygéné. Ainsi, l’excitation et l’inhibition auraient des signatures neurovasculaires distinctes qui pourraient être détectées par des outils comme l’IRMf afin de quantifier leur niveau d’activation relatif. Pour tester cette hypothèse, des techniques d’optogénétique peuvent être utilisées afin d'activer spécifiquement différents types de neurones avant de mesurer leurs réponses vasculaires respectives. Comme ces techniques sont limitées à une utilisation sur des modèles animaux, il est également intéressant d’avoir recours à des stimulations sensorielles activant des circuits neuronaux qui impliquent différents niveaux d’excitation et d’inhibition. En combinant ces deux approches pour étudier la signature neurovasculaire de types de neurones spécifiques, il pourrait devenir possible de développer des modèles permettant de lier quantitativement les signaux d’imagerie fonctionnelle macroscopiques à des événements cellulaires microscopiques.
 
 Étudiante : Mahsa Dadar
 Titre : White Matter Hyperintensity Prevalence in Different Neurodegenerative Diseases
 Auteurs ou auteures : Mahsa Dadar; Maryna Zhernovaia; Sawsan Mahmud; Josefina Maranzano; Richard Camicioli; Simon Duchesne
 Résumé : Background: White matter hyperintensities (WMHs) are areas of increased signal on FLAIR images indicating presence of cerebrovascular disease. WMHs are more prevalent in patients with neurodegenerative diseases. Here we investigate WMH differences in various neurodegenerative disease cohorts.

Methods: Imaging/clinical data were obtained from Canadian Consortium on Neurodegeneration in Aging (CCNA) for normal controls (N=38), individuals with subjective cognitive impairment (SCI, N=56), mild cognitive impairment (MCI, N=126), Alzheimer’s dementia (AD, N=52), frontotemporal dementia (FTD, N=14), Parkinson’s disease (PD, N=62), Lewy body disease (LBD, N=14), vascular MCI (V-MCI, N=12), and mixed dementia (N=16). WMH volumes were calculated per each brain lobe and hemisphere. Linear regression models were used to assess the WMH differences between controls and each group of patients (WMH~1+Cohort+Age+Sex). Cohort indicates each disease group contrasted against the controls. The results were corrected for multiple comparisons using false discovery rate (FDR) controlling method with a significance threshold of 0.05.

Results: WMHs increased with age in all regions (p<0.001). Female subjects had significantly higher WMH loads in bilateral frontal lobes, and left parietal lobe (p<0.02). SCI, MCI, and PD subjects had significantly higher WMH loads overal and in frontal lobes (p<0.02). FTD and Mixed subjects had significantly higher WMH loads in all regions (p<0.01). LBD patients had significantly higher WMH loads in the bilateral occipital lobes (p<0.01). V-MCI patients had significantly higher WMH loads in bilateral frontal and parietal lobes and left occipital lobe (p<0.003).

Conclusions: SCI, MCI, mixed, and FTD subjects present with significantly higher WMH loads compared with age matched controls.

 
 Étudiante : Sawsan Mahmoud
 Titre : Pediatric onset acquired demyelinating syndromes: MRI characteristics of Relapsing MOG positive and Multiple Sclerosis MOG negative patients
 Auteurs ou auteures : Sawsan Mahmoud, MD1, Mahsa Dadar, PhD2, Sridar Narayanan, PhD2, Douglas L. Arnold, MD2, D. Louis Collins, PhD2, Brenda Banwell, MD3-4, and Josefina Maranzano, MD, PhD1-2, on behalf of the Canadian Pediatric Demyelinating Disease Network
 Résumé : Myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG+) is a new disease which recently (in 2019) has been recognised as a distinct disease and part of acquired relapsing demyelinating diseases in children. This group includes also multiple sclerosis (MS). While both MOG+ disease and MS share lesions in the white matter, MS is also characterized by cortical lesions (CL), which have not yet been studied in MOG+ disease. The aim of this research is to compare the demographic and MRI characteristics (including CL) of children with MS and those with MOG disease.

To this end, we used 3T MRI including 3D T1-weighted, 3D FLAIR and 3D magnetization-transfer (MT) contrasts that were acquired from 14 verified MOG-negative-MS children and 13 MOG+ children. CL counts, white matter (WM) lesion volumes, and normalized MTR values in CL, WM lesions, normal appearing cortical grey matter (NAcGM), and normal-appearing WM (NAWM) were measured. Mann-Whitney and T-tests were used to compare the measurements.

The results showed that children with MOG+ disease were younger at disease onset (p<0.0001) and they had a longer disease duration (p=0.01) compared to the MS group. CL counts were significantly higher in the MS group (p=0.005). However, normalized-MTR values which relate to myelin, of the CLs themselves, NAcGM and NAWM were not significantly different between both groups. WM lesion volumes were significantly higher in the MS group (p<0.0001). Interestingly, normalized MTR values in MS WM lesions were significantly lower than MOG+ WM lesions (p=0.004) likely reflecting more severe demyelination.

 
 Étudiante : Camille Parent
 Titre : Association entre l’accumulation de ß-amyloïde et le déclin cognitif chez les individus âgés cognitivement sains : revue systématique et méta-analyse
 Auteures ou auteures : Parent, C.; Duchesne, S.; Hudon, C.
 Résumé : Dans les dernières décennies, deux conceptualisations distinctes de la maladie d’Alzheimer (MA) se sont développées en parallèle, l’une étant axée sur son syndrome clinique et l’autre sur son processus pathophysiologique. L’hypothèse de la cascade amyloïde, selon laquelle l’accumulation anormale de ß-amyloïde dans le cerveau ne serait non pas uniquement un marqueur mais bien la cause de la MA, s’est éventuellement établie comme hypothèse dominante du processus pathophysiologique de la maladie. Selon cette hypothèse, l’accumulation ß-amyloïde serait ainsi étroitement liée à la progression clinique de la MA et ses effets sur le déclin cognitif devraient se manifester avant même l’apparition des symptômes cliniques de la maladie. Avec l’avènement des techniques d’imagerie cérébrale, la ß-amyloïde a ainsi émergé comme un des biomarqueurs les plus importants pour la MA. Son apparition est supposée précéder de plusieurs années les déficits cognitifs associés à la maladie. Pourtant, plusieurs résultats de recherche tendent à démontrer que cette relation n’est pas si claire. Dans une perspective de détection précoce et de prévention, il est crucial d’appréhender l’apparition et le développement de la MA en examinant la relation entre sa pathophysiologie putative et son syndrome clinique. Il est donc essentiel d’étudier la relation entre l’accumulation de ß-amyloïde et le déclin cognitif à un stade précoce de la maladie, soit chez des individus âgés cognitivement sains, et d’en suivre l’évolution sur plusieurs années. L’objectif du présent projet est d’investiguer cette relation par une revue systématique de la littérature scientifique et une méta-analyse.

Comité d'organisation de la Journée

Philippe Albouy, Ph.D., professeur adjoint à l'École de psychologie, Université Laval (membre chercheur)

Véronique Flamand, Ph.D., professeure adjointe au département de réadaptation, Université Laval (membre chercheuse)

Catherine Fontaine-Lavallée, M.Sc., coordonnatrice du CINQ 

Maxime Perron, B.Sc., étudiant à la maîtrise et représentation Cerveau en Tête (membre étudiant)

Pascale Tremblay, Ph.D., co-directrice du CINQ, professeure agrégée au département de réadaptation, Université Laval (responsable du Comité)





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