Neuropsychology, anatomical and functional neuroimaging in early Alzheimer’s disease : A study of the hippocampal paradox and the Default Mode Network

Neuropsychologie, neuroimagerie anatomique et fonctionnelle dans la maladie d'Alzheimer au stade pré-démentiel : étude du paradoxe hippocampique et du réseau cérébral par défaut

• Auteur / Autrice : Katell Mevel
• Direction : Francis Eustache, Gaël Chételat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychologie
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Caen
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Littératures, cultures et sciences sociales (Caen....-2011)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tomographie par émission

Imagerie par résonance magnétique

Hippocampe (anatomie)

Alzheimer, Maladie d'

Résumé

Les patients Mild Cognitive Impairment amnésiques (MCIa) présentent des déficits isolés de la mémoire épisodique et un fort risque de développer rapidement la maladie d'Alzheimer. Tandis que les modifications structurales (atrophie) de l'hippocampe sont bien connues chez ces patients, celles concernant le fonctionnement (métabolisme) de cette structure sont beaucoup moins claires : il s'agit du paradoxe hippocampique. Par ailleurs, la récente découverte du Default Mode Network, perturbé très tôt au cours de la maladie, s'avère être une piste intéressante dans le cadre d'un diagnostic précoce de la maladie. L'objectif de cette thèse était d'explorer et de mieux comprendre les modifications structurales, fonctionnelles et cognitives de la maladie d'Alzheimer au stade prédémentiel (MCIa). Pour cela, nous avons recueilli des données TEP-18FDG (métabolisme), IRM anatomique (volumétrie) et fonctionnelle (signal BOLD) au repos, ainsi que des scores cognitifs et comportementaux (tests neuropsychologiques, questionnaire post-acquisition) auprès de sujets âgés de 19 à 80 ans mais également auprès de patients MCIa. Dans un premier temps, nous avons rapporté l'existence d'un dysfonctionnement de l'hippocampe chez les patients, qui s'avère être très subtile en comparaison de l'intensité de l'atrophie de cette structure. Parallèlement, nous avons pu faire la lumière sur les méthodes automatiques d'analyse du cerveau qui permettent d'obtenir des mesures rapides et fiables de ces perturbations. Enfin, grâce à l'IRM fonctionnelle au repos, nous avons mis en évidence une différenciation des patterns de modifications cérébrales et cognitives induits par le vieillissement normal et pathologique

Patients with amnestic Mild Cognitive Impairment (aMCI) are characterized by objective episodic memory impairment and a high risk of rapid conversion to Alzheimer’s disease (AD). Compared to the well-known patients’ structural injury (atrophy) of the hippocampus, the functional disturbance (hypometabolism) of this structure is still unclear. This is what we called the hippocampal paradox. In addition, the disruption of the recently-discovered Default Mode Network in aMCI is a promising result in the field of early AD diagnosis. The aim of this thesis was to provide a better understanding of early AD by exploring structural, functional and cognitive modifications observed in aMCI. To this end, we collected FDG-PET (metabolism), anatomical MRI (volumetry), resting-state functional MRI (BOLD signal) and behavioural data (neuropsychological scores, resting-state debriefing) in subjects aged from 19 to 80 years and aMCI patients. First, we found a hippocampal hypometabolism in patients compared to controls, this disturbance being however less marked than the atrophy. Additionally, we underlined the automatic whole-brain analyse methods that best detect aMCI anatomical and functional impairments. Thanks to the resting-state data, we observed different patterns of cognitive and cerebral modifications induced by normal or pathological aging