Aspects cognitifs, comportementaux et émotionnels de l’activité physique problématique dans l’anorexie mentale

Cognitive, behavioural and emotional aspects of problematic physical activity in anorexia nervosa

• Auteur / Autrice : Laura Di Lodovico
• Direction : Philip Gorwood, Palmiero Monteleone
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurobiologie
• Date : Soutenance le 12/12/2024
• Etablissement(s) : Université Paris Cité en cotutelle avec Università degli studi (Salerne, Italie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de psychiatrie et neurosciences de Paris (2008-....)
• Jury : Président / Présidente : Mélina Fatseas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philip Gorwood, Palmiero Monteleone, Angela Favaro, Philippe Nubukpo, Lucia Caffino
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Angela Favaro, Philippe Nubukpo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Émotions

Exercices physiques

Anorexie mentale

Mots clés libres

Anorexie mentale

Activité physique compulsive

Exercice physique

Renforcement

Prise de décision

Motivation

Anxiété

Régulation émotionnelle

Comportement animal

Conditionnement opérant

Anorexia nervosa

Compulsive exercise

Physical exercise

Reinforcement

Decision making

Motivation

Anxiety

Emotional regulation

Animal behavior

Operant conditioning

Résumé

L'anorexie mentale (AM) est une maladie psychiatrique caractérisée par des comportements de contrôle du poids et de la forme physique, tels que la restriction alimentaire et une activité physique problématique. La compréhension des mécanismes de développement et de maintien de cette activité physique problématique est encore incomplète malgré son impact péjoratif sur le pronostic et la rémission. L'objectif de ce travail de thèse est d'examiner les facteurs cognitifs, comportementaux et émotionnels impliqués dans le développement et le maintien de l'activité physique problématique dans l'AM, par une approche translationnelle. Dans la première partie, le rapport entre activité physique et les altérations cognitives, émotionnelles et neuropsychologiques de l'AM est examiné par des études cliniques. Les résultats mettent en évidence un effet aggravateur de l'activité physique problématique sur certains symptômes de la maladie, comme la distorsion de l'image corporelle, et un effet renforçateur de l'activité physique chez les patients avec AM, pouvant se manifester à travers des niveaux plus importants de craving, et principalement lié à une augmentation des émotions positives ayant les caractéristiques d'un endophénotype de l'AM. Une nouvelle banque de stimuli d'activités sédentaires versus d'exercices physiques est présentée afin de faciliter ces évaluations. Les altérations cognitives liées à l'AM jouent également un rôle important dans la chronicisation de ce symptôme. En analysant la capacité de prise de décision par une approche bayésienne, on constate une diminution de la sensibilité au feedback associée au trouble en tant que trait, mais qui n'a aucun impact sur la prise de décision, sauf en cas de dénutrition. L'intrication entre les facteurs métaboliques et émotionnels, telle l'anxiété, joue donc un rôle pivotal dans le déséquilibre du choix alimentaire et de l'activité physique dans l'AM. La rigidité cognitive, endophénotype connu de l'AM, joue un rôle de premier plan. Pour la première fois, une corrélation positive, AM-spécifique, est retrouvée entre rigidité cognitive et quantité d'activité physique objectivement mesurée par monitorage de la fréquence cardiaque. L'ensemble de ces études cliniques permet de concevoir un modèle théorique du développement et du maintien de l'activité physique problématique spécifique de l'AM, impliquant des facteurs cognitifs, émotionnels et comportementaux associés à la maladie et sous-tendus par une vulnérabilité intrinsèque. Dans la deuxième partie de cette thèse, un modèle animal novateur pour l'étude des aspects motivationnels de l'activité physique, problématique dans l'AM, est développé. Ce modèle se base sur les principes de la neuro-économie, du conditionnement opérant et du paradigme dit « à économie fermée ». Les premières expériences menées ont permis d'identifier une lignée génétique de souris présentant des niveaux plus élevés de motivation et de craving à la course sur roue d'exercice. En situation d'économie fermée et de choix compétitif entre roue et nourriture, c'est la lignée des BALB/c qui présente la plus haute vulnérabilité au développement d'un déséquilibre motivationnel entre l'alimentation et l'exercice physique. Ce phénotype est exacerbé lorsque, comme dans l'AM, l'effort motivationnel de l'alimentation est augmenté, tandis que celui de l'exercice est maintenu à un niveau bas. Ce volet de recherche animale intègre et enrichit les résultats obtenus par les études cliniques effectuées au cours de cette thèse. En plus de sa haute portée écologique et de son haut niveau de validité apparente et structurelle, ce modèle pourra permettre d'éclairer les interactions gènes-environnement et les mécanismes sous-jacents de l'activité physique problématique dans l'AM.

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterised by weight and shape controlling behaviours, including food restriction and problematic physical activity. Despite its detrimental impact on prognosis and remission, the understanding of the mechanisms of development and maintenance of problematic physical activity in AN remains incomplete. The objective of this thesis is to examine the cognitive, behavioural and emotional factors involved in the problematic physical activity observed in AN through a translational approach. In the first section, the relationship between problematic physical activity and cognitive, emotional and neuropsychological alterations of AN is analyzed by clinical studies. The results underscore a worsening impact of physical activity on specific symptoms of the disorder, including body image distortion, and a reinforcing effect of physical exercise in patients with AN, manifested as elevated craving, and primarily linked to an improvement of positive emotions, displaying the characteristics of an endophenotype. Additionally, a new set of validated dynamic stimuli, comprising both sedentary activities and physical exercise, is presented. Cognitive alterations associated with AN contribute significantly to the chronicisation of problematic physical activity. A Bayesian approach to the analysis of decision-making capacity reveals a reduction in feedback sensitivity associated with the disease as a trait. However, this impact on decision-making is observed only in situations of undernutrition. The interaction between metabolic and emotional factors, such as anxiety, is crucial to the imbalance between food choice and physical activity observed in AN. Cognitive rigidity, an endophenotype of AN, paves the way to the inflexibility of this decision-making process. For the first time, a positive, AN-specific correlation is identified between cognitive rigidity and the amount of physical activity objectively measured by heart rate monitoring. Collectively, these clinical studies provide a foundation for a theoretical model of the development and maintenance of problematic physical activity specific to AN, incorporating AN-associated cognitive, emotional, and behavioural factors, and partly grounded in an intrinsic vulnerability that explains the strong reinforcing power of this practice in these patients. The second part of this thesis presents a novel animal model for the study of the motivational aspects of problematic physical activity in AN. This model is based on the principles of neuro-economics, operant conditioning and the 'Closed economy' paradigm. Initial experiments led to the identification of a genetic strain of mice that showed increased motivation and desire to run on a wheel. However, in a closed-economy setting with a competitive choice between food and the wheel, the BALB/c strain showed the greatest susceptibility to the development of a motivational imbalance between food and exercise. This phenotype is further exacerbated when, as in AN, the motivational effort associated with food is increased, while that associated with exercise is maintained at a low level. This animal research component builds upon and extends the findings of the clinical studies conducted as part of this thesis. In addition to its high ecological, face and construct validity, this model will facilitate the understanding of gene-environment interactions and the mechanisms underlying problematic physical activity in AN.