Etude des réseaux du repos chez des patients schizophrènes comparativement à des sujets témoins

by François Orliac

Doctoral thesis in Recherche clinique, innovation technologie, santé publique

Under the supervision of Pascal Delamillieure and Marc Joliot.

defended on 2014

in Caen , under the authority of École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime) , in a partnership with Imagerie et stratégies thérapeutiques des pathologies cérébrales et tumorales (Caen ; 2012-2016) (laboratoire) .

Thesis committee President: Sonia Dollfus.

Thesis committee members: Pascal Delamillieure, Marc Joliot, Sonia Dollfus, Renaud Jardri, Cédric Lemogne.

Examiners: Renaud Jardri, Cédric Lemogne.

Alternative Title

Study of the resting-state networks in schizophrenia patients in comparison to healthy controls

Abstract

The dysconnectivity theory of schizophrenia proposes that schizophrenic symptoms arise from abnormalities in neuronal connectivity. Resting-state networks are relevant tools to explore brain functional connectivity. We conducted two studies, based on different approaches. In our first study, we selected two networks we found to be particularly relevant in the field of schizophrenia: Default-Mode Network and Salience Network. We report reduced functional connectivity within frontal regions of the Default-Mode Network, correlated with difficulties in abstract thinking. We also report reduced functional connectivity within subcortical regions of the Salience Network, correlated with delusion and depression scores, which is in line with the aberrant salience hypothesis. In our second study we adopted an exploratory approach and thus extended our analyses across all resting-state networks. We report reduced functional connectivity within visual and sensorimotor networks. Negative symptoms, positive symptoms and hallucinations seem related to abnormalities in crossmodal binding. Furthermore, we report a loss of anticorrelation between intrinsic and extrinsic systems in schizophrenia patients, more precisely an anomalous synchronization between a visual network and a mental imaging network which seem related to hallucinations in schizophrenia patients.

keywords

• Schizophrénie
• Réseaux neuronaux (physiologie)
• Cerveau -- Imagerie par résonance magnétique
• Localisation cérébrale

Abstract

La théorie de la dysconnectivité dans la schizophrénie propose que les symptômes présentés par les patients découlent d’anomalies de la connectivité neuronale. Les Réseaux fonctionnels du Repos sont des outils pertinents pour explorer la connectivité fonctionnelle cérébrale. Nous avons réalisé deux études, basées sur deux approches différentes. Dans la première étude nous avons sélectionné deux réseaux qui sont apparus comme particulièrement pertinents dans le cadre de la schizophrénie : le Réseau du Mode par Défaut et le Réseau de la Saillance. Nous avons ainsi mis en évidence une diminution de connectivité au sein des régions frontales du Réseau du Mode par Défaut, corrélée avec les difficultés d’abstraction des patients. Nous avons de la même manière mis en évidence une diminution de connectivité dans les régions sous-corticales du Réseau de la Saillance, corrélée avec les symptômes positifs et les symptômes dépressifs, ce qui corrobore la théorie de la saillance aberrante dans la schizophrénie. Dans notre deuxième étude, nous avons décidé de basculer vers une approche exploratoire et d’étendre nos analyses à l’ensemble des Réseaux fonctionnels du Repos. Nous avons ainsi mis en évidence une diminution de connectivité au sein des réseaux visuels et sensorimoteurs. La gravité des symptômes négatifs, positifs, et la présence d’hallucinations semble liée à une altération de l’intégration multimodale. Nous avons par ailleurs mis en évidence une diminution de l’anticorrélation entre systèmes intrinsèque et extrinsèque chez les patients sous la forme d’une synchronisation aberrante entre un réseau d’imagerie mentale et un réseau visuel, liée à la présence d’hallucinations.