Soutenance de thèse de Aïda CANCEL

Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Biologie-Santé - Spécialité Neurosciences
établissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
IRM,traumatismes infantiles,morphologie cerebrale,connectivité fonctionnelle,
Keywords
functional connectivity,brain morphology,MRI,childhood trauma,
Titre de thèse
Les traumatismes infantiles dans la schizophrénie : apports de l’imagerie cérébrale.
Brain impact of childhood trauma in schizophrenia.
Date
Vendredi 16 Novembre 2018 à 14:00
Adresse
Faculté de Médecine de la Timone 27, boulevard Jean Moulin 13005 Marseille
Salle 2
Jury
Directeur de these Eric FAKRA CHU Saint Etienne
Rapporteur Delphine CAPDEVIELLE CHU Montpellier
Rapporteur Arthur KALADJIAN CHU Reims
Examinateur Wissam EL HAGE CHU Tours
CoDirecteur de these Olivier BLIN AP-HM
Examinateur Arnaud CACHIA Université Paris Descartes

Résumé de la thèse

Les traumatismes infantiles sont un facteur de vulnérabilité à la schizophrénie et ils joueraient un rôle majeur dans la transition psychotique. Les altération de matière grise observées chez les sujets ayant subi des traumatismes précoces sont très similaires à ceux mis en évidence depuis trois décennies par les études d’imagerie cérébrales dans la schizophrénie. Le but de ce travail de thèse était de questionner l’impact des traumatismes infantiles sur le cerveau des schizophrènes. Nous avons exploré les interactions entre les traumatismes infantiles et, d’une part la morphologie cérébrale et, d’autre part la connectivité fonctionnelle chez des sujets schizophrènes. Enfin, nous avons réalisé une revue de la littérature récente sur l’imagerie cérébrale des traumatismes précoces dans la schizophrénie. Dans notre première étude, nous avons exploré l’impact des traumatismes infantiles sur la morphologie cérébrale et sur les symptomes de 21 patients schizophrènes et 30 volontaires sains. Nous avons utilisé la voxel-based morphometry (VBM) et les modèles d’équations structurelles. La négligence émotionnelle était associée à une diminution du volume total de matière grise dans les deux groupes, avec une association plus marquée dans le groupe de sujets schizophrènes. Dans ce même groupe de patients, la sévérité de la négligence émotionnelle était prédictive de la densité de matière grise du cortex préfrontal dorso-latéral, elle-même prédictive de la sévérité de la désorganisation. Dans notre seconde étude, nous avons utilisé une tâche émotionnelle en IRMf pour explorer les liens entre les traumatismes infantiles et la connectivité fonctionnelle PPI (psychophysiological interraction) de l’amygdale chez 21 sujets schizophrènes et 25 volontaires sains. Au cours de la tâche dans le groupe de schizophrènes, la sévérité des abus sexuels et des négligences physiques étaient associée à une diminution de connectivité entre l’amygdale et la région du cortex cingulaire postérieur/précunéus. De plus, les patients présentaient une diminution de la connectivité au cours de la tâche entre l’amygdale et le cortex cingulaire postérieur/précunéus par rapport aux volontaires sains. Enfin, depuis la première étude sur le sujet publiée en 2011, douze articles ont exploré les liens entre traumatismes infantiles et altérations cérébrales dans la schizophrénie. Le résultat le plus répliqué concernait l’association forte entre sévérité des traumatismes et volume total de matière grise. Cette association semblait plus marquée chez les patients schizophrènes que chez les volontaires sains, ce qui suggère une vulnérabilité différente chez les patients et des interactions gènes x environnement ou environnement x environnement. De plus, les traumatismes infantiles, chez les schizophrènes, étaient associés à des diminution de matière grise au niveau du cortex préfrontal et à des altérations diffuses de l’intégrité de la matière blanche. Des résultats non répliqués concernaient également une association entre les traumatismes précoces et des altérations de matière grise du thalamus et du cortex cingulaire antérieur et des altération fonctionnelles au niveau de l’hippocampe, de l’insula, de la jonction temporo-pariétale, du cunéus, du précunéus, du cortex cingulaire postérieur et préfrontal dorso-latéral. Ainsi nos résultats suggèrent que les traumatismes infantiles pourraient avoir des effets à long terme sur la morphologie, l’activité et la connectivité cérébrale. De tels évènements traumatiques, interagissant avec une vulnérabilité génétique et avec d’autres facteurs de risques environnementaux de psychose, pourraient modeler la psychopathologie schizophrénique via des effet cérébraux neurodévellopementaux. Ces altérations semblent plus marquées dans des régions comme le cortex préfrontal ou dans des circuits cortico-limbiques associés au stress psychique, à l’attribution à soi ou à la cognition sociale, éléments majeurs de la pathologie schizophrénique.

Thesis resume

Childhood trauma is associated with schizophrenia vulnerability, with a growing body of evidence to suggest a role in the onset of psychotic disorders. The pattern of grey matter decrease in subjects that experienced early trauma is similar to alterations revealed by three decades of brain imaging studies in schizophrenia. The aim of this work was to question the possible impact of childhood trauma on the brain of schizophrenia patients. We conducted two originals researches to explore the interactions between childhood trauma and brain morphology and connectivity in schizophrenia. Finaly, we reviewed the very recent litterature about brain imaging of childhood trauma in schizophrenia. In our first study, we investigated the impact of childhood trauma on brain morphology and symptoms dimensions with voxel-based morphometry (VBM) and structural equation modelling in 21 patients with schizophrenia 30 healthy control subjects. Childhood emotional neglect was associated with decreased total grey matter volume in both groups, with a stronger association in the patients group. In the schizophrenia patients group, severity of emotional neglect predicted grey matter decrease in dorsolateral prefrontal cortex, which in turn predicted the severity of disorganization. In our second study, we used an fMRI emotional task with PPI (psychophysiological interraction) to explore the links between early trauma and amygdala functional connectivity in 21 schizophrenia patients and 25 healthy controls. During the emotional valence task in the schizophrenia patients group the, severity of of sexual abuse and physical neglect during childhood were associated with decreased connectivity between the amygdala and the posterior cingulate/precuneus region. In addition, patients showed decreased coupling between the amygdala and the posterior cingulate/precuneus region compared to controls. Finaly, since the first study in 2011, 12 articles explored the links between childhood trauma and brain alterations in schizophrenia patients. The most replicated result is the strong association between the severity of childhood trauma and the decrease of total grey matter volume. This association seems to be stronger in schizophrenia patients than in healthy subjects, suggesting a different vulnerability in patients and genes x environement or environement x environement interations. In addition, childhood trauma in schizophrenia patients is related to alterations in the prefrontal cortex grey matter and wieldspread alterations of white matter intergrety. Non-replicated results also suggest an association between early trauma and grey matter alterations in the thalamus and the anterior cingulate cortex and impared functional activity in the hippocampus, the insula, the temporo-parietal junction, the cuneus, the precuneus, the posterior cingulate cortex and the dorsolateralprefontal cortex. Our findings suggest that childhood trauma could have long term effects in brain structure, activity and connectivity. Such early events, that interact with vulnerability genes and other environemntal risk factors for psychosis, could shape the psychopathology of schizophrenia with developmental effects on the brain. Such alterations seem more pronounced in regions such as the prefrontal cortex, or in specific stress-related circuits affecting self-consciousness and social cognition in schizophrenia.