Investigation of the relation between substance use and cognitive performance and its mediating effect on psychopathology symptoms

Le projet de thèse porte sur la consommation de substances psychoactives chez les adolescents et le lien séquentiel entre la consommation de drogues, la performance cognitive, et la santé mentale des jeunes. Les objectifs de la thèse sont : 1) de tester la relation entre la prise de cannabis, ou d’alcool, et la performance cognitive, et d’en observer la séquence, 2) de vérifier si la relation entre la consommation et la performance cognitive permet, en partie, de comprendre l’apparition de symptômes de psychopathologie chez les jeunes, et 3) de définir les pratiques les mieux fondées empiriquement pour prévenir la consommation de substances chez les adolescents. Le premier chapitre de la thèse évalue la relation et la séquence entre les habitudes de consommation d’environ 4000 jeunes de la région métropolitaine de Montréal (Qc, Canada) et la trajectoire de leur développement cognitif sur une période de quatre ans. Dans un deuxième chapitre, la thèse évalue comment la relation entre la consommation et la performance cognitive de ces mêmes jeunes peut expliquer, sur une période de cinq ans, une partie de la relation observée entre la consommation et l’apparition de symptômes de psychopathologie. Dans un dernier chapitre, la thèse fait la revue des données portant sur trois types d’interventions préventives afin d’identifier comment la recherche empirique peut bonifier les efforts de prévention de la toxicomanie chez les adolescents. Les données ont été extraites d’une cohorte d’adolescents issus de la population générale, suivis longitudinalement, dans le cadre de l’étude Co-Venture (n = 3826, âgés de 12 ans à l’admission dans l’étude, suivis annuellement pendant 5 ans). Les résultats ont démontré que, bien que certains facteurs semblent prédisposer un sous-groupe de jeunes à une consommation hâtive ainsi que des difficultés neuropsychologiques, la consommation de drogues, notamment de cannabis, semble liée, de façon à la fois ponctuelle et durable, à un délai du développement cognitif, plus particulièrement des fonctions exécutives. Cette association avec le cannabis semble, en faible partie, jouer un rôle médiateur dans la relation qui unit cette consommation et l’émergence de symptômes de psychopathologie chez les adolescents. Toutefois, des facteurs prédisposants semblent contribuer à l’association entre ces trois variables. Bien que la recherche identifie que plusieurs programmes de prévention peuvent être efficaces, la majorité d’entre eux présentent des effets modestes et ponctuels. Les programmes les plus probants semblent s’inscrire dans le registre des approches de prévention ciblées. Pour bonifier nos méthodes de prévention de la toxicomanie chez les adolescents, nous pourrions tenir compte de certains facteurs prédisposants et les utiliser comme cible d’intervention; par exemple, le fonctionnement cognitif basal pourrait constituer une piste intéressante. De plus, le tempérament ou la personnalité semblent mieux établis pour prévenir la consommation de façon durable et pour aborder les enjeux cognitifs et psychologiques associés à la consommation abusive de substances. Mots-clés : Alcool, cannabis, adolescence, fonctions cognitives, symptômes de psychopathologie, devis longitudinaux, médiation, préventionThis thesis project addresses adolescents’ substance misuse and the sequential link between drug use, cognitive performance, and mental health outcomes in youth. The objectives of this thesis are: 1) to test the relation and sequence between cannabis or alcohol use and cognitive outcomes, 2) to verify if the relation between substance use and cognitive outcomes could help understand, in part, why young substance users report psychopathology symptoms, and 3) to review evidence-based interventions to prevent adolescent substance misuse and to assess what contribution could stem from the collected empirical data. The first chapter of this thesis assesses the relation and sequence between substance use behaviour of nearly 4000 youth from the Montreal metropolitan area (QC, Canada) and their cognitive development over four years. In a second chapter, this thesis analyzes how the association between substance use and cognitive outcomes could partially explain, over five years, the link observed between substance use and the appearance of psychopathology symptoms. In a final chapter, this thesis reviews data surrounding three types of preventative interventions to identify how empirical research could improve addiction prevention strategies. The data was extracted from a group of adolescents issued from the general population followed longitudinally in the scope of the Co-Venture study (n = 3826, from 12 years of age upon admission to the study, followed up annually for a period of five years). The results demonstrated that, although certain factors seem to predispose a sub-group of young people to early consumption and neuropsychological difficulties, drug consumption, especially cannabis consumption, seem to reliably predict a delay in the development of cognitive faculties, particularly the executive functions of the brain. This association with cannabis appears, to a small extent, to partially mediate the link already observed between said consumption and the emergence of psychopathology symptoms in adolescents. Still, predisposing factors seem to contribute to the association between these three variables. Although research would appear to show that several prevention strategies could be effective, most of them present modest and punctual results. The best-substantiated programs appeared to be those that adhered to a targeted prevention approach. To improve our methods of substance use prevention, one could take predisposing factors into account and use them to inform specialized intervention. Baseline cognitive functioning could constitute a particularly promising avenue. All the same, certain predisposing factors such as temperament or personality seem better equipped to prevent early-onset substance misuse and to address the psychological and cognitive issues associated with adolescent substance intake. To improve addiction prevention methods in adolescents, one could factor into account predisposing factors and use them to inform specialized intervention; for example, baseline cognitive functioning could constitute a promising avenue. In addition, temperament or personality traits seem better established to prevent early-onset substance use and to address the psychological and cognitive issues associated with adolescents’ substance misuse. Key words: Alcohol, cannabis, adolescence, cognitive functions, psychopathology symptoms, longitudinal data, mediation, preventio

Correction of megavoltage cone-beam CT images of the pelvic region based on phantom measurements for dose calculation purposes.

Megavoltage cone-beam CT (MVCBCT) is an imaging technology that provides a 3D representation of the patient in treatment position. Because it is a form of x-ray tomography, MVCBCT images give information about the attenuation coefficients of the imaged tissues, and thus could be used for dose calculation. However, the cupping and missing data artifacts seen on MVCBCT images can cause inaccuracies in dose calculations. To eliminate these inaccuracies, a correction method specific to pelvis imaging and based on phantom measurements has been devised. Pelvis-shaped water phantoms of three different sizes were designed and imaged with MVCBCT. Three sets of correction factors were created from the artifacts observed in these MVCBCT images by dividing the measured CT number by the predefined CT number for water. Linear interpolation is performed between the sets of correction factors to take into account the varying size of different patients. To compensate for the missing anatomy due to the limited field of view of the MVCBCT system, the MVCBCT image is complemented with the kilovoltage CT (kVCT) image acquired for treatment planning.When the correction method is applied to an anthropomorphic pelvis phantom, the standard deviation between dose calculations performed with kVCT and MVCBCT images is 0.6%, with 98% of the dose points agreeing within +/- 3%.With uncorrected MVCBCT images this percentage falls to 75%. An example of dose calculation performed with a corrected clinicalMVCBCT image of a prostate cancer patient shows that changes in anatomy of normal tissues result in variation of the dose distribution received by these tissues.This correction method enablesMVCBCT images to be used for the verification of the daily dose distribution for patients treated in the pelvis region

The contribution of starspots to coronal structure

Significant progress has been made recently in our understanding of the structure of stellar magnetic fields, thanks to advances in detection methods such as Zeeman-Doppler Imaging. The extrapolation of this surface magnetic field into the corona has provided 3D models of the coronal magnetic field and plasma. This method is sensitive mainly to the magnetic field in the bright regions of the stellar surface. The dark (spotted) regions are censored because the Zeeman signature there is suppressed. By modelling the magnetic field that might have been contained in these spots, we have studied the effect that this loss of information might have on our understanding of the coronal structure. As examples, we have chosen two stars (V374 peg and AB Dor) that have very different magnetograms and patterns of spot coverage. We find that the effect of the spot field depends not only on the relative amount of flux in the spots, but also its distribution across the stellar surface. For a star such as AB Dor with a high spot coverage and a large polar spot, at its greatest effect the spot field may almost double the fraction of the flux that is open (hence decreasing the spindown time) while at the same time increasing the X-ray emission measure by two orders of magnitude and significantly affecting the X-ray rotational modulation.Comment: 10 pages, 10 figure

Dampierre-sur-Linotte – Presle, Le Trou de la Roche

Il y a une quinzaine d’années, Le Trou de la Roche à Presle a fait l’objet de fouilles clandestines réalisées par quelques jeunes du village. Le mobilier ainsi que quelques renseignements ont pu être recueillis en 1985. La grotte d’un développement modeste de 19 m environ est constituée par une petite diaclase s’ouvrant par une galerie fossile sur les flancs d’une vallée sèche (fig. 1). Fig. 1 – Topographie de la grotte de Presle Dessin : J.-F. Piningre, D. Morin. À 6 m de l’entrée actuelle,..

Les représentations de la religion et du fait religieux dans le Journal de voyage de Michel de Montaigne (1580-1581) et les Essais (1580-1595)

En analysant l’évolution des prises de position du philosophe Michel de Montaigne sur la religion et le fait religieux, cette recherche vise à démontrer que l’expérience du voyage en Suisse, en Allemagne et en Italie (1580-81), a influencé à la fois la vie de Montaigne et l’écriture des versions ultérieures de ses célèbres Essais. Pour ce faire, il s’agit, dans ce mémoire, de comparer les représentations que fait Montaigne de l’architecture chrétienne et païenne, des agents de la religion et des cérémonies religieuses dans l’égo-document que constitue le Journal de voyage et celles qu’il expose dans les éditions subséquentes des Essais. En relevant ainsi ce que Montaigne choisit ou non d’altérer dans ses descriptions des différentes confessions chrétiennes et des religions antiques nous pourrons mesurer l’impact de son expérience voyageuse à la fois dans l’espace et le temps. Ainsi nos résultats révèlent un Montaigne plutôt conservateur du point de vue religieux, qui se fait à la fois le chantre de la religion privée et de l’ouverture à l’autre.This research seeks to demonstrate the impact of Michel de Montaigne’s journey through Switzerland, Germany and Italy (1580-81) on the philosopher’s life and the writing of the final versions of his famous Essais. To do so, this master’s thesis will analyze and compare Montaigne’s representations of Christian and pagan architecture, religious agents and ceremonies in the Journal de voyage and those exposed in the subsequent editions of the Essais. The analysis of the evolution in Montaigne’s descriptions of different christian confessions and ancient religions will allow us to determine the impact of his travel experience in time and space. Our results reveal a conservative Montaigne in matters of religion, and an advocate for a more interiorized religion and for the openness to others

Photochemical synthesis of p-extended ullazine derivatives as new electron donor for efficient conjugated D–A polymers

We report the synthesis of π-extended ullazine derivatives annulated with either electron-poor pyridine or electron-rich thiophene units through a metal-free, photochemical cyclodehydrochlorination (CDHC) reaction. The strongest electron-donor derivative, 7-tetradecylthieno[3′,2′:7,8]indolizino[6,5,4,3-ija]thieno[2,3-c]quinolone, was copolymerized with electron-deficient thienopyrroledione (TPD), isoindigo (IID), and diketopyrrolopyrrole (DPP) derivatives to provide three donor–acceptor conjugated polymers (D–A CPs). Their photophysical, electrochemical and photovoltaic (PV) properties were investigated. The polymers showed broad UV-vis-NIR absorption bands with λmax values of 612 nm, 698 nm, 788 nm in chloroform and exhibited optical bandgap (Eoptg) of 1.58 eV, 1.41 eV, 1.24 eV measured as films. Inverted bulk heterojunction polymer solar cells (BHJ-PSCs) were fabricated using these polymers as host and light-harvesting materials. The device based on P3:PC70BM blends shows the best power conversion efficiency (PCE) of 2.23% (Voc = 0.55 V, Jsc = 7.86 mA cm−2, FF = 52%). These promising results demonstrate that π-extended ullazine derivatives can be used as electron-rich building blocks for the construction of D–A CPs for efficient PSCs applications

Corrélats neuroanatomiques de la dépression gériatrique concomitante au trouble cognitif léger : données en neuroimagerie anatomique

Objectif Dans le Chapitre 2, une revue narrative a été réalisée pour identifier les réductions volumétriques de l’hippocampe (HC) et du cortex entorhinal (EC). Puis, dans le Chapitre 3, nous avons exploré les différences volumétriques entre le déficit cognitif léger de type amnésique avec symptômes dépressifs (aMCI/D+), le aMCI sans symptômes dépressifs (aMCI/D-) et la dépression gériatrique (LLD). Méthode Nous avons examiné l’atrophie de l’HC et du EC de 16 études réalisées avec des sujets aMCI et 10 études réalisées auprès de patients LLD (Chapitre 2). Dans le cadre du projet pilote dont les résultats sont rapportés dans le Chapitre 3, nous avons constitué trois groupes (aMCI/D+, aMCI/D- et LLD) de six sujets. L’HC et le EC ont été tracés manuellement par un collaborateur expert. Les analyses statistiques (analyse de la variance, analyse de la variance à un facteur, modèle de régression, régression classique et régression de type bootstrap) ont été exécutées par un statisticien. Résultats La revue narrative a révélé que la réduction du volume de l’HC était significative dans 92% des études et celle du EC dans 50% des études. Le projet pilote a démontré que l’HC gauche avait un volume davantage réduit dans le aMCI/D- versus la LLD et le aMCI/D+. L’HC droit avait un volume plus petit dans le aMCI/D- en comparaison avec la LLD et le aMCI/D+. Le EC gauche dans le aMCI/D+ avait une valeur moyenne réduite comparativement au EC dans les groupes aMCI/D- et LLD. Enfin, le EC droit apparaissait similaire dans les trois groupes. Conclusion La réduction du volume de l’HC était significative dans presque 100% des études et celle du EC dans 50% des études dans la revue narrative. La perte de volume de l’HC et de l’EC diffère selon le groupe. Une analyse de puissance suggère qu’un plus grand échantillon permettra de confirmer le caractère significatif des différences rapportées dans les résultats. Plusieurs recommandations ont été faites dans le but d’améliorer le design de l’étude en vue d’un projet à plus grande échelle.Objectives First, we sought to identify HC and ERC volume reductions in aMCI and LLD with a narrative review. Second, we explored whether or not there existed differences in terms of HC and EC volume reduction between aMCI/D+, aMCI/D- and LLD. Method We examined the extent of HC and EC atrophy as reported in 16 aMCI and 10 LLD studies. Then, we proceeded to the pilot project. HC and EC were manually traced by an expert and statistical analyses (ANOVA, one-way ANOVA, regression model, classical regression and boostrap regression) were done by a statistician. Results The narrative review revealed that total HC volume reduction was significant in 92% of aMCI and 50% of LLD studies. The pilot project showed that left HC was considerably smaller in aMCI/D- than in LLD and aMCI/D+. Similarly, right HC was smaller in aMCI/D- than in LLD and aMCI/D+. Left EC had a lower mean value in aMCI/D+ than aMCI/D- and LLD. Right EC appeared to be approximately equal between aMCI/D+, aMCI/D- and LLD. Conclusion Total HC volume reduction was significant in almost 100% of aMCI and 50% of LLD studies of the narrative review.Volume loss of total and lateralized HC in LLD studies seemed fairly similar to that of aMCI studies in terms of percentage. Post hoc power analysis revealed that the number of participants in each group should be increased to detect significant volumetric differences. One of the goals of this pilot project was to provide recommendations in order to improve the design of the research before a larger experiment

La structure de la chromatine dans la régulation de la transcription des gènes d'ARN ribosomique chez Saccharomyces cerevisiae

Dans le but de mieux comprendre le rôle de la régulation de la structure de la chromatine sur la régulation de la transcription de classe I, nous avons étudié la distribution et le comportement de deux protéines associées à la chromatine au locus ribosomique. La première de ces protéines est Hmo1p, une protéine possédant une homologie de séquence avec le facteur UBF, un facteur de transcription de classe I présent chez les vertébrés. La seconde protéine est le variant d'histone H2A.Z, variant connu pour son implication dans la régulation de la transcription. Nous avons initialement étudié le comportement de Hmo1p au niveau du promoteur du gène d'ARNr 35S chez la levure par empreinte à la DNAseI et conclu qu'elle n'induit pas une circularisation de l'ADN à la manière des nucléosomes, comme le fait UBF au promoteur du gène ribosomique des mammifères. Nous avons également étudié l'affinité de Hmo1p pour la séquence primaire au locus ribosomique et conclu qu'elle ne possède pas d'affinité particulière ni pour la séquence primaire du promoteur ni pour d'autres parties du locus ribosomique. Nous avons étudié la distribution de Hmo1p au locus ribosomique par immunoprécipitation de la chromatine sur des cellules en croissance active de même que sur des cellules traitées à la rapamycine. Nous avons observé un enrichissement à proximité du promoteur, mais aucune différence en fonction de l'état de croissance. Nous avons conclu que la protéine Hmo1p n'est pas impliquée dans la régulation de la transcription au niveau du promoteur d'ARNr 35S. Nous avons ensuite analysé le comportement du variant d'histone H2A.Z par immunoprécipitation de la chromatine au niveau du locus ribosomique sur des cellules en croissance active, sur des cellules stimulées à la rapamycine et sur des cellules en phase stationnaire. Nous avons conclu que le variant d'histone est non seulement enrichi aux promoteurs du locus ribosomique, mais que cet enrichissement corrèle avec la forme euchromatique du locus ribosomique. Nous avons ensuite mesuré, d'après la quantité de nouveaux transcrits produits, l'effet de la délétion du gène HTZ1 sur la transcription de classe I. Cette délétion entraîne une chute d'environ 30% de la transcription du gène d'ARNr 35S. Nous concluons donc que le variant d'histone H2A.Z fait plus que corréler avec la forme euchromatique du locus ribosomique, mais qu'il joue effectivement un rôle dans la régulation de la transcription de classe I. Nous avons ensuite étudié le comportement du variant d'histone H2A.Z par immunoprécipitation de la chromatine au niveau des promoteurs de gènes de classe II impliqués dans la biosynthèse des ribosomes. Nous avons donc étudié le comportement du variant H2A.Z aux promoteurs de trois gènes de protéines ribosomiques ( RPS18B, RPS21 et RPS22B ) sur des cellules en croissance active, des cellules traitées à la rapamycine et des cellules en phase stationnaire. Nous avons conclu que non seulement le variant d'histone H2A.Z est enrichi aux promoteurs de gènes «RP», mais que cet enrichissement corrèle avec une répression récente de la transcription. En dernier lieu, nous avons étudié l'importance de la machinerie transcriptionnelle de classe I sur les différences de «comportement» du variant H2A.Z au locus ribosomique et aux gènes «RP» dans une souche PSW. Nous avons procédé par immunoprécipitation de la chromatine associée au variant H2A.Z au niveau du locus ribosomique sur des cellules en croissance active et sur des cellules traitées à la rapamycine. Nous avons conclu que la différence de «comportement» du variant H2A.Z ne peut être attribuée à la différence de machinerie transcriptionnelle