The Role of the Cerebellum in Schizophrenia: an Update of Clinical, Cognitive, and Functional Evidences

The role of the cerebellum in schizophrenia has been highlighted by Andreasen's hypothesis of “cognitive dysmetria,” which suggests a general dyscoordination of sensorimotor and mental processes. Studies in schizophrenic patients have brought observations supporting a cerebellar impairment: high prevalence of neurological soft signs, dyscoordination, abnormal posture and propioception, impaired eyeblink conditioning, impaired adaptation of the vestibular-ocular reflex or procedural learning tests, and lastly functional neuroimaging studies correlating poor cognitive performances with abnormal cerebellar activations. Despite those compelling evidences, there has been, to our knowledge, no recent review on the clinical, cognitive, and functional literature supporting the role of the cerebellum in schizophrenia. We conducted a Medline research focusing on cerebellar dysfunctions in schizophrenia. Emphasis was given to recent literature (after 1998). The picture arising from this review is heterogeneous. While in some domains, the role of the cerebellum seems clearly defined (ie, neurological soft signs, posture, or equilibrium), in other domains, the cerebellar contribution to schizophrenia seems limited or indirect (ie, cognition) if present at all (ie, affectivity). Functional models of the cerebellum are proposed as a background for interpreting these results

Cortical functioning in children with developmental coordination disorder:a motor overflow study

This study examined brain activation in children with developmental coordination disorder (DCD) to reveal areas that may contribute to poor movement execution and/or abundant motor overflow. Using functional magnetic resonance imaging, 13 boys with DCD (mean age = 9.6 years ±0.8) and 13 typically developing controls (mean age = 9.3 years ±0.6) were scanned performing two tasks (finger sequencing and hand clenching) with their dominant hand, while a four-finger motion sensor recorded contralateral motor overflow on their non-dominant hand. Despite displaying increased motor overflow on both functional tasks during scanning, there were no obvious activation deficits in the DCD group to explain the abundant motor overflow seen. However, children with DCD were found to display decreased activation in the left superior frontal gyrus on the finger-sequencing task, an area which plays an integral role in executive and spatially oriented processing. Decreased activation was also seen in the left inferior frontal gyrus, an area typically active during the observation and imitation of hand movements. Finally, increased activation in the right postcentral gyrus was seen in children with DCD, which may reflect increased reliance on somatosensory information during the execution of complex fine motor tasks

Effet sur le système dopaminergique de la privation de sommeil (son rôle dans l'effet antidépresseur)

De nombreux auteurs ont mis en évidence un effet positif sur l'humeur de la privation de sommeil, parfois spectaculaire, avec rechute suivant une nuit de sommeil réparateur. Au-delà d'un intérêt clinique, l'agrypnie représente ainsi pour de nombreuses équipes un modèle d'étude des mécanismes biologiques en cause dans la dépression et la guérison suivant un épisode dépressif. Cependant, ses mécanismes propres restent à l'heure actuelle inconnus. Différentes hypothèses, basées sur les modèles physiopathologiques de la dépression, et impliquant les monoamines mises en jeu dans les processus thymiques, ont ainsi pu être formulées. Ainsi, la théorie d'une implication de la dopamine dans les mécanismes de l'amélioration rapide observée chez les sujets présentant une dépression endogène, à la duite de la privation de sommeil a été soulevée. Il existe en effet un faisceau d'arguments cliniques (action au cours de la maladie de Parkinson, effet psychiatrique sur des symptômes médiés par une hyperdopaminergie), et neurobiologiques (effets sur les monoamines et leurs métabolites, l'occupation des récepteurs cérébraux), tant chez l'homme que chez l'animal. Ces modifications du système dopaminergique pourraient intervenir par le biais de mécanismes pré synaptiques ou post-synaptiques, sans que les résultats des études permettent une vision univoque. Une hypothèse soulevée récemment propose un parallèle avec l'effet des psychostimulants tels que les amphétamines. Cependant, la prépondérance d'un effet dopaminergique sur les modifications thymiques reste à déterminer, d'autres neurotransmetteurs et neuromodulateurs ayant pu être mis en cause dans l'effet sur l'humeur de l'agrypnie (sérotonine, noradrénaline, adénosine), qui participent également aux modèles actuels de dépression. Des systèmes de régulation et des boucles de rétrocontrôle sous-tendent probablement ces différents mécanismes biologiques. Une hyperdopaminergie pourrait intervenir dans l'effet de la privation de sommeil, en initiant la réponse antidépressive, mais le maintien en serait attribuable à d'autres modifications biologiques.PARIS7-Xavier Bichat (751182101) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

Corrélats structuraux des anomalies neurologiques mineures dans la schizophrénie

La physiopathologie de la schizophrénie s oriente vers l hypothèse d une origine développementale. Devant l hétérogénéité clinique, la stratégie d étude de la physiopathologie du trouble par le biais de celle d endophénotypes permet de mieux comprendre le déterminisme. Parmi ces endophénotypes, les signes neurologiques mineurs sont des anomalies subtiles retrouvées lors d un examen clinique détaillé et spécifique. Nous avons choisi, à l aide d un outil d évaluation standardisé compréhensif et validé, d en étudier les corrélats structuraux chez des patients lors du début de leur maladie. Tout d abord, nous avons étudié les propriétés de stabilité temporelle des signes neurologiques au cours d une étude longitudinale. Nous avons ainsi pu montrer une amélioration des signes neurologiques mineurs en lien avec celle de la symptomatologie négative sur une période de deux ans. Nous avons ensuite inclus des patients lors de leur premier épisode psychotique, dans une étude comportant la réalisation d un examen clinique et cognitif standardisé, ainsi que la réalisation d Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). Nous avons montré au cours d une analyse préliminaire une corrélation négative entre le score de signes neurologiques en particulier d intégration sensorielle et le volume de substance grise du cervelet. L analyse de la totalité du groupe de sujets a permis de mettre en évidence une corrélation entre dysfonctions neurologiques et volume de substance au niveau des structures du circuit cortico-sous-cortico-cérébelleux qui sous-tendrait les troubles schizophréniques. La présence de signes neurologiques mineurs associés à ces anomalies pourrait être le reflet d un trouble de coordination des processus sensorimoteurs et psychiques, ou dysmétrie cognitive , qui résulterait d un défaut de maturation cérébralPARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Response-locked component of error monitoring in psychopathy: A systematic review and meta-analysis of error-related negativity/positivity

Prior findings reported that externalizing behaviors are closely related to disturbances in error monitoring. It has been suggested that these impairments are not applied to individuals with psychopathy. However, mixed results are reported in the field considering the etiological heterogeneity of the psychopathy construct. Most of the scales for the assessment of psychopathic traits use a modern conception of psychopathy. This conception suggests a pathological personality construct comprising factor conceptualization rather than a unitary construct. Deficits in error-related processing measures with event-related potential components are reported among individuals with psychopathy, but it is unclear whether these deficits are modulated by an interpersonal-affective or an impulsive-antisocial dimensio

Réponses évoquées du monitoring de l'erreur en psychopathie: Une revue systématique et une meta-analyse des composantes ERN et PE

International audienceBackground: Evidence suggests that individuals with psychopathy display difficulties to adapt their behavior in accordance with the demands of the environment and show altered performance monitoring. However, studies investigating electrophysiological markers of error monitoring (e.g., the error-related negativity (ERN) and the error-positivity (Pe)) in this population reported mixed results. To explain discrepancies observed between studies, we hypothesized that psychopathy dimensions influence electrophysiological outcomes and we predicted that individuals with impulsive-antisocial features would display abnormal ERN compared to individuals with interpersonal-affective features. Methods: Based on the PRISMA guidelines, we conducted a systematic review and meta-analysis of studies investigating ERN and Pe components in individuals with psychopathy compared to controls. A factorial analysis was undertaken to investigate the role of psychopathy dimensions on ERN. Results: Among the 206 retrieved studies, 15 were included in the meta- analysis. Individuals with psychopathy (n = 817) showed a reduced ERN (Cohen's d = 0.18) and Pe amplitude (d = -0.22) compared to control. The factorial analysis indicates a dissociation regarding the dimensional construct of psychopathy. The impulsive-antisocial dimension was linked to reduced ERN amplitude (d = 0.22) whereas the interpersonal-affective dimension was related to increased ERN amplitude compare to controls (d = -0.17). Conclusion: Individuals with psychopathy displayed abnormal ERN and Pe amplitudes following error commission. In addition, models reported that individuals with psychopathic traits relating more specifically to the interpersonal-affective dimension shows efficient error-monitoring systems and increased ERN component while those with marked impulsive-antisocial dimension displayed decreased ERN and altered performance monitoring

Réponses évoquées du monitoring de l'erreur en psychopathie: Une revue systématique et une meta-analyse des composantes ERN et PE

International audienceBackground: Evidence suggests that individuals with psychopathy display difficulties to adapt their behavior in accordance with the demands of the environment and show altered performance monitoring. However, studies investigating electrophysiological markers of error monitoring (e.g., the error-related negativity (ERN) and the error-positivity (Pe)) in this population reported mixed results. To explain discrepancies observed between studies, we hypothesized that psychopathy dimensions influence electrophysiological outcomes and we predicted that individuals with impulsive-antisocial features would display abnormal ERN compared to individuals with interpersonal-affective features. Methods: Based on the PRISMA guidelines, we conducted a systematic review and meta-analysis of studies investigating ERN and Pe components in individuals with psychopathy compared to controls. A factorial analysis was undertaken to investigate the role of psychopathy dimensions on ERN. Results: Among the 206 retrieved studies, 15 were included in the meta- analysis. Individuals with psychopathy (n = 817) showed a reduced ERN (Cohen's d = 0.18) and Pe amplitude (d = -0.22) compared to control. The factorial analysis indicates a dissociation regarding the dimensional construct of psychopathy. The impulsive-antisocial dimension was linked to reduced ERN amplitude (d = 0.22) whereas the interpersonal-affective dimension was related to increased ERN amplitude compare to controls (d = -0.17). Conclusion: Individuals with psychopathy displayed abnormal ERN and Pe amplitudes following error commission. In addition, models reported that individuals with psychopathic traits relating more specifically to the interpersonal-affective dimension shows efficient error-monitoring systems and increased ERN component while those with marked impulsive-antisocial dimension displayed decreased ERN and altered performance monitoring