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Caractériser les réseaux cérébraux dans l'épilepsie focale à l'état de repos interictal
No full textLe concept de réseaux - l'idée que deux ou plusieurs nœuds distribués peuvent interagir pour produire un phénomène - a longtemps été utilisé dans la recherche et le traitement de l'épilepsie. En effet, même dans les épilepsies considérées comme «focales», les perspectives cliniques et théoriques soulignent l'importance des questions suivantes, à savoir : 1) comment pouvons-nous localiser, partitionner et caractériser les réseaux impliqués dans l'épilepsie et 2) dans quelle mesure ces réseaux interagissent avec le réseau cérébral à grande échelle? Récemment, la notion de réseaux pathologiques dans l'épilepsie a été renforcée par l’apport de la neuroimagerie, avec en particulier le paradigme 'd'état de repos' qui reconnaît l'information inhérente à l'activité spontanée du cerveau, en plus de celle liée aux événements transitoires exogènes et paroxystiques endogènes.En tirant partie de ces techniques, ce travail fournit de nouveaux concepts sur 1) les relations multimodales et le couplage entre l’hémodynamique et la connectivité fonctionnelle électro physiologique aussi bien dans les cortex épileptiques que non affectés, 2) les processus pathologiques affectant l’homéostasie ionique et les dysfonctionnements neuronaux dans les réseaux épileptiques, 3) les interactions au niveau de groupe entre les réseaux épileptiques et les propriétés topologiques du cerveau, et 4) comment les interactions entre la pathologie épileptique et des propriétés uniques du réseau cérébral peuvent contribuer à produire des effets cliniques au niveau du réseau.The concept of networks – the idea that two or more distributed nodes may interact to produce a phenomenon – has long been of utility in research into and the treatment of epilepsy. Indeed, even in epilepsies deemed ‘focal’, clinical and theoretical insights underline the importance of the questions 1) how can we localize, partition and characterize networks involved in epilepsy, and 2) to what extent do such networks interact with the brain network at large? Recently, the notion of pathological network effects in epilepsy has been reinvigorated with input from neuroimaging, especially a ‘resting-state’ paradigm that recognizes the systemic information inherent in the ongoing activity of the brain in addition to that provided when it is disturbed by transient exogenous events and endogenous paroxysms. By leveraging these techniques, this work provides novel insights into 1) the multimodal relationships and coupling between haemodynamic- and electrophysiologically-defined functional connectivity, both in epileptic and unaffected cortices 2) pathological processes affecting ionic homeostasis and neural dysfunction in epileptic networks 3) group-level interactions between epileptic networks and brain network topological properties and 4) how interactions between epileptic pathology and unique brain network properties may contribute to produce to clinical effects at the network level. This work opens up new perspectives on the understanding of network effects in epilepsy, sources of variance in their analysis, the biological processes occurring in parallel and contributing to them and their role in an individualized understanding of pathology
Fusion de données EEG-IRMf et IRMd chez des sujets sains et des patients atteints d'épilepsie du lobe temporal : vers une caractérisation trimodale du réseau structure-fonction du cerveau humain
No full textLa caractérisation de la structure du cerveau humain et les motifs fonctionnelles qu’il fait apparaitre est un défi central pour une meilleure compréhension des pathologies du réseau cérébral telle que l’épilepsie du lobe temporal. Cette caractérisation pourrait aider à améliorer la prédictibilité clinique des résultats d’une chirurgie visant à traiter l’épilepsie.Le fonctionnement du cerveau peut être étudié par l’électroencéphalographie (EEG) ou par l’imagerie de résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), alors que la structure peut être caractérisé par l’IRM de diffusion (IRMd). Nous avons utilisé ces modalités pour mesurer le fonctionnement du cerveau pendant une tache de reconnaissance de visages et pendant le repos dans le but de faire le lien entre les modalités d’une façon optimale en termes de résolution temporale et spatiale. Avec cette approche on a mis en évidence une perturbation des relations structure-fonction chez les patients épileptiques.Ce travail a contribué à améliorer la compréhension de l’épilepsie comme une maladie de réseau qui affecte le cerveau à large échelle et non pas au niveau d’un foyer épileptique local. Dans le futur, ces résultats pourraient être utilisés pour guider des interventions chirurgicales mais ils fournissent également des approches nouvelles pour évaluer des traitements pharmacologiques selon ses implications fonctionnelles à l’échelle du cerveau entier.The understanding human brain structure and the function patterns arising from it is a central challenge to better characterize brain network pathologies such as temporal lobe epilepsies, which could help to improve the clinical predictability of epileptic surgery outcome.Brain functioning can be accessed by both electroencephalography (EEG) or functional magnetic resonance imaging (fMRI), while brain structure can be measured with diffusion MRI (dMRI). We use these modalities to measure brain functioning during a face recognition task and in rest in order to link the different modalities in an optimal temporal and spatial manner. We discovered disruption of the network processing famous faces as well a disruption of the structure-function relation during rest in epileptic patients.This work broadened the understanding of epilepsy as a network disease that changes the brain on a large scale not limited to a local epileptic focus. In the future these results could be used to guide clinical intervention during epilepsy surgery but also they provide new approaches to evaluate pharmacological treatment on its functional implications on a whole brain scale
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Structural and functional neural basis of cognitive impairment and quality of life in schizophrenia : a multimodal neuroimaging study
No full textL’objectif principal de ce travail est de caractériser par une approche multimodale d’imagerie les bases neurales structurales et fonctionnelles qui sous-tendent les troubles cognitifs et la QV dans la schizophrénie. L’objectif secondaire est de tester la valeur prédictive des troubles cognitifs et de la QV pour l’évolution et le fonctionnement dans la schizophrénie.Nous avons d’abord exploré les profils d’activation cérébrale au cours d’une tâche de mémoire de travail entre des patients qui ont une courte durée d’évolution de la maladie et ceux qui ont une longue durée d’évolution de la maladie. Nous avons retrouvé une hyper activation de certaines régions cérébrales chez les patients avec un longue durée d’évolution de la maladie comparativement aux patients avec une courte durée d’évolution. Nous avons ensuite étudié les bases neurales structurales de la QV. Nous avons mis en évidence qu’une QV altérée était associée à des changements plus importants de la microstructure cérébrale dans des régions altérées par le processus pathologique de la schizophrénie. Nous avons enfin étudié les réseaux cérébraux fonctionnels qui sous-tendent la QV. Nous rapportons que des régions cérébrales impliquées dans la prise de décision, dans le traitement des émotions et dans les cognitions sociales sont liées aux dimensions de la QV.D’une part nos travaux suggèrent qu’une réorganisation fonctionnelle dans le réseau cérébral de la mémoire de travail joue un rôle compensateur lors de l’évolution de la schizophrénie. D’autre part, nos résultats laissent supposer que la QV serait l’expression précoce des anomalies cérébrales induites par les processus pathologiques de la schizophrénie.We conducted a multimodal neuroimaging approach combining the study of working memory activation with fMRI, the study of microstructural abnormalities associated with impaired QoL using MTI and the study of the functional brain substrate of QoL using SPECT. We aimed to characterize structural and functional neural basis of cognitive impairment and QoL in schizophrenia. We secondarily aimed to test the predictive value of cognitive impairment and QOL for the evolution and functioning in schizophrenia.First, we explored brain activation during a working memory task between patients with short disease duration and patients with long disease duration. We found a functional reorganization in patients with long schizophrenia duration having brain hyperactivations relative to short schizophrenia duration patients. Secondly, we investigated and compared microstructural abnormalities in patients with preserved Qol and impaired QoL. We showed that patients with impaired QoL had more microstructural changes in brain regions affected by the disease process of schizophrenia.Finally, we studied the neural substrate of QoL in schizophrenia. We reported that brain regions involved in cognitions, emotional information processing and social cognition underlie the different QoL dimensions in schizophrenia. On the one hand, our findings suggest that a functional reorganization in the working memory neural network plays a compensatory role in the schizophrenia course. On the other hand, our results suggest that QoL could be the early expression of brain abnormalities induced by the disease process of schizophrenia
Early biomarkers of neurodegeneration in Parkinson's disease : an ultra high field (7T) brain MRI analysis
No full textLa Maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative. A l’heure où de nombreux traitements innovants sont en cours de développement, il devient urgent d'identifier des biomarqueurs précoces de neurodégénérescence pour détecter et traiter précocement. L’IRM cérébrale à très haut champ (7 Tesla) permet de réaliser une évaluation quantitative des anomalies structurelles et fonctionnelles présentes au niveau du cerveau. Après avoir réalisé une revue systématique de la littérature sur les anomalies IRM connues au stade prodromique de la MP, nous avons investigué des marqueurs pouvant rendre compte de la neurodégénérescence sur la base des mécanismes physiopathologiques connus de la MP.Nous avons ainsi évalué en IRM 7T un groupe de patients au stade moteur précoce de la MP (symptômes moteurs < 36 mois) comparativement à un groupe contrôle.Grâce à l’IRM sodium (23Na), nous avons exploré le dysfonctionnement énergétique mitochondrial et nous avons montré qu’il existait une accumulation anormale de sodium au sein de la substance noire (SN) chez les patients avec MP, en l’absence d’atrophie. Puis, en IRM du proton, nous n'avons pas trouvé de différence entre les groupes concernant l’accumulation détectable de fer dans la SN. Pour les paramètres d’altération microstructurelle comme la fraction d’anisotropie et la relaxométrie T1, une altération est notée chez les patients avec MP au sein du putamen et de la SN respectivement.Ainsi, cette thèse révèle pour la première fois l’intérêt de la quantification de sodium intracérébral comme marqueur précoce de neurodégénérescence dans la MP et sa possible dissociation avec l’accumulation de fer au stade précoce de la maladie.Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease. At a time when many innovative treatments are being developed, it urges to identify early biomarkers of neurodegeneration to detect the disease and treat it as early as possible. Ultra-high field 7 Tesla MRI offers the possibility to perform a quantitative analysis of structural and functional abnormalities occurring in the brain.After reviewing the literature to summarize known MRI abnormalities at the prodromal stage of PD, we investigated several markers that could reflect neurodegeneration based on the known pathophysiological mechanisms of PD.We thus evaluated in 7T MRI a group of patients in the early motor stage of PD (motor symptoms < 36 months) compared to a control group.Thanks to sodium MRI (23Na), we’ve explored mitochondrial energetic dysfunction and we’ve shown that there is an abnormal accumulation of sodium within the substantia nigra (SN) in patients with PD in the absence of atrophy.Then, with proton MRI (1H), no difference was found between the groups regarding detectable iron accumulation in the SN. For microstructural alteration parameters such as fractional anisotropy and T1 relaxometry, an alteration is observed in patients with PD in the putamen and SN respectively. In conclusion, this thesis brings to light for the first time the interest of intracerebral sodium quantification as an early marker of neurodegeneration in PD and its possible decoupling from iron accumulation at the early stage of the diseas
Exploring the relationship between in vivo sodium concentration and cortical excitability in human partial epilepsy
No full textLes patients souffrant d'épilepsie résistante aux médicaments sont éligibles pour une résection les régions responsables de la génération des crises (c'est-à-dire la zone épileptogène (ZE)). Le patient épileptique virtuel (VEP) est un modèle de cerveau virtuel personnalisé, basé sur des données anatomiques et fonctionnelles spécifiques au patient, qui peut être utilisé pour estimer la ZE. L'objectif du projet était d'évaluer si les priors, basés sur l'IRM quantitative du sodium (23Na-IRM) peuvent fournir des résultats complémentaires ou même meilleurs. Nous avons d'abord approfondi l'investigation, en utilisant une procédure où les régions d'intérêt sont définies autour du contact des électrodes SEEG, en extrayant les données de l'IRM 23Na à 7T et de l'imagerie spectroscopique par MR protonique 3D (1H-MRSI) à 3T, définissant une approche d'imagerie multimodale. Nos résultats montrant une augmentation des concentrations de sodium et une diminution des concentrations de NAA dans l'EZ par rapport aux contrôles et aux autres zones des patients, sont en accord avec l'hypothèse d'une défaillance énergétique dans les régions épileptiques associée à une réorganisation tissulaire étendue. Dans la deuxième partie du projet, nous avons d'abord proposé une approche d'apprentissage automatique à partir des données d'IRM 23Na pour prédire l'EZ. Les prédictions résultantes sont utilisées comme priors dans la VEP. Nous avons découvert que l'estimation de l'EZ basée sur les priors de l'IRM 23Na peut compléter le diagnostic initial du VEP. À l'avenir, les priors pourraient être dérivés d'approches d'imagerie multimodale, en recherchant plus de précision et moins d'invasivité.Patients suffering from drug-resistant epilepsy are eligible for surgery aiming to remove the regions responsible for seizure generation (i.e. the epileptogenic zone (EZ). The surgical outcome is linked to the precision of the EZ definition during the presurgical evaluation. The Virtual Epileptic Patient (VEP) is a data-driven, personalized virtual brain model derived from patient-specific anatomical and functional data that can be used to help to estimate the EZ. The aim of the project was to evaluate if priors, based on quantitative sodium MRI (23Na-MRI) can provide complementary or even better results. Before converting 23Na-MRI data to priors for the VEP, we first deepen the investigation, using a procedure where regions of interest are defined around SEEG electrodes contact, extracting 23Na-MRI at 7T and 3D proton MR spectroscopic imaging (1H-MRSI) at 3T data, defining a multimodal imaging approach framework. Our results, showing increased sodium and decreased NAA concentrations in the EZ compared to controls and other zones in patients, are in agreement with the energetic failure hypothesis in epileptic regions associated with widespread tissue reorganization. In the second part of the project, we first proposed the mapping from 23Na-MRI features to predict the EZ via a machine learning approach. The resulting predictions are used as priors in the VEP. We found out that 23Na-MRI prior based VEP estimation of the EZ is at least as good as SEEG based priors, and can also complement their diagnostics. In the future, priors may be derived from multimodal imaging approaches, seeking for more precision and less invasiveness
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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