Plasticity and SubjectivitY "PSY"

Présentation de l'équipe

Les travaux de notre équipe visent à mieux caractériser les mécanismes impliqués dans les expériences subjectives et intersubjectives telles qu’elles peuvent être observées dans les troubles psychiatriques ou addictologiques, mais également le long d’un continuum allant du normal au pathologique. Plus spécifiquement notre expertise porte sur l’exploration de la physiopathologie des hallucinations, des troubles de la familiarité, des reviviscences post-traumatiques, des biais cognitifs et affectifs, du craving, des pensées suicidaires ou encore de la dysmorphophobie. Nous développons également des outils d’aide à la décision médicale (comme par ex. en cas de risque de récidive suicidaire ou de premier épisode psychotique), et validons des thérapies alternatives guidées par l’image en cas de symptômes pharmaco-résistants (comme la rTMS neuro-naviguée, le neurofeedback guidé par IRMf ou la psychothérapie centrée sur le trauma).  Nous étudions également comment ces croyances peuvent être affectées par un environnement stressants ou au contraire protecteur, l’effet d’un traitement, etc. Ces modifications font directement référence à la plasticité. Afin de répondre à ces différentes questions, nous nous basons sur des méthodes expérimentales issues des sciences cognitives, couplées à des analyses de signaux complexes (e.g. EEG, IRM) et à la modélisation computationnelle. Nos projets scientifiques se déclinent en 4 axes.

  • PERSONNEL
  • THÈMES DE RECHERCHE
  • PRODUCTIONS SCIENTIFIQUES

Chercheurs

Pr. Renaud Jardri
PUPH, co-directeur d’équipe
https://pro.univ-lille.fr/renaud-jardri
Dr. Delphine Pins
CR CNRS, co-directrice d’équipe
Pr. Pierre thomas
PUPH
Pr. Guillaume Vaiva
PUPH
Pr. Olivier Cottencin
PUPH
Dr. Ali Amad
MCU-PUPH

Dr. Fabien D’Hondt
MCF


Chercheurs associés

Dr. Thomas Fovet, MD, PhD
Dr. Pierre Grandgenèvre, MD, PhD
Dr. Dewi Guardia , MD, PhD
Dr. Mathilde Horn, MD, PhD
Dr. Dominique Servant, MD, PhD


Personnel de soutien à la recherche

Charlotte Caillot
Chargée de mission PREDIPSY
David Roman
Attaché de recherche clinique
Sébastien Szaffarczyk
Ingénieur d’étude

Doctorants

  • Victoire Benard
  • Vincent Bouttier
  • Coralie Creupelandt
  • Alice Demesmaeker
  • Candela Donantueno
  • Nadia Guerouaou
  • Salomé Leclercq
  • Anne-Claire Leterme
  • Arnaud Leroy
  • Louise Loisel-Fleuriot
  • Charles-Edouard Notredame
  • Emilie Veerapa


Alumni

  • Aurély Ameller : MD, PhD
  • Morgane Demeulemeester : PhD

Axe 1. Hallucinations & Illusions :

Cet axe de recherche s’appuie sur le développement d’outils de détection des hallucinations en IRMf, également appelés méthodes de capture de symptômes. Ces stratégies permettent de suivre la dynamique d’activation cérébrale fonctionnelle per-hallucinatoire, mais ont également des applications cliniques. Nous testons actuellement leur capacité à guider de nouvelles thérapies des hallucinations pharmaco-résistantes (e.g. pour définir des cibles cérébrales à neuromoduler par rTMS ou en neurofeedback). Nous étudions également la micro-circuiterie neuronale impliquée dans la génération de croyances ou de percepts aberrants, grâce à la modélisation computationnelle. Ces modèles (tels que l’Inférence Circulaire) nous permettent d’analyser plus finement les résultats obtenus à différentes échelles (e.g. les réseaux macroscopiques EEG ou IRM, des données comportementales, etc.).

Cartes fonctionnelles per-hallucinatoires obtenues par IRMf de capture, dans la modalité visuelle (sup.) et auditive (inf.) chez des adolescents présentant un premier épisode psychotique (d’après Jardri et al., Cereb. Cortex 2013).

Axe 2. Familiarité et interactions sociales

Le sentiment de familiarité est indispensable au processus de reconnaissance, puisqu’il permet de faire l'expérience qu'un objet, une personne, un lieu, ont déjà été rencontrés, indépendamment de leur identité ou de tout souvenir associé. Cette capacité est essentielle pour établir des interactions sociales de qualité. Nos travaux récents ont mis en évidence l'importance des processus affectifs dans l'accès à la familiarité, en particulier pour la familiarité spécifique (càd. Portant sur des membres de sa famille, des amis, mais aussi des rues, lieux, objets connus personnellement). Nous poursuivons ces travaux en examinant les mécanismes et les corrélats neuronaux des processus perceptifs, affectifs et cognitifs impliqués dans le sentiment de familiarité. De plus, afin de mieux circonscrire l'impact des troubles de la familiarité sur les interactions sociales, nous utilisons une approche transdiagnostique, dans des pathologies connues pour leur impact sur les interactions sociales telles que la schizophrénie, la dépendance à l'alcool, la dépersonnalisation, les troubles du spectre autistique...

Une seconde ligne de recherche de cet axe porte sur les interactions sociales précoces. Ce projet est plus particulièrement développé à travers l'étude de la relation entre dépression du post-partum (DPP) et interactions mère-bébé. En effet, la DPP impacte quantitativement et qualitativement les interactions précoces et les capacités d’adaptation, ce qui peut entraîner des troubles du lien mère-enfant. Ces compétences sociales pourraient être régulées par l'ocytocine (OTX). Le principal objectif de ce deuxième projet est tester l’impact d’administration intranasale d’OTX sur les interactions mère-bébé en cas de risque de DPP.

Méta-analyse présentant les cartes fonctionnelles du réseau cérébral activé lors de la présentation de visages familiers (d’après Horn et al., Cogn Affect Behav Neurosci 2016).

Axe 3. Neuroplasticité

La neuroplasticité (NP), définie comme la capacité du système nerveux à s’adapter aux changements environnementaux, est un phénomène intrinsèque au fonctionnement cérébral et essentiel à son homéostasie. Nous étudions les différents aspects de la neuroplasticité dans les troubles psychiatriques avec pour modèle pathologique « les pathologies psychiatriques sévères » (ou SMI « serious mental illness »), notamment les formes sévères des troubles de l’humeur et des troubles psychotiques, incluant le syndrome catatonique. Une première piste de travail porte sur l’objectivation de la symptomatologie psychiatrique par des méthodes informatiques. Au-delà de l’objectivation des signes et symptômes psychiatriques, les objectifs de ce projet correspondent naturellement à l’amélioration de la précision des diagnostics psychiatriques et à la prédiction des rechutes. La seconde piste de travail de cet axe plasticité s’intéresse à une approche multi-échelle de l’environnement (i.e. « tout ce qui est différent du gène ») dans les troubles psychiatriques (génétique, imagerie et épidémiologie). Ces travaux portent sur l’épidémiologie des facteurs environnementaux dans les SMI, l’approche multi-échelle des traitements physiques (neuromodulation) utilisés dans les SMI tels que la stimulation magnétique transcrânienne et l’électro-convulsivo-thérapie, et la pharmacogénétique couplée à l’imagerie dans la prédiction de la réponse au traitement. Finalement, nous nous intéressons au concept développé récemment de l’adaptation plastique à la pathologie, mettant en évidence la nature bidirectionnelle de ces modifications neuroplastiques associées à l’évolution longitudinale des troubles psychiatriques, notamment à la lumière des concepts de l’économie énergétique cérébrale.

Axe 4. Prédictions Affectives

Le traitement de la valeur affective des informations sensorielles est un élément essentiel des interactions de l'individu avec son environnement. L'altération de cette habileté est une composante centrale de nombreux troubles en psychiatrie et en addictologie. Cet axe de recherche s'intéresse ainsi aux mécanismes neurocognitifs qui sous-tendent la réaction à ou l'anticipation de stimuli affectifs à l'aide de méthodes de neurosciences (EEG, oculométrie, réponse électrodermale...) et de psychologie expérimentale (stimuli visuels et auditifs, réalité virtuelle...). Nos travaux actuels portent plus spécifiquement sur la perception des signaux émotionnels et sociaux et l'attribution de ressources attentionnelles à ces stimuli dans les troubles liés à l'usage d'alcool et le psychotraumatisme. Ils visent en outre à proposer de nouvelles thérapeutiques dédiées à la prise en charge de ces troubles affectifs.

Illustration du modèle intégré proposé dans le cadre du trouble sévère lié à l'usage d'alcool. Le modèle postule que les difficultés de traitement des informations visuelles par les patients présentant un trouble sévère lié à l'usage d'alcool sont le résultat de la combinaison de déficits bottom-up et top-down, ces derniers étant à l'origine de prédictions inappropriées, y compris sur le contenu affectif des stimuli, de manière précoce dans le traitement sensoriel (adapté de Creupelandt et al., 2019).

Publications significatives

Axe 1. Hallucinations & Illusions

Humpston C, Garrison J, Orlov N, Aleman A, Jardri R, Fernyhough C & al, Real-Time Functional Magnetic Resonance Imaging Neurofeedback for the Relief of Distressing Auditory-Verbal Hallucinations: Methodological and Empirical Advances. Schizophr Bull, 2020.

Cachia A, Cury C, Brunelin J, Plaze M, Delmaire C, Oppenheim C & al , Deviations in early hippocampus development contribute to visual hallucinations in schizophrenia. Transl Psychiatry, 2020.

De Pierrefeu A, Fovet T, Hadj-Selem F, Lofstedt T, Ciuciu P, Lefebvre S & al , Prediction of activation patterns preceding hallucinations in patients with schizophrenia using machine learning with structured sparsity. Hum Brain Mapp, 2018.

Leroy A, Foucher JR, Pins D, Delmaire C, Thomas P, Roser MM & al , fMRI Capture of Auditory Hallucinations: Validation of the Two-Steps Method, Hum Brain Mapp, 2017.

Jardri R, Duverne S, Litvinova AS, Denève S , Experimental evidence for circular inference in schizophrenia, Nat Commun, 2017.

 

Axe 2. Familiarité et interactions sociales

Ameller A, Picard A, D'Hondt F, Vaiva G, Thomas P, Pins D , Implicit Recognition of Familiar and Unfamiliar Faces in Schizophrenia: A Study of the Skin Conductance Response in Familiarity Disorders. Front Psychiatry, 2017.

Horn M, D'Hondt F, Gharib A, Gangloff L, Dumais A, Amad A & al , Association between familiarity disorders and serious violence among inmates with schizophrenia. Schizophr Res, 2017.

Horn M, Jardri R, D’Hondt F, Vaiva G, Thomas P, Pins D, The multiple neural networks of familiarity: a meta-analysis of functional imaging studies. Cogn Affect Behav Neurosci, 2016.

Horn M, D’Hondt F, Vaiva G, Thomas P, Pins D, Categorical perception of familiarity: evidence for a hyper-familiarity in schizophrenia. J Psychiatr Res, 2015.

Ameler A, Dereux A, Dubertret C, Vaiva G, Thomas P, Pins D, ‘What is more familiar than I?’ Self, other and familiarity in schizophrenia. Schizophr Res, 2015.

 

Axe 3. Neuroplasticité

Amad A, Jardri R, Rousseau C, Larochelle Y, Ioannidis JPA, Naudet F , Excess Significance Bias in Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation Literature for Neuropsychiatric Disorders. Psychother Psychosom, 2019.

Amad A, Expert P, Lord LD, Fovet T, Geoffroy PA , Plastic Adaptation to Pathology in Psychiatry: Are Patients with Psychiatric Disorders Pathological Experts? Neuroscientist, 2019.

Amad A, Radua J, Vaiva G, Williams S, Fovet T , Similarities between Borderline Personality Disorder and Post traumatic Stress Disorder: evidence from Resting-State Meta-Analysis. Neurosci Biobehav Rev, 2019.

Amad A, Ramoz N, Peyre H, Thomas P, Gorwood P , FKBP5 gene variants and borderline personality disorder. J Affect Disord, 2019.

Amad A, Seidman J, Draper SB, Bruchhage MMK, Lowry RG, Wheeler J & al , Motor Learning Induces Plasticity in the Resting Brain-Drumming Up a Connection,  Cortex, 2017.

 

Axe 4. Prédictions Affectives

Horn, M., Wathelet, M., Fovet, T., Amad, A., Vuotto, F., Faure, K., Astier, T., Noël, H., Henry, M., Duhem, S., Vaiva, G., & D'Hondt, F. Is Covid-19 associated with post-traumatic stress disorder?. J Clin Psychiatry,

Creupelandt, C., Maurage, P., & D'Hondt, F. Visuoperceptive impairments in severe alcohol use disorders: A critical review. Neuropsychol Rev, 2020.

Maurage, P., Villepoux, A., D'Hondt, F., Rolland, B., Brousse, G., & Peyroux, E. Social cognition deficits in severe alcohol use disorder. Alcoologie et Addictologie, 2020.

Maurage, P., Bollen, Z., Masson, N., & D'Hondt, F. (2020). Eye tracking studies exploring cognitive and affective processes among alcohol drinkers: A systematic review and perspectives. Neuropsychol Rev, 2020.

D'Hondt F, Lassonde M, Thebault-Dagher F, Bernier A, Gravel J, Vannasing P & al, Electrophysiological correlates of emotional face processing after mild traumatic brain injury in preschool children, Cogn Affect Behav Neurosci, 2017.