Neural correlates of socio-emotional processing in atypical developmental trajectories of psychotic-like experiences

Abstract

Bien que la schizophrénie soit une maladie chronique et grave, son développement et ses bases neurales n’ont pas été élucidés. L'étude des personnes à risque de développer une psychose, mais ne présentant pas encore de symptômes cliniques, peut permettre de mieux comprendre les premiers stades du développement de la psychose, tout en évitant les effets confondants des traitements antipsychotiques, des comorbidités et du déclin fonctionnel. D’ailleurs, la psychose existe sur un spectre allant d'expériences psychotiques sous-cliniques, à un état de risque élevé, et à la schizophrénie. Chez les adolescents qui rapportent des expériences psychotiques sous-cliniques, trois trajectoires développementales ont été identifiées: une trajectoire typique (à faible niveau), une trajectoire atypique croissante et une trajectoire atypique décroissante. Les déficits dans le traitement d’informations socio-émotionnelles se présentent avant l'apparition de la psychose et restent relativement stables tout au long de son évolution. Ces changements ont été constatés non seulement au niveau comportemental, avec une dégradation de la performance en matière de cognition sociale, mais aussi au niveau neural, avec des changements fonctionnels dans les régions impliquées dans le traitement socio-émotionnel. Ces déficiences ont été documentées chez les troubles psychotiques et chez les individus à haut risque, mais elles n'ont pas été étudiées de manière approfondie chez les jeunes présentant des expériences psychotiques sous-cliniques. Cette thèse a étudié les changements comportementaux et neuraux dans le traitement socio-émotionnel chez les jeunes présentant des trajectoires développementales typiques et atypiques d'expériences psychotiques. Pour ce fait, nous nous sommes appuyés sur une cohorte longitudinale unique de plus de 3800 jeunes qui ont été évalués annuellement pendant 4 ans, des âges de 12 à 16 ans. Des jeunes présentant les trajectoires typique, atypique croissante et atypique décroissante ont été recrutés pour une étude de suivi (ProVenture) au cours de laquelle ils ont participé à des tâches de neuroimagerie, ainsi qu’à des tests comportementaux et cliniques. J'ai examiné les résultats cliniques, la performance en matière de cognition sociale, et le traitement socio-émotionnel au niveau neural chez les trois trajectoires d’expériences psychotiques. Les résultats présentés dans cette thèse ont constaté qu'au niveau clinique, la trajectoire croissante était associée à plus de symptômes psychotiques positifs, tandis que la trajectoire décroissante était associée à plus de symptômes négatifs et de consommation d'alcool. Bien que je n'aie pas trouvé de différences dans les performances de cognition sociale, j'ai identifié des différences neurales pendant les tâches de traitement des émotions faciales et de l’information liée à soi-même et autrui, ainsi qu’au repos. Notamment, la trajectoire croissante présentait des altérations dans les régions du réseau de la saillance émotionnelle et du réseau du mode par défaut. Ces résultats sont similaires aux altérations rapportées chez les individus atteints de schizophrénie ou présentant un statut de risque élevé. D’autre part, la trajectoire décroissante présentait des altérations dans des régions impliquées dans le traitement d'informations plus générales. Cette thèse est la première à caractériser les profils cliniques et neuraux des trajectoires atypiques croissante et décroissante des expériences psychotiques. Les résultats démontrent les profils cliniques et neuraux distincts des trajectoires atypiques croissante et décroissante, tout en confirmant que la trajectoire atypique croissante peut présenter un risque plus élevé de développer un trouble psychotique. Ces résultats mettent également en évidence la pertinence d’étudier le traitement d’informations socio-émotionnelles durant le développement précoce de la psychose, étant donné que nos résultats s'enlignent avec les changements observés chez les personnes à risque élevé et dans la schizophrénie. Ainsi, cette thèse contribue à approfondir notre compréhension du développement de la psychose. Although schizophrenia is a chronic and debilitating condition, its development and neural bases are not thoroughly understood. Studying individuals at risk of developing psychosis, but not yet presenting with clinical symptoms, can offer insights on the early stages of psychosis development, while avoiding the confounding effects of antipsychotic treatment, comorbidities and decline in functioning. In fact, psychosis is thought to exist on a spectrum, ranging from, at one end, subclinical psychotic-like experiences, to a high-risk state, and with schizophrenia on the other end. In adolescents reporting psychotic-like experiences, three developmental trajectories have been identified based on their levels of subclinical experiences: a typical trajectory (low level), an atypical increasing trajectory, and an atypical decreasing trajectory. Deficits in socio-emotional processing have been shown to occur prior to the onset of psychosis and remain relatively stable throughout its course. These deficits have been noted not only at the behavioral level with worsened social cognition performance, but also at the neural level, with functional changes in regions involved in socio-emotional processing. While these impairments have been documented in psychosis and in high-risk individuals, they have not been thoroughly investigated in youths displaying subclinical psychotic-like experiences. This thesis investigated behavioral and neural changes in socio-emotional processing in youths on typical and atypical developmental trajectories of psychotic-like experiences. For this purpose, we leveraged a unique longitudinal cohort of over 3800 youths who were assessed annually for 4 years between the ages of 12 and 16. Youths from the typical, atypical increasing, and atypical increasing trajectories were recruited for a follow-up study (ProVenture) where they underwent neuroimaging, behavioral and clinical testing. I examined the clinical outcomes, the social cognition performance and socio-emotional processing at the neural level in the three trajectories of psychotic-like experiences. The research presented in this thesis found that, at the clinical level, the increasing trajectory was associated with more positive psychotic symptoms, while the decreasing trajectory was associated with more negative symptoms and alcohol use. While I did not find differences in social cognition performance, I found neural differences during facial emotion processing and self-other processing tasks, as well as during resting-state. Notably, the increasing trajectory displayed alterations in regions of the emotional salience network and the default-mode network, which are similar to alterations reported in the schizophrenia and high-risk literature. Meanwhile, the decreasing trajectory displayed alterations in regions involved in more general information processing. This thesis is the first to characterize the clinical and neural profiles of atypical increasing and decreasing trajectories of psychotic-like experiences. Its findings highlight the distinct clinical and neural profiles of the atypical increasing and decreasing trajectory, while confirming that the atypical increasing trajectory may be at increased risk for developing psychosis. These results also highlight the relevance of investigating socio-emotional processing in early psychosis development, since findings aligned with reports in the high-risk and schizophrenia literature. In doing so, this thesis contributes to furthering our understanding of psychosis development.