Neuroimaging of suicidal behaviour: a collection of recent studies in suicide attempters and relatives

This thesis presents a series of studies exploring the neurocognitive aspects of suicidal vulnerability using neuroimaging in both suicide attempters and first degree biological relatives of suicide completers. Through a systematic literature review, we demonstrated the association between suicidal acts and structural and functional alterations in several brain regions. We then examined structural neuroimaging measures in the prefrontal cortex of a large sample of suicide attempters and highlighted significant alterations in the left ventrolateral prefrontal cortex, independently from mood disorders. Moreover, we showed that the volume of the nucleus accumbens was negatively correlated with the lethality of previous suicidal acts, which suggests that this region may modulate the way suicidal acts are completed. We then used functional neuroimaging and the classical Go-NoGo task to examine cognitive inhibition among suicide attempters. Our results suggest that cognitive control deficits within suicide attempters, associated with the activation of the inferior frontal gyrus, thalamus, orbitofrontal cortex and parietal cortex, are more likely to be state-related than traits. Moreover, we examined relatives of suicide completers using a battery of cognitive measures and neuroimaging. We found decision-making deficits, but no cognitive control deficits, in suicide relatives who themselves never attempted suicide compared to patient relatives with no family history of suicidal acts and to healthy controls. These results suggest that risky decision-making could be a transmitted trait within families while normal cognitive control could be protective against suicide in these individuals. Furthermore, we showed that risky decision-making in sucide relatives was associated with significant reduction in ventromedial prefrontal cortex activity during decision-making and increased activity in precuneus during choice processing. Finally, both outcome processing during decision-making and angry faces processing (a proxy for social threat) were associated with altered activity in the cerebellum among suicide relatives. Overall, our findings strongly support a significant role for the ventral (both medial and lateral) prefrontal cortex, but they also highlight a network of brains regions beyond the prefrontal cortex. Moreover, they underline the importance and potential heritability of risky decision-making in suicidal vulnerability and the possibility that some cognitive deficits may be states while others are traits. These new findings expand our knowledge and allow us to propose an updated neurocognitive model of suicide.Cette thèse présente une série d'études explorant les aspects neurocognitifs de la vulnérabilité suicidaire grâce à l'imagerie cérébrale ches des suicidants et des apparentés au premier degré biologique de suicidés. Une revue systématique de la littérature nous a permis de montrer une association entre les actes suicidaires et des modifications structurelles et fonctionnelles dans plusieurs régions du cerveau. Nous avons ensuite examiné plusieurs mesures de neuroimagerie structurelle dans le cortex préfrontal d'un large échantillon de suicidants, et mis en évidence des modifications dans la cortex préfrontal ventrolatéral gauche, indépendamment des troubles de l'humeur. En outre, nous avons montré que le volume du nucleus accumbens était corrélé négativement avec la létalité des actes suicidaires antérieurs, suggèrant que cette région pourrait moduler la façon dont les actes suicidaires sont exécutés. Nous avons ensuite utilisé la neuroimagerie fonctionnelle et la tâche classique de Go-NoGo afin d'examiner l'inhibition cognitive chez les suicidants. Nos résultats suggèrent que les déficits de contrôle cognitif chez les suicidants, associés à l'activation du gyrus frontal inférieur, du thalamus, du cortex orbitofrontal et du cortex pariétal, sont susceptibles d'être des traits plus que liés à l'état. Par ailleurs, nous avons exploré des apparentés de suicidés en utilisant une batterie de mesures cognitives et la neuroimagerie. Nous avons trouvé des déficits de prise de décision, mais pas des déficits de contrôle cognitif, chez ces personnes n’ayant jamais tenté elles-même de se suicider, en comparaison d’apparentés de patients sans antécédents familiaux d'actes suicidaires et de témoins sains. Ces résultats suggèrent que la prise de décision risquée pourrait être un trait transmis au sein des familles tandis que le contrôle cognitif normal pourrait avoir un effet protecteur contre le suicide chez ces individus. En outre, nous avons montré que la prise de décision risquée chez les apparentés de suicidés était associée à une réduction significative de l'activité du cortex préfrontal ventromédian au cours de la prise de décision, et une augmentation de l'activité du precuneus pendant le traitement des choix. Enfin, le traitement des résultats des choix lors de la prise de décision ainsi que le traitement des visages en colère (un proxy pour la menace sociale) ont été associés à une activité modifiée dans le cervelet chez les apparentés de suicidés. Au total, nos résultats soutiennent un rôle important pour le cortex préfrontal ventral (à la fois médial et latéral), mais mettent également en évidence un réseau de régions cérébrales au-delà du cortex préfrontal. Ils soulignent également l'importance et l'héritabilité potentielle de la prise de décision risquée pour la vulnérabilité suicidaire, et la possibilité que certains déficits cognitifs pourraient être des états alors que d'autres sont des traits. Ces nouveaux résultats élargissent nos connaissances et nous permettent de proposer une mise à jour de notre modèle neurocognitif du suicide