Prédire le futur pour contrôler le passé : computations prédictives sous-jacentes aux dynamiques cérébrales du contrôle de la mémoire et leur rôle dans la compréhension de l'évolution du stress post-traumatique après les attentats du 13 novembre

An opened fundamental question in clinical neuroscience is why following a traumatic experience some individuals can cope with the trauma, while others remain traumatized. The persistence of vivid and stressful intrusive memories is a central clinical feature of post-traumatic stress disorder (PTSD). This psychiatric condition has long been characterized as a memory disorder rooted in the alteration of the hippocampus. Recent studies have proposed that PTSD may be also linked to a general dysfunction of the brain networks supporting the suppression of intrusive memories. The aim of this thesis was to identify the brain markers able to discriminate and predict resilient and maladaptive outcomes following the Paris November 13th terrorist attacks. In the first study, we used computational modelling and brain connectivity analyses to characterize two different brain mechanisms underlying the control of intrusive memories, namely predictive and reactive control. We found that individuals with PTSD showed aberrant beliefs about upcoming intrusive memories, accompanied by exaggerated efforts to prevent them and the parallel incapacity to purge away unwanted memories intruding consciousness. The imbalance between predictive and reactive memory control was related to avoidance symptoms severity. In a second, longitudinal study, we explored how memory control dynamics and hippocampal volumes evolved in individuals remitted from PTSD and individuals with persisting PTSD. We found that three years after the trauma, the remission from PTSD was associated with plastic hippocampal changes and the recovery of the balance between predictive and reactive control of intrusive memories. These two markers were also predictive of a future decrease in PTSD symptoms severity five years after the trauma, revealing that neurocognitive plasticity in control and memory circuits can predict the remission and the persistence of PTSD in time.Une question encore ouverte en neurosciences cliniques est pourquoi certains individus peuvent surmonter une expérience traumatique, tandis que d’autres restent traumatisés. La persistance de mémoires intrusives, vives et stressantes, est une caractéristique centrale du trouble de stress post-traumatique (TSPT). Cette condition psychiatrique a été longtemps considérée comme un trouble de la mémoire enraciné dans des altérations hippocampiques. Des études récentes ont ainsi proposé que le TSPT soit lié à un dysfonctionnement généralisé du réseau cérébral responsable de la suppression des mémoires intrusives. Le but de cette thèse était d’identifier des marqueurs capables de discriminer et prédire des conséquences résilientes ou pathologiques, suite aux attentats terroristes du 13 novembre 2015 à Paris. Dans une première étude, nous avons utilisé des méthodes de modélisation computationnelle et de connectivité cérébrale pour caractériser deux différents mécanismes, qui sous-tendent le contrôle des mémoires intrusives : le contrôle prédictif et le contrôle réactif. Nous avons trouvé que les personnes qui développaient un TSPT formaient des croyances anormales concernant les mémoires intrusives à venir, accompagnées d’efforts exagérés pour les prévenir, et l’incapacité de se débarrasser des mémoires intrusives qui revenaient à l’esprit. Le déséquilibre entre le contrôle prédictif et le contrôle réactif était corrélé avec une plus grande sévérité des symptômes d’évitement. Dans une deuxième étude, longitudinale, nous avons exploré comment le contrôle de la mémoire et les volumes hippocampiques évoluaient chez les sujets remis du TSPT et les sujets avec un TSPT persistant. Nous avons trouvé que la rémission du TSPT, trois ans après le trauma, était associée à des changements plastiques de l’hippocampe et au rétablissement de l’équilibre entre le contrôle prédictif et le contrôle réactif des mémoires intrusives. Ces deux marqueurs prédisaient ainsi la diminution future des symptômes, cinq ans après le trauma. Ces résultats suggèrent que la plasticité neurocognitive des circuits du contrôle et de la mémoire peut prédire la rémission ou la persistance du TSPT dans le temps