Treize étudiantes et étudiants du Collège ont consacré leur été à divers projets de recherche dans le domaines des neurosciences.

Huit projets ont été menés en partenariat avec Polytechnique Montréal, l'Hôpital Sainte-Justine, l'Institut neurologique de Montréal, l'Institut Douglas et les départements de physiologie et de pharmacologie et thérapeutique de l'Université McGill. Selon Hélène Nadeau, coordonnatrice du groupe de recherche en neurosciences, « certains projets faisaient appel à l'imagerie de diffusion par résonance magnétique, à l'électroencéphalographie, à l'imagerie par résonance magnétique, à l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, à la spectroscopie par résonance magnétique ou à la tomographie par émission de positons pour étudier des questions liées à la santé des nouveau-nés, à l'audition dans la population générale ou à des pathologies comme la schizophrénie, la sclérose en plaques ou la maladie d'Alzheimer ».

« D'autres projets supposaient de mener des expériences sur des souris ou des rats afin de mieux comprendre les mécanismes physiologiques liés à certaines pathologies. Au cours de l'année scolaire, plusieurs équipes ont travaillé sur un large éventail de projets combinant des données comportementales et des données d'électroencéphalographie ».

L'équipe du Bureau des communications s'est entretenue avec trois étudiantes au sujet des recherches auxquelles elles ont contribué.

Emily Issa, étudiante en sciences de la santé, a travaillé sur l'audition chez les musicien·nes et les non-musicien·nes

Bureau des communications : Parlez-nous des recherches auxquelles vous avez contribué.

Emily Issa : J'ai participé à un projet de recherche sur l'intégration auditivo-motrice et la mémoire de travail auditive chez deux groupes de participant·es : des musicien·nes et des non-musicien·nes. Le projet se déroulait au laboratoire Zatorre de l'Hôpital neurologique de Montréal. Cette expérience consistait à comparer la réponse en fréquence (FFR) des participant·es, soit une réponse auditive enregistrée à l'aide de l'électroencéphalographie, et leur performance pour deux tâches de perception auditive.

Nous avons travaillé sous la direction d'Isabelle Arseneau-Bruneau, candidate au doctorat,d'Hélène Nadeau et Sylvia Cox, deux enseignantes de Dawson qui agissaient comme mentores dans ce projet, et de Robert J. Zatorre, fondateur du laboratoire. Je n'étais pas la seule étudiante du Collège : Nayemur Rahman travaillait aussi au projet, ainsi que d'autres assistant·es de recherche. Je jouais un rôle d'assistante de recherche, aidant Mme Arseneau-Bruneau à collecter les données. En fait, quand j'ai été bien à l'aise avec avec le protocole et le cadre expérimental, j'ai pu mener seule les tests chez les participant·es. J'ai également participé à l'analyse des résultats et j'ai même appris certaines techniques de codage pour réaliser des graphiques de corrélation à l'aide du logiciel Matlab.

Pour ce qui est des résultats, les corrélations établies entre la réponse en fréquence et la performance dans les tâches auditives chez les deux groupes n'est pas significative pour le moment. Mais la collecte de données se poursuit, et il se peut que la petite taille de l'échantillon (dont il est question dans notre affiche) et la présence de valeurs aberrantes aient limité nos résultats. Une fois la collecte de données terminées, nous devrions obtenir de nouveaux résultats!

Qu'avez-vous appris de ce projet et de votre participation au groupe de recherche en neurosciences ?

EI : Ma participation au groupe de recherche en neurosciences à Dawson m'a permis d'acquérir des notions fondamentales en neuroanatomie, en sciences cognitives et en psychologie.

J'ai également acquis des connaissances sur différentes techniques d'imagerie complexes utilisées pour diagnostiquer les troubles psychologiques et dégénératifs, comme la maladie d'Alzheimer.

Une fois que j'ai pris connaissance de ces concepts, j'ai été encouragée à mener mes propres expériences en neuroscience sur des étudiant·es. Cela m'a permis d'acquérir de nombreuses compétences liées à la recherche, à l'analyse de la littérature scientifique et à la collecte de données.

À l'Institut neurologique, j'ai pu constater le travail inlassable et les responsabilités importantes des candidat·es au doctorat et des assistant·es de recherche, qui travaillent en synergie pour collecter, traiter et analyser les données. J'ai été fascinée de constater que le laboratoire rassemble des membres de diverses facultés, de l'ingénierie logicielle aux neurosciences en passant par la psychologie. Ça montre à quel point le domaine des neurosciences est multidisciplinaire. L'objectif fondamental est d'examiner les subtilités du fonctionnement du cerveau et des processus cognitifs, mais ceci se fait par des méthodes qui font appel à l'informatique, à la psychologie et même à la neurobiologie.

J'ai aussi développé un immense respect pour les doctorant·es du laboratoire, qui étaient toujours sur place de 9h à 19h, quoi qu'il arrive, pour superviser les activités et veiller au fonctionnement optimal de leurs expériences. C'est beaucoup de travail, mener des expériences, et noter et analyser les données. Leur dévouement n'a jamais cessé de m'émerveiller.

Est-ce que ce projet de recherche a eu un effet sur vos projets d'études et de carrière?

EI : L'impact sur mes projets de carrière a été incommensurable, parce que cette expérience a renforcé mon intérêt pour le domaine médical, en particulier les neurosciences et la neurologie.

Mon entourage vous le dira : j'ai toujours voulu devenir médecin. Par contre, je n'ai jamais su exactement dans quel domaine je voulais me spécialiser. Mon expérience au laboratoire Zatorre a été cruciale dans mon processus de décision, car elle a confirmé mon amour de la médecine tout en éveillant ma passion pour la recherche scientifique.

En fait, j'ai acquis une expérience pratique incomparable en menant des essais sur des participant·es : il fallait communiquer avec eux, les guider tout au long de l'expérience et leur expliquer certains des raisonnements scientifiques derrière les nombreuses étapes du processus. J'avais l'impression d'être une chercheuse professionnelle!

Aimeriez-vous ajouter quelque chose?

EI : Je souhaite exprimer ma profonde gratitude envers Hélène Nadeau et Sylvia Cox, deux enseignantes et coordonnatrices qui ont été des mentores exceptionnelles. Elles nous ont guidés, Nayemur et moi, à chaque étape du processus.

Je voudrais également exprimer toute mon admiration et ma gratitude envers ma mentore Isabelle Arseneau-Bruneau, chercheuse à l'Institut neurologique. C'est une personne formidable, travaillante et extrêmement talentueuse. Merci aussi aux autres membres de l'équipe du laboratoire Zatorre pour leur aide et leur accueil.

Je recommande fortement à tout·e étudiant·e qui s'intéresse au cerveau, aux neurosciences cognitives ou à la psychologie de participer aux activités parascolaire en neuroscience.

Kylie Xu, étudiante en sciences de la santé (programme enrichi), nous parle de son projet sur le développement du cerveau des nouveaux-nés

Bureau des communications: Parlez-nous des recherches auxquelles vous avec contribué.

Kylie Xu : Pour ce projet, j'ai été jumelée à un doctorant de NeuroPoly, Erjun Zhang, mais le stage s'est déroulé au CHU Saint-Justine, plus précisément à l'Institut TransMedTech. Mon projet portait sur l'évaluation du développement du tissu cérébral des nouveaux-nés à l'aide de l'imagerie de diffusion par résonance magnétique. Nous cherchions principalement à comprendre le développement du cerveau chez les nourrissons et à décrire les changements dans la matière blanche et la matière grise des bébés prématurés et nés à terme. Avec l'aide de mon mentor, j'ai pu extraire des données d'imagerie en tenseur de diffusion afin de visualiser les changements dans la microstructure des tissus. Grâce à une analyse plus poussée, j'ai pu produire des descriptions quantitatives les changements observés dans les cerveau des bébés à 34 et 43 semaines. Nos résultats montrent une diminution de la diffusivité, ce qui suggère une augmentation du volume des tissus et une diminution de la teneur en eau, ainsi que le développement crucial de la myéline autour des axones.

Affiche de la présentation de Kylie Xu

Qu'avez-vous appris de ce projet et de votre participation au groupe de recherche en neurosciences ? 

KX : Ma participation au club des neurosciences et au stage d'été a été extrêmement enrichissante. J'y ai appris le langage de programmation Python. Et entre la création de graphiques et l'extraction de données d'imagerie de diffusion par résonance magnétique, j'ai acquis une expérience pratique dans le domaine de la recherche et de l'imagerie médicale.

Est-ce que ce projet de recherche a eu un effet sur vos projets d'études et de carrière?

KX : Oui, je dirais que ce projet de recherche a eu un certain impact sur mes plans de carrière. J'adore les bébés, et ce projet m'a fait aimer encore plus ces petites créatures. J'ai toujours voulu travailler avec des enfants, et ce projet m'a permis de comprendre les bébés sous un angle auquel je n'aurais jamais pensé autrement. Ma motivation à aider des nourrissons est encore plus claire qu'avant. Grâce à ce projet, j'ai compris qu'il existe de nombreuses façons de leur venir en aide. Il m'a définitivement ouvert l'esprit à de nombreux choix de carrière auxquels je ne songeais pas auparavant, comme le génie biologique ou même les neurosciences.

Aimeriez-vous ajouter quelque chose?

KX : Il existe une page GitHub consacrée à ce projet. On y trouve le protocole, les résultats, un rapport de recherche, un fichier PowerPoint et une vidéo d'une présentation donnée dans le cadre d'une conférence à l"Hôpital Saint-Justine, à laquelle j'ai participée et qui donne un résumé de cette recherche. N'importe qui peut y accéder et jeter un coup d'œil à l'analyse ou même aux résultats eux-mêmes. Voici le lien vers le GitHub : https://github.com/zhangerjun/dMRI_data_analysis/tree/main/documents

Josephine Kwon, étudiante en sciences pures et appliquées, nous parle de son projet sur la schizophrénie

Bureau des communications : Parlez-nous des recherches auxquelles vous avez contribué.

Josephine Kwon : J'ai fait mon stage au laboratoire de recherche en sciences cliniques et translationnelles (Clinical and Translational Sciences - CaTS) de l'Université McGill à l'Institut Douglas, sous la direction de Belen Blasco.

J'ai participé à un projet de recherche explorant la relation entre le système endocannabinoïde et la schizophrénie à l'aide de la tomographie par émission de positons.

L'objectif était d'explorer la relation entre la psychose et l'enzyme FAAH liée à l'anandamide endocannabinoïde. Il s'agissait de mesurer les niveaux d'enzyme FAAH in vivo chez des patient·es ayant un premier épisode de psychose ou présentant un risque clinique élevé de psychose.

Ma tâche principale consistait à calculer les scores de traumatisme à partir du questionnaire rempli par les sujets, à établir des liens entre le trauma et les niveaux d'enzyme FAAH et à comparer ces liens entre les groupes témoins et les groupes de patients ayant un premier épisode ou présentant un risque élevé.

L'analyse et l'interprétation des résultats sont encore en cours, mais nous avons fait certaines constatations :

1. Une association négative entre les niveaux d'enzyme FAAH et le score total chez les patient·es à risque élevé souffrant d'anxiété de 13 à 18 ans (p=0,016).

Nous avons observé des différence significative entre les patient·es à risque élevé et les patient·es atteint·es de psychose pour :

2. Le lien entre les niveaux d'enzyme FAAH et le score total de traumatisme chez les patient·es de 7 à 12 ans (p=0.029)
3. Le lien entre les niveaux d'enzyme FAAH et le score de négligence émotionnelle chez les patient·es de 7 à 12 ans (p=0.026)

Tous les résultats ont été corrigés en fonction du génotype et de l'utilisation d'antipsychotiques, d'antidépresseurs, de cannabis.

Affiche du stage de Josephine Kwon

Qu'avez-vous appris de ce projet et de votre participation au groupe de recherche en neurosciences ?

JK : J'ai beaucoup appris en participant au groupe de recherche en neurosciences. En plus d'avoir beaucoup appris sur le système endocannabinoïde, la schizophrénie et la psychose, j'ai découvert par l'expérience directe comment sont menés les travaux de recherche. J'ai même amélioré mes aptitudes oratoires et de communication parce que ce projet supposait de collaborer avec d'autres membres de l'équipe et de préparer et donner une présentation chaque semaine.

La participation au projet de recherche a-t-elle eu un impact sur vos études futures et vos plans de carrière ?

JK : Oui, ce projet de recherche a eu une influence sur mes projets d'études et de carrière. J'espérais que ce ce stage clarifie mes orientations, et c'est heureusement ce qui s'est produit. Je suis encore loin de savoir exactement ce que je veux faire dans la vie, mais cette expérience m'a permis de mieux comprendre ce que j'aime et ce que je n'aime pas.