Chercheur

    Dave Ellemberg , Ph.D.

    dave.ellemberg@umontreal.ca
    Axe de recherche
    Cerveau et développement de l’enfant
    Thème de recherche
    Maladies neurodéveloppementales
    Adresse
    CHUSJ

    Téléphone
    514 343-7830

    Fax
    514 343-2181

    Sommaire de carrière

    Plasticité et réorganisation fonctionnelle du cerveau humain : étude du développement normal et pathologique

    L’objectif qui chapeaute l’ensemble du programme de recherche de mon laboratoire est de comprendre l’organisation et la plasticité fonctionnelle du cerveau humain lors de son développement, son potentiel de récupération ainsi que les limites de cette plasticité. Afin d’examiner ces questions, nous étudions les effets de différentes pathologies (privation visuelle par cataractes congénitales, commotion cérébrale d’origine sportive) sur le développement perceptif et cognitif de l’enfant. Nos études s’appuient sur des paradigmes expérimentaux en psychophysique, en électroencéphalographie (potentiels évoqués visuels et cognitifs), et en imagerie cérébrale (DTI et MRS). Ces outils nous permettent d’évaluer les fonctions du cerveau ainsi que les propriétés neuroélectriques et neurochimiques des mécanismes neuronaux qui sous-tendent ces fonctions.

    Axe I : Développement sensoriel et perceptif

    Le premier objectif de ce volet de recherche est de quantifier et de comparer la trajectoire du développement normal de différentes fonctions visuelles. Par exemple, nous évaluons le développement de différentes fonctions visuelles associées à différents niveaux de traitement cortical au sein de la hiérarchie du système visuel : de la sensibilité aux contrastes et la perception du mouvement local, qui sont sous-tendues par les aires visuelles primaires, à l’intégration des contours et la perception du mouvement global, qui impliquent des étapes de traitements additionnelles au sein des aires visuelles supérieures et extrastriées. Jusqu’à présent, les résultats suggèrent que les aspects de la perception visuelle qui nécessitent plusieurs étapes de traitement au sein du cortex visuel se développent plus lentement que ceux qui requièrent moins d’étapes.

    Le deuxième objectif de ce volet de recherche est d’identifier les mécanismes qui permettraient au cerveau de l’enfant d’intégrer l’information provenant simultanément des différents sens (c.-à-d. l’intégration multisensorielle). Malgré une littérature scientifique abondante sur le développement sensoriel et perceptif, notre compréhension de ces mécanismes demeure limitée parce que les fonctions sensorielles et perceptives ont principalement été étudiées en isolation. Donc, nous ne comprenons toujours pas comment le cerveau, durant son développement, évolue afin d’arriver à intégrer l’information provenant simultanément des différents sens.

    J’étudie également les effets de la privation visuelle, causée par la présence de cataractes congénitales, sur le développement de différentes fonctions visuelles ainsi que sur les processus d’intégration multisensorielle. Pour ce faire, les fonctions visuelles d’enfants ayant une vision normale sont comparées avec celles d’enfants et d’adultes nés avec des cataractes. Avant d’être retirées chirurgicalement durant l’enfance, ces cataractes empêchent l’information visuelle de se rendre normalement à la rétine. Une fois les cataractes retirées, cela permet d’étudier l’effet de l’expérience visuelle sur le développement du système visuel. Jusqu’à présent, nos résultats suggèrent que la privation visuelle a un effet différent sur différentes fonctions visuelles, selon qu’elles impliquent un traitement des aires visuelles primaires ou supérieures.

    Axe II : Commotions cérébrales d’origine sportive

    Il est maintenant bien connu qu’une commotion cérébrale chez l’adulte cause des perturbations cognitives importantes qui peuvent persister jusqu’à deux ans après l’incident. Cependant, malgré la fréquence aussi élevée chez l’enfant que chez l’adulte des commotions cérébrales, nos connaissances des séquelles cognitives et sensorielles chez l’enfant commotionné sont très limitées. Les objectifs de ce volet de ma recherche consistent à :

    1) déterminer la nature des déficits neuropsychologiques causés par une commotion durant le développement;
    2) identifier les dysfonctions neurophysiologiques et neurochimiques associées;
    3) déterminer s’il y a une relation entre l’âge auquel la commotion est survenue et la gravité des déficits;
    4) identifier les mécanismes de récupération et les limites de la plasticité des différentes habiletés cognitives et sensorielles en fonction de l’âge;
    5) développer un outil diagnostique pour les enfants commotionnés qui tiendra compte de l’âge auquel l’accident est survenu.

    Prix et distinctions

    • Prix du Fonds des Leaders, 2006
    • Prix Who's Who in Health Sciences Higher Education (WWHSHE), 2006
    • Certificat d’excellence de la Société canadienne de psychologie, 2003
    • Thèse de doctorat classée première en sciences naturelles à l’Université de Montréal (nomination pour le prix doctoral du CRSNG), 2002
    • Prix Cerveau en tête, IRSC, Institut des neurosciences, de la santé mentale et des toxicomanies, 2002

Publications

The developing visual system is not optimally sensitive to the spatial statistics of natural images - Ellemberg D, Hansen BC, Johnson A. The developing visual system is not optimally sensitive to the spatial statistics of natural images. Vision Res 2012; 67: 1-7.

Reduced visual discrimination in cochlear implant users - Turgeon C, Champoux F, Lepore F, Ellemberg D. Reduced visual discrimination in cochlear implant users. Neuroreport 2012; 23(6): 385-589.

The effects of exercise during pregnancy on the newborn's brain: study protocol for a randomized controlled trial - Lemoyne EL, Curnier D, St-Jacques S, Ellemberg D. The effects of exercise during pregnancy on the newborn's brain: study protocol for a randomized controlled trial. Trials 2012; 13: 68. doi: 10.1186/1745-6215-13-68.

Different spatial frequency bands selectively signal for natural image statistics in the early visual system - Hansen BC, Johnson AP, Ellemberg D. Different spatial frequency bands selectively signal for natural image statistics in the early visual system. J Neurophysiol 2012; 108(8): 2160-2172.

Neuropsychological and neurophysiological assessment of sport concussion in children, adolescents and adults - Baillargeon A, Lassonde M, Leclerc S, Ellemberg D. Neuropsychological and neurophysiological assessment of sport concussion in children, adolescents and adults. Brain Injury 2012; 26(3): 211-220.

From spatial frequency contrast to edge preponderance: the differential modulation of early visual evoked potentials by natural scene stimuli - Hansen BC, Jacques T, Johnson AP, Ellemberg D. From spatial frequency contrast to edge preponderance: the differential modulation of early visual evoked potentials by natural scene stimuli. Vis Neurosci 2011; 28(3): 221-237.

Auditory processing after sport-related concussions - Turgeon C, Champoux F, Lepore F, Leclerc S, Ellemberg D. Auditory processing after sport-related concussions. Ear Hear 2011; 32(5): 667-670.

The magnitude of center-surround facilitation in the discrimination of amplitude spectrum is dependent on the amplitude of the surround - Johnson AP, Richard B, Hansen BC, Ellemberg D. The magnitude of center-surround facilitation in the discrimination of amplitude spectrum is dependent on the amplitude of the surround. J Vision 2011; 11(7): 14. doi: 10.1167/11.7.14.

Acute and chronic changes in diffusivity measures after sports concussion - Henry LC, Tremblay J, Tremblay S, Lee A, Brun C, Lepore N, Théorêt H, Ellemberg D, Lassonde M. Acute and chronic changes in diffusivity measures after sports concussion. J Neurotrauma 2011; 28(10): 2049-2059.

Metabolic changes in concussed American football players during the acute and chronic post-injury phases - Henry LC, Tremblay S, Leclerc S, Khiat A, Boulanger Y, Ellemberg D, Lassonde M. Metabolic changes in concussed American football players during the acute and chronic post-injury phases. BMC Neurol 2011; 11: doi: 10.1186/1471-2377-11-105.

Sensitivity to the displacement of first- and second-order global motion during development - Ellemberg D, Lewis TL, Lee B, Maurer D, Guillemot JP, Lepore F. Sensitivity to the displacement of first- and second-order global motion during development. Seeing and Perceiving 2010; 23: 517-532.

The effects of acute physical exercise on sensori-motor and cognitive functions during development - Ellemberg D, St-Louis-Deschênes M. The effects of acute physical exercise on sensori-motor and cognitive functions during development. Psychol Sport Exerc 2010; 11: 122-126.

Extracting the internal representation of faces from human brain activity: an analogue to reverse correlation - Hansen BC, Thompson B, Hess RF, Ellemberg D. Extracting the internal representation of faces from human brain activity: an analogue to reverse correlation. NeuroImage 2010; 51(1): 373-390.

Neurometabolic changes in the acute phase following sports concussions correlate with symptom severity - Henry LC, Tremblay S, Boulanger Y, Ellemberg D, Lassonde M. Neurometabolic changes in the acute phase following sports concussions correlate with symptom severity. J Neurotrauma 2010; 27(1): 65-76.

Advances in sport concussion assessment: from behavioral to brain imaging measures - Ellemberg D, Henry LC, Macciocchi SN, Guskiewicz KK, Broglio SP. Advances in sport concussion assessment: from behavioral to brain imaging measures. J Neurotrauma 2009; 26(12): 2365-2382.

Brain function decline in healthy retired athletes who sustained their last sports concussion in early adulthood - De Beaumont L, Théorêt H, Mongeon D, Messier J, Leclerc S, Tremblay S, Ellemberg D, Lassonde M. Brain function decline in healthy retired athletes who sustained their last sports concussion in early adulthood. Brain 2009; 132(Pt 3): 695-708.

Neurophysiological assessment prior to and following sports-related concussion during childhood: a case study - Boutin D, Lassonde M, Robert M, Vanassing P, Ellemberg D. Neurophysiological assessment prior to and following sports-related concussion during childhood: a case study. Neurocase 2008; 14(3): 239-248.

Receptive field properties and sensitivity to edges defined by motion in the postero-lateral lateral suprasylvian (PLLS) area of the cat - Robitaille N, Lepore F, Bacon BA, Ellemberg D, Guillemot JP. Receptive field properties and sensitivity to edges defined by motion in the postero-lateral lateral suprasylvian (PLLS) area of the cat. Brain Res 2008; 1187: 82-94.

Prolonged neuropsychological impairments following a first concussion in female university soccer athletes - Ellemberg D, Leclerc S, Couture S, Daigle C. Prolonged neuropsychological impairments following a first concussion in female university soccer athletes. Clin J Sport Med 2007; 17(5): 369-374.

Orientation discrimination in 5-year-olds and adults tested with luminance-modulated and contrast-modulated gratings - Lewis TL, Kingdon A, Ellemberg D, Maurer D. Orientation discrimination in 5-year-olds and adults tested with luminance-modulated and contrast-modulated gratings. J Vision 2007; 7(4): 9.

Developmental delay and magnocellular visual pathway function in very-low-birthweight preterm infants - Hammarrenger B, Roy M-S, Ellemberg D, Labrosse M, Orquin J, Lippé S, Lepore F. Developmental delay and magnocellular visual pathway function in very-low-birthweight preterm infants. Dev Med Child Neurol 2007; 49(1): 28-33.

Second-order spatial frequency and orientation channels in human vision - Ellemberg D, Allen HA, Hess RF. Second-order spatial frequency and orientation channels in human vision. Vision Res 2006; 46(17): 2798-2803.

Repeated measurements of contrast sensitivity reveal limits to visual plasticity after early binocular deprivation in humans - Maurer D, Ellemberg D, Lewis TL. Repeated measurements of contrast sensitivity reveal limits to visual plasticity after early binocular deprivation in humans. Neuropsychologia 2006; 44(11): 2104-2112.

Greater losses in sensitivity to second-order local motion than to first-order local motion after early visual deprivation in humans - Ellemberg D, Lewis TL, Defina N, Maurer D, Guillemot JP, Lepore F. Greater losses in sensitivity to second-order local motion than to first-order local motion after early visual deprivation in humans. Vision Res 2005; 45(22): 2877-2884.

Deficits in the processing of local and global motion in very low birthweight children - McKay T, Jakobson L, Ellemberg D, Lewis TL, Maurer M, Casiro O. Deficits in the processing of local and global motion in very low birthweight children. Neuropsychologia 2005; 43(12): 1738-1748.

Discrimination of speed in 5-year-olds and adults: are children up to speed? - Ahmed IJ, Lewis TL, Ellemberg D, Maurer D. Discrimination of speed in 5-year-olds and adults: are children up to speed?. Vision Res 2005; 45(16): 2129-2135.

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Créée le 22 juillet 2014
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