Des altérations au niveau du cerveau ont été observées dans le circuit fronto-limbique (incluant le cortex préfrontal, le cortex cingulaire antérieur, hippocampe et amygdale), densément innervé avec la sérotonine, chez les individus souffrant de troubles affectifs. La relation entre les processus fronto-limbiques et le bien-être émotionnel peut être influencée par la génétique et l’environnement, ainsi que par leur interaction (GxE). Toutefois, les mécanismes spécifiques sous-tendant cette relation ne sont pas connus à ce jour. Un mécanisme physiologique sous-jacent l’effet GxE sur l’expression des gènes est la méthylation de l’ADN. Le but de cette thèse était, donc, d'étudier les effets environnementaux sur et la pertinence de la méthylation de l'ADN pour les processus fronto-limbiques chez des individus en bonne santé. Dans la première étude, l'association entre l'humeur au quotidien (évaluée à l’aide de la méthode de journal quotidien) et les processus cérébraux a été étudiée. Dans la deuxième étude, l'association entre la méthylation périphérique du gène du transporteur de la sérotonine [SLC6A4] (liée au fonctionnement émotionnel), provenant de différents tissus, et les processus cérébraux a été étudiée. Dans la troisième étude, nous avons examiné si l'association entre la méthylation périphérique du gène SLC6A4 et les processus cérébraux était indépendante de la variation génétique (en utilisant un échantillon de jumeaux homozygotes). Sommairement, l'humeur négative et positive était positivement associée à la connectivité fonctionnelle au repos entre le cortex cingulaire postérieur et antérieur. La méthylation du gène SLC6A4 était positivement associée au volume cortical préfrontal lorsqu'elle était dérivée du sang, de la salive et des cellules buccales. La méthylation du gène SLC6A4 dérivée des cellules buccales était également positivement associée au volume cortical antérieur cingulaire et à la connectivité fonctionnelle au repos entre les régions pariétales et le cortex cingulaire antérieur. Aussi, la méthylation périphérique du gène SLC6A4 était positivement associée à l'activité corticale orbitofrontale ainsi qu'à la connectivité fonctionnelle entre l’amygdale, le cortex orbitofrontal et le cortex cingulaire antérieur en réponse à des stimuli émotionnels négatifs, indépendamment de la séquence d'ADN des individus. Dans l'ensemble, les résultats actuels pourraient indiquer que la fonction et la structure cérébrale dans les régions fronto-limbiques, particulièrement dans le cortex cingulaire antérieur et préfrontal, sont positivement associées à l'humeur dans la vie quotidienne et à la méthylation périphérique du gène SLC6A4 chez des individus en bonne santé. En outre, la relation entre ces processus fronto-limbiques et la méthylation périphérique du gène SLC6A4 serait largement sous influence de l’environnement. Aussi, les résultats actuels suggèrent que les cellules buccales constitueraient un tissu préférable pour étudier la méthylation du gène SLC6A4 et les processus neuraux apparentés. Des études supplémentaires sont nécessaires pour valider ces résultats auprès de populations cliniques ou chez les individus exposés à des conditions environnementales différentes.

Mots-clés : Cerveau , Émotion , Gène du transporteur de la sérotonine , Méthylation de l'ADN , Tissu périphérique , Imagerie cérébrale , Humeur , Santé