– LSMCP_MRI

Il acquis que le cerveau peut être modifié, ou est plastique, durant toute la vie, même chez les adultes. Les blessures du cerveau et du corps peuvent entraîner des handicaps physiques bouleversants. Des études précédentes de recherche clinique et de recherche fondamentale ont montré que le cerveau peut subir de nombreux processus d?auto-organisation après un traumatisme du cerveau ou du corps. Ces changements d?organisation cérébrale peuvent, a leur tour, entrainer des handicaps perceptuels ou du comportement. Toutefois, les mécanismes sous-jacents de plasticité cérébrale demeurent largement inconnus. Des questions très importantes dans le domaine de la plasticité cérébrale n?ont toujours pas de réponse. Par exemple, comment se produit la plasticité rapide? Comment se développe la plasticité dans le temps? Est-ce que les différentes couches corticales expriment la plasticité différemment? Quels sont les rôles des couches corticales dans le développement de la plasticité des autres couches? Qu'est-ce qu?initie ces changements? Qu'arrive-t-il à la perception et au comportement une fois que la plasticité se produit? Comment réglementer la plasticité? Notre objectif est de répondre à ces questions importantes. Un modèle d'imagerie IRM animal peut aider a combler l'écart entre la recherche fondamentale et la recherche clinique. Dans ce projet, nous utiliserons l'IRM avec un animal du type rongeur, conjointement avec de différentes approches de neuroscience, pour étudier les déterminants d'activité (ou d'expérience) de la plasticité cérébrale. Les études de plasticité utilisant l'imagerie IRMf avec un modèle animal sont essentielles car elles permettent d'aborder des questions scientifiques nécessitant des opérations invasives impossible à mettre en ?uvre chez l?homme. Cependant, comme les mêmes méthodes sont utilisées, le savoir obtenu par l'imagerie IRMf avec un modèle animal peut ensuite être transféré et utilisé chez l?homme en clinique. Nous allons également employer des enregistrements électrophysiologiques pour étudier les propriétés des neurones, et des techniques de neuro-anatomie pour étudier la connectivité des neurones, deux méthodes de référence très largement utilisée en neuroscience. Les objectifs du projet sont: (1) de comprendre comment un événement d?entrée contribue à la plasticité cérébrale au niveau de couches corticales, (2) d?explorer au cours du temps le développement de la plasticité cérébrale, (3) d'évaluer les résultats fonctionnels de la plasticité cérébrale et (4) de formuler des stratégies visant à réglementer la plasticité du cerveau. En effet, comprendre les mécanismes sous-jacents de la plasticité cérébrale est essentiel pour formuler des stratégies de thérapie correctives afin restaurer les fonctions cérébrales et d'améliorer la performance du comportement. Pour atteindre ces objectifs, nous allons d'abord créer un modèle animal que nous étudierons ensuite pour suivre la plasticité du cerveau au cours du temps. Nous utiliserons une approche multidisciplinaire, y compris l'IRM fonctionnelle et anatomique, l'électrophysiologie, la neuro-anatomie, et l'analyse du comportement pour étudier les fonctions cérébrales modifiées et leur conséquences sur la perception et le comportement. Nous étudierons les fonctions cérébrales avec l'IRMf et l'électrophysiologie. En particulier, nous examinerons si les différentes couches corticales expriment et maintiennent la plasticité différemment, et étudierons l'interaction entre couches et régions corticales pendant les processus de plasticité. De plus, pour étudier les mécanismes anatomiques et cellulaires sous-jacents de ces changements fonctionnels, nous utiliserons un nouveau composé visible a l'IRM qui permet de tracer les connections anatomiques et de différentes méthodes de coloration histologiques pour examiner si ces changements fonctionnels sont accompagnés de changements cellulaires ou dans la connectivité du cerveau. Après avoir acquis une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents de la plasticité du cerveau, nous perturberons l'activité des neurones pour étudier le rôle des couches corticales et des circuits anatomiques dans la plasticité cérébrale, et nous formulerons des stratégies pour réglementer la plasticité cérébrale par l'activation ou désactivation des fonctions de circuits anatomiques. Finalement, nous évaluerons le comportement des animaux à la suite de la plasticité cérébrale. L'achèvement de ce projet nous permettra de mieux comprendre les principes de dynamique et de plasticité du cerveau, ce qui est essentiel pour développer des stratégies thérapeutiques pour favoriser le rétablissement des fonctions corticales.