Plasticité dans l'apprentissage moteur et le soin – Mopla

L'adaptation motrice permet au système moteur de fonctionner dans un monde en constante évolution où les contraintes internes (musculature, proprioception, etc ...) et externes (propriétés des objets, impact des actions) fluctuent avec le temps. Les mécanismes de l'adaptation motrice peuvent également être affectés ou recrutés dans les troubles moteurs. Quels sont les processus qui les sous-tendent?

Les commandes motrices émanent du cortex moteur, mais elles sont ajustées et optimisées sous l'action combinée de deux structures : le cervelet et les noyaux gris centraux. Ces deux structures ont longtemps été considérées comme fonctionnant indépendamment l'une l’autre: elles seraient donc assignées à des rôles distincts et impliqués dans différents troubles neurologiques. Cependant, de très nombreuses études montrent l'implication du cervelet dans des troubles moteurs classiquement associés aux ganglions de la base, et l'apprentissage moteur repose souvent sur les deux structures. L'observation récente d'une voie cérébello-thalamo-striatale directe offre un substrat anatomo-fonctionnel pour l’interaction entre le cervelet et les ganglions de la base. Dans ce projet, nous étudierons l'interaction entre le cervelet et les ganglions de la base dans l'apprentissage moteur et dans les dyskinésies induites par la lévodopa (DIL) dans la maladie de Parkinson, un état grave dû à un effet secondaire du meilleur traitement disponible pour la maladie, et associé à un certain nombre de changements fonctionnels dans le striatum, notamment des altérations de la plasticité synaptique striatale.

Nous allons tout d'abord confirmer dans un modèle animal de DIL l'effet bénéfique des stimulations cérébelleuses, et en parallèle, nous explorerons en détail le contrôle dépendant du temps des entrées thalamiques sur la plasticité cortico- et thalamo-striatale dans les principaux sous-types de cellules du striatum. Nous examinerons ensuite comment les stimulations cérébelleuses rétablissent la plasticité striatale et le fonctionnement normal des ganglions de la base. Nous examinerons également comment le couplage cerebello-striatal contribue à coordonner la contribution de ces deux structures dans l'apprentissage moteur, notamment au long des multiples échelles de temps de l'apprentissage moteur. Dans l'ensemble, ce projet devrait fournir une nouvelle compréhension des interactions entre le cervelet et le striatum et offrir de nouvelles perspectives pour le traitement de DIL.