CE37 - Neurosciences intégratives et cognitives

Réorganisation de la neurotransmission après lésion parietale chez homme – Neurotransmission

Neurotransmission

Modifications des processus de neurotransmission après lésions pariétales chez l'homme

Comprendre la neuroplasticité

La récupération post-lésionnelle est souvent médiocre chez les individus victimes d'accidents vasculaires cérébraux. A l'inverse, plus de 95% des patients subissant des résections cérébrales (parfois massives) du fait d'invasions tumorales lentes ne présentent pas de déficits fonctionnels invalidants ; un résultat conforme aux études animales montrant, pour des lésions identiques, que la récupération fonctionnelle est bien meilleure lorsque la résection est sérielle. L'origine de cette différence reste débattue. Le présent projet vise à éclairer cette problématique.<br /><br />Nos principaux objectifs seront de comprendre comment les réorganisations de la neurotransmission GABAergique et Sérotonergique (i) soutiennent une récupération fonctionnelle efficace chez les patients tumoraux ; (ii) diffèrent entre les patients vasculaires et tumoraux ; (iii) corrèlent avec les adaptations de la connectivité fonctionnelle de repos. Sur la base de la littérature existante, nous prévoyons que des normalisations finement ajustées des cartes de neurotransmetteurs et de la connectivité de repos seront observées par rapport à l'état pré-lésionnel, chez les patients ayant une bonne récupération. A l'inverse, nous anticipons des régulations grossières, mal adaptées, à l'intérieur et à l'extérieur des réseaux fonctionnels lésés, chez les patients présentant une récupération médiocre.

Nous utiliserons un scanner TEP/IRM hybride permettant d'évaluer conjointement les adaptations post-lésionnelles fonctionnelles et des biochimiques. Les premières seront inférés à partir de la connectivité fonctionnelle de repos (rs-fMRI). Les secondes seront mesurées à l'aide de la tomographie par émission de positrons (TEP). À notre connaissance, aucune étude n'a encore étudié la réorganisation des cartes de neurotransmetteurs chez les patients porteurs de lésions cérébrales focales (et encore moins, n'a mesuré simultanément les réorganisations fonctionnelles et biochimiques). Bien entendu, il est impossible d'aborder ce sujet de manière exhaustive dans le cadre d'un projet singulier. Nous nous concentrerons ici sur les réorganisations de la neurotransmission GABAergique ([11C]flumazenil) et Sérotonergique ([18F]MPPF) induite par des lésions focales (aiguës et à croissance lente) du cortex pariétal postérieur (une région fonctionnelle majeure du cerveau humain).

En cours

Du point de vue fondamental, ce projet devrait améliorer notre compréhension de la plasticité biochimique post-lésionnelle et permettre de mieux comprendre comment le cerveau s'adapte en présence de lésions éloquentes focales. Du point de vue clinique, cette recherche devrait favoriser l'émergence de procédures de réhabilitation plus efficaces en améliorant notre compréhension des mécanismes d'adaptation post-lésionnelle.

En cours

La récupération post-lésionnelle est souvent médiocre chez les individus victimes d'accidents vasculaires cérébraux. A l'inverse, plus de 95% des patients subissant des résections cérébrales (parfois massives) du fait d'invasions tumorales lentes ne présentent pas de déficits fonctionnels invalidants ; un résultat conforme aux études animales montrant, pour des lésions identiques, que la récupération fonctionnelle est bien meilleure lorsque la résection est sérielle.
L'origine de cette différence reste débattue. Les études d'électrophysiologie et de neuroimagerie montrent des réorganisations à la fois locales et distantes chez tous les patients (tumoraux ou vasculaires). Toutefois, les adaptations distantes (ipsi et controlatérales) sont moins efficaces dans le cas de lésions vasculaires. Il semble alors que la restauration des patterns pré-lésionnels de connectivité (un marqueur de bonne récupération) soit plus difficile à atteindre. Des réponses inadaptées sont ainsi observées, notamment en raison d'un excès d'inhibition inter-hémisphérique. En accord avec ces affirmations, les patients vasculaires affichant un bon niveau de récupération (jusqu'à 30% chez les sujets jeunes) présentent également une claire normalisation de leurs patterns de connectivité fonctionnelle. La défaillance de ce processus normalisateur chez une majorité de patients vasculaires reste mal comprise. Le présent projet aborde cette question.
Nous utiliserons un scanner TEP/IRM hybride permettant d'évaluer conjointement les adaptations post-lésionnelles fonctionnelles et des biochimiques. Les premières seront inférés à partir de la connectivité fonctionnelle de repos (rs-fMRI). Les secondes seront mesurées à l'aide de la tomographie par émission de positrons (TEP). À notre connaissance, aucune étude n'a encore étudié la réorganisation des cartes de neurotransmetteurs chez les patients porteurs de lésions cérébrales focales (et encore moins, n'a mesuré simultanément les réorganisations fonctionnelles et biochimiques). Bien entendu, il est impossible d'aborder ce sujet de manière exhaustive dans le cadre d'un projet singulier. Nous nous concentrerons ici sur les réorganisations de la neurotransmission GABAergique et Sérotonergique induite par des lésions focales (aiguës et à croissance lente) du cortex pariétal postérieur (une région fonctionnelle majeure du cerveau humain). Plus précisément, à l'aide du [11C]flumazenil et du [18F]MPPF, nous mesurerons les modifications du potentiel de liaison des récepteurs GABAA et 5-HT1A chez les patients pariétaux porteurs d'un gliome de bas grade (LGG) ou ayant subi un accident ischémique cérébral (IS).
Nos principaux objectifs seront de comprendre comment les réorganisations de la neurotransmission GABAergique et Sérotonergique (i) soutiennent une récupération fonctionnelle efficace chez les patients tumoraux (LGG) ; (ii) diffèrent entre les patients présentant un bon (LGG, minorité des IS) ou un médiocre (majorité des IS) niveau de récupération ; (iii) corrèlent avec les adaptations de la connectivité fonctionnelle de repos. Sur la base de la littérature existante, nous prévoyons que des normalisations finement ajustées des cartes de neurotransmetteurs et de la connectivité de repos seront observées par rapport à l'état pré-lésionnel, chez les patients ayant une bonne récupération. A l'inverse, nous anticipons des régulations grossières, mal adaptées, à l'intérieur et à l'extérieur des réseaux fonctionnels lésés, chez les patients présentant une récupération médiocre.
Du point de vue fondamental, ce projet devrait améliorer notre compréhension de la plasticité biochimique post-lésionnelle et permettre de mieux comprendre comment le cerveau s'adapte en présence de lésions éloquentes focales. Du point de vue clinique, cette recherche devrait favoriser l'émergence de procédures de réhabilitation plus efficaces en améliorant notre compréhension des mécanismes d'adaptation post-lésionnelle.

Coordination du projet

Michel Desmurget (Institut des sciences cognitives Marc Jeannerod)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ISCMJ Institut des sciences cognitives Marc Jeannerod

Aide de l'ANR 510 451 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2021 - 48 Mois

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