Imagerie Fonctionnelle de la Moelle Epinière de l'Homme – FIHSC

Imagerie multiparamétrique de la moelle épinière de l'Homme pour une évaluation quantitative des structures médullaires permettant d'évaluer le niveau d'atteinte sur le plan anatomique
Electrophysiologie indirecte basée sur l'analyse du signal électromyographique (EMG, au niveau du muscle) ou électroencéphalographique (EEG, au niveau du cerveau) et leurs modifications après stimulations de troncs nerveux périphériques et/ou du cortex cérébral

Chez les patients SLA, l'IRM a révélé une atteinte anatomique des voies sensori-motrices et l'electrophysiologie, une désorganisation fonctionnelle des réseaux sensori-moteur.
Nous avons observé que la tDCS modifie l'activité des réseaux spinaux chez des sujets sains et avons commencé l'étude chez les patients hémiplégiques.

Nous allons continuer a inclure des patients afin d'avoir des cohortes suffisantes pour faire des comparaisons valides. Nous allons tester s'il existe une corrélation entre les données anatomiques (IRM) et les données fonctionnelles (électrophysiologie).

en cours

Les recherches sur la moelle épinière de l’Homme et sur ses interactions avec les centres supra-spinaux ne sont pas aussi développées que sur le cerveau, essentiellement pour des raisons méthodologiques. En raison d’une résolution spatiale encore insuffisante, l’imagerie par résonnance magnétique (IRM) ne permet pas une étude fine des structures spinales visées du fait de leur petite taille. Néanmoins, des modèles récemment développés à partir des images du tenseur de diffusion et du transfert de magnétisation ont permis une évaluation quantitative des grands faisceaux de la moelle épinière (myélinisation, nombre de fibres). Cependant, ces nouvelles méthodes d’analyse ne permettent toujours pas d’étudier les caractéristiques fonctionnelles des réseaux spinaux et leurs interactions ascendantes et descendantes avec les structures du tronc cérébral et du cerveau. Des méthodes d’électrophysiologie ont été développées pour étudier, de façon indirecte, le système nerveux central de l’Homme et ont permis une description relativement détaillée de l’organisation des circuits médullaires et de leur excitabilité selon les conditions du mouvement. Ces méthodes ont également leurs limites, notamment dans l’étude des voies de transmission de la commande motrice descendante et des interactions avec les structures du mésencéphale et les noyaux gris. Les méthodes d’IRM et d’électrophysiologie ont jusqu’à présent été développées séparément alors qu’elles sont complémentaires et que leur combinaison permettrait une étude anatomo-fonctionnelle des interactions cerveau-moelle. Le projet d’équipe est de regrouper des experts de ces deux approches méthodologiques et de développer de nouveaux modèles basés sur des données expérimentales, qui permettront une analyse plus fine des réseaux médullaires et de leur interaction avec les structures supraspinales. Cette nouvelle approche permettra de mieux caractériser sur un plan anatomique et fonctionnel, les bases neurales des interactions entre le cerveau et la moelle épinière de l’Homme et leurs modifications après une lésion traumatique, vasculaire ou dégénérative du système nerveux central, affectant les fonctions motrices. Une meilleure connaissance des circuits impliqués dans le contrôle sensitivo-moteur des quatre membres et des mécanismes neuraux sous-tendant la plasticité post-lésionnelle impliquée dans la motricité résiduelle et/ou la récupération des fonctions motrices permettra, d’une part, de mieux caractériser une atteinte de ces fonctions (diagnostic plus précoce des atteintes neuro-dégénératives) et, d’autre part, de mieux déterminer les cibles thérapeutiques (rééducation fonctionnelle). L’équipe regroupe des chercheurs, médecins et ingénieurs spécialistes de l’IRM, de la modélisation et de l’électrophysiologie indirecte, en poste sur le site de la Pitié-Salpêtrière, et des jeunes chercheurs et apprentis chercheurs qui seront formés aux deux approches et présenteront alors une double compétence. L’équipe collaborera avec des médecins-chercheurs d’autres hôpitaux et avec des instituts internationaux (Canada, Australie). Cette collaboration marque le début d’une nouvelle équipe qui intègrera le Laboratoire d’Imagerie Fonctionnelle (LIF, UMR_S 678 INSERM/Université Pierre et Marie Curie -UPMC- Paris 6, H. Benali) dans le cadre du prochain plan quinquennal 2014-2018. La demande de financement porte sur deux projets à court terme correspondant chacun, à la poursuite de projets scientifiques qui étaient jusqu’alors menés de manière parallèle par le groupe d’électrophysiologie (V. Marchand-Pauvert, Er 6 UPMC) et le groupe d’IRM (H. Benali, UMR_S 678 INSERM/UPMC). La fusion des deux groupes va permettre de coupler les deux approches méthodologiques et de documenter les rapports entre anatomie et fonction des structures ciblées.