Résumé

Ecole Doctorale
Cerveau Cognition Comportement
Intitulé du laboratoire
LIB - Laboratoire d'Imagerie Biomédicale
UPMC - UMR S 1146 INSERM - UMR 7371 CNRS
Equipe :
Systèmes dynamiques anatomo-fonctionnels chez l’Homme : altération
et récupération fonctionnelle
Titre de la thèse :
Modifications d’excitabilité des réseaux neuronaux de la moelle épinière chez
des sujets sains et des patients porteurs de lésions du système nerveux
central.
Résumé de la thèse :
Mon projet de recherche s’inscrit dans le cadre de l’étude des réseaux
neuronaux spinaux impliqués dans la motricité chez l’Homme est comprend
deux chapitres.
1° L’étude des modifications du fonctionnement des réseaux neuronaux
inhibiteurs de la moelle épinière, induites par un diurétique (furosémide)
Des travaux récents effectués sur la moelle épinière du rat ont mis en
évidence qu’au cours du développement chez les mammifères, les synapses
GABAergiques et glycinergiques sont tout d’abord excitatrices avant de devenir
inhibitrices et qu’une section de la moelle épinière ne permet pas cette
transformation. Cette transition développementale semble due à l’action d’un
transporteur transmembranaire (KCC2) à l’état mature qui diminue après
section de la moelle épinière. Le but de ce projet est d’explorer si chez
l’Homme adulte une section traumatique de la moelle épinière qui prive les
neurones inhibiteurs de leur contrôle suprasegmentaire a pour conséquence
de modifier leur comportement synaptique, voire de les ramener à leur
fonctionnement « immature », c’est-à-dire de transformer des synapses
inhibitrices en synapses facilitatrices. Pour tester cette hypothèse, nous avons
étudié l’effet sur des synapses inhibitrices de la moelle épinière d’une prise per
os de furosémide, un antagoniste de KCC2, et comparé ses effets chez sujets
sains et chez des patients porteurs d’une section de la moelle épinière. L’étude
sur des sujets sains suggère que le furosémide (40 mg) a pour effet une
réduction du fonctionnement de synapses inhibitrices. Cet effet du furosémide
sur les synapses inhibitrices semble être réduit chez des patients. Ces résultats
obtenus chez l’Homme sont un argument en faveur de l’action du furosémide
sur le fonctionnement des synapses inhibitrices. Les résultats suggèrent que le
fonctionnement intrinsèque de la synapse inhibitrice est réduit chez des
blessés médullaires ce qui probablement contribue à la spasticité.
2° L’étude des modifications de l’excitabilité des réseaux neuronaux situés
au niveau de la moelle épinière induites par l’induction d’une plasticité
cérébrale réversible par application transcrânienne de courant continu.
La stimulation électrique transcrânienne de courant continu encore
appelée « transcranial direct current stimulation (tDCS) » par les anglo-saxons,
a connu un essor considérable et constitue aujourd’hui une technique de
référence pour moduler l’excitabilité du cortex chez l’Homme. En 2009, Roche
et al. ont montré dans notre laboratoire pour la première fois chez l’Homme,
que la tDCS pouvait également modifier l’excitabilité des réseaux neuronaux
spinaux au niveau cervical chez les sujets sains. Le but de ce projet est
d’explorer si les effets de la tDCS sont également présents chez des patients
ayant présenté un accident vasculaire cérébral (AVC). Nous avons testé les
effets de la tDCS anodale appliquée sur le cortex non-lésé sur les réseaux
neuronaux médullaires chez des patients AVC et comparé avec ceux obtenus
chez des sujets sains. Les résultats préliminaires de la tDCS ipsilatérale sur des
réseaux neuronaux spinaux au niveau cervical enregistrés sur le membre
supérieur lésé montrent que la tDCS n’induit pas de modifications de
l’excitabilité de réseaux neuronaux spinaux mais ces résultats mériteraient
d’être confortés avec un plus grand nombre de sujets. Les résultats de la tDCS
contralatérale suggèrent que l’excitabilité de réseaux neuronaux spinaux est
réduite dans le membre supérieur non-lésé ce qui est à l’opposé des résultats
observés chez des sujets sains, indiquant que le membre supérieur non-lésé
n’est pas indemne.