5. PROJET DE THESE a. Nom et numéro de l`école doctorale Ecole

Sujet de thèse Baciu LPNC PCN Session mars 2008
5. PROJET DE THESE
a. Nom et numéro de l'école doctorale
Ecole Doctorale Ingénierie pour la Santé, la Cognition et l'Environnement (EDISCE - ED216)
b. Nom et label de l'unité de recherche et de l’équipe de recherche
• Laboratoire de Psychologie et Neurocognition, UMR CNRS 5105, Université Pierre
Mendès-France, Grenoble, Directeur Sylviane Valdois
• Equipe 2 : « Psychologie et Neurocognition des processus mnésiques et langagiers »,
Responsable Monica Baciu
c. Localisation de l’Unité de recherche
Domaine Universitaire, Université Pierre Mendès-France, Grenoble, BSHM, 1251 avenue Centrale,
BP 47, 38040 Grenoble Cedex 09
d. Nom du directeur de thèse
Civilité : Madame
Titres : MD (neurologie), PhD (neurosciences)
Nom : Baciu
Prénom : Monica
Email : [email protected]
Fonction: Professeur des Universités profil Neurosciences
e. Adresse courriel du contact scientifique
[email protected]
f. Titre de la thèse
Réorganisation fonctionnelle du langage et de la mémoire chez les patients épileptiques, avant et
après intervention chirurgicale. Exploration par IRM fonctionnelle
g. Description du sujet de thèse
• Objectifs de la recherche
Le but de ce projet de recherche est d'explorer la réorganisation (plasticité) cérébrale des opérations
langagières et mnésiques dans l’épilepsie focale et pharmaco-résistante, avant et après intervention
chirurgicale. L'épilepsie focale (révélant une anomalie cérébrale régionale structurelle et/ou
fonctionnelle) et pharmaco-résistante (crises qui persistent malgré les traitements antiépileptiques
classiques, la résection chirurgicale de la zone épileptogène, ZE, pouvant les arrêter) et notamment
l’épilepsie temporale (ET) gauche est une forme fréquemment rencontrée. Chez ces patients qui ont
également une dominance hémisphérique gauche du langage et de la mémoire, la réorganisation
cérébrale de ces fonctions pourrait avoir lieu, du fait de la présence de la ZE au sein du lobe temporal,
essentiel pour ces fonctions. La réorganisation peut avoir lieu également suite à la chirurgie chez
certains de ces patients avec épilepsie pharmaco-résistante. Parce que le lobe temporal est impliqué
dans ces fonctions, nous nous proposons d'explorer, avant et après chirurgie, la plasticité cérébrale
pour des aspects langagiers (phonologiques, sémantiques, prosodiques réceptifs et prosodiques
expressifs) et mnésiques (encodage verbal en mémoire épisodique). Certaines variables auraient un
effet sur le pattern de plasticité cérébrale. Nous aimerions évaluer le rôle des deux variables : âge de
début de crises et association de la SH (sclérose hippocampique).
•
Matériel et Méthodes
¾ Participants et stimuli
Une population de 40 patients avec ET gauche pharmaco-résistante sera évaluée avant intervention
chirurgicale. La moitié fera partie d’un sous-groupe “précoce” (crises < 6 ans), qui inclue 10 patients
avec ET gauche et SH associée, et 10 patients avec ET gauche et sans SH. L’autre moitié appartiendra
au sous-groupe “tardif” (crises > 6 ans), 10 d’entre eux présentant une ET gauche avec SH et 10
présentant une ET gauche sans SH. Un groupe contrôle incluant 20 volontaires sains sera aussi
exploré. A 6-8 mois après chirurgie, chez les patients chez qui l’intervention chirurgicale a été effectuée,
un examen IRMf sera répété pour détecter des aspects de plasticité cérébrale post-chirurgicale. Tous
les participants examinés devront donner leur consentement éclairé à l’étude. Les stimuli seront des
mots, des pseudo-mots (5-6 lettres) et des phrases simples du type « Nico mangeait le bonbon »
présentés soit visuellement au niveau d’un écran de projection ou auditivement grâce un casque audio.
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Sujet de thèse Baciu LPNC PCN Session mars 2008
Les stimuli seront présentés à l’aide du logiciel E-Prime (E-prime Psychology Software Tools Inc.
Pittsburgh, USA) sur un ordinateur de type PC et ils seront transmis aux sujets dans le scanner IRM par
l’intermédiaire d’un vidéoprojecteur et d’un système de miroir pour les stimuli visuels et d’un casque
audio pour les stimuli audio. Les tâches seront expliquées aux sujets avant d’entrer dans le scanner et
seront répétées juste avant le début de l’examen.
¾ Tâches expérimentales
Deux expériences de langage seront effectuées. La première aura pour but d’évaluer la
représentation cérébrale pour une tâche phonologique de détection de rimes de pseudo-mots et pour
une tâche sémantique de catégorisation de mots. Lors d’une deuxième expérience, les sujets devront
effectuer une tâche de production prosodique pour examiner les réseaux impliqués dans la production
de la focalisation prosodique et une tâche de perception prosodique pour identifier les réseaux de
compréhension de la focalisation prosodique. Pour explorer la mémoire épisodique les sujets
effectueront une tâche de catégorisation sémantique. On ne leur demandera pas de mémoriser les
mots, ils penseront devoir effectuer une tâche de langage. Une tâche « surprise » de reconnaissance
sera proposée environ 50 minutes plus tard, en dehors de l’aimant. L'évaluation sera réalisée selon un
paradigme « R, K, N ». Les mots présentés seront classés en trois catégories : (a) jamais vu durant
l’enregistrement (réponses N, New) ; (b) « savoir » avoir vu le mot (réponse K, Know) ; (c) « se
souvenir » avoir vu le mot (réponse R, Remember). Les réponses R mais pas les K, impliquent que les
sujets se souviennent d’un élément lié au moment précis de la présentation du mot, c’est-à-dire au
moment de son encodage en mémoire épisodique. En comparant R vs. K, nous espérions obtenir des
activations qui correspondent à l’encodage en mémoire épisodique des mots (structures
hippocampiques notamment gauche).
¾ Acquisition et Traitement des données
Pour les acquisitions IRMf, un imageur corps entier 1,5T sera utilisé. Pour les scans fonctionnels une
séquence d’acquisition EPI en écho de gradient pondérée en T2* sera utilisée.
L’analyse des données IRMf sera effectuée avec le logiciel SPM5 (www.fil.ucl.ac.uk) sous MatLab. Le
traitement SPM comprendra les étapes classiques de prétraitement spatial. Ensuite, les contrastes
statistiques appropriés nous permettront de mettre en évidence les régions cérébrales impliquées dans
les aspects langagiers et mnésiques, ainsi que l’effet de certains facteurs sur la réorganisation du
langage.
• Résultats escomptés
La réorganisation cérébrale des deux fonctions cognitives est abordée d'une manière plurifactorielle. Un
modèle qui expliquerait et prédirait la plasticité cérébrale pourrait ainsi être envisagé sur base de
résultats obtenus. Les résultats attendus dans le cadre de ce projet de recherche permettraient donc (i)
de mieux comprendre les mécanismes neuronaux de la plasticité cérébrale; (ii) d’augmenter les chances
de récupération fonctionnelle en optimisant les procédures chirurgicales selon les nouvelles
connaissances scientifiques acquises.
h. Connaissances et compétences requises
™ Tâches à assurer par le candidat : Le candidat devra prendre en charge la mise en place
du protocole expérimental à l’aide des logiciels appropriés (E-Prime). Ce protocole sera
d’abord testé en comportement lors des expérimentations préliminaires sur sujets sains. Le
protocole expérimental définitif pour les tâches langagières en mnésiques, sera ensuite
appliqué en IRMf chez les sujets sains et les patients épileptiques. Le doctorant devra
participer à l’acquisition des données IRMf et au traitement statistique appliqué à ces
données ainsi qu’aux tests statistiques supplémentaires. Il participera également à
l’interprétation de résultats et à la rédaction des articles scientifiques associés à ce travail.
™ Compétences requises : le candidat devra posséder un master recherche en psychologie
cognitive et/eu neurosciences, neuropsychologie, sciences cognitives ; le candidat devrait
être familier avec l’expérimentation comportementale classique, de maîtriser le logiciel EPrime ainsi que des tests et analyses statistiques appliqués en psychologie cognitive ;
connaissances sur l’expérimentation IRMf et de la neuroanatomie fonctionnelle cérébrale.
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