En savoir plus

La déplétion en dopamine dans la maladie de Parkinson entraine des troubles de l'intégration de l'information sensorimotrice. Le rat constitue un excellent modèle pour l’étude des systèmes biologiques. L’objectif principal de ce travail est d’explorer la réponse fonctionnelle des structures cérébrales corticales et sous-corticales à une stimulation périphérique, dans un modèle expérimental de la maladie de Parkinson idiopathique (MPI). Le potentiel de l'imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (RMf) à contraste BOLD (Blood Oxygenation Level Dependant) dans l’investigation du réseau sensorimoteur chez le rat a été exploré. Dans un premier temps, les paramètres expérimentaux nécessaires à la réussite d’une mesure IRMf BOLD ont été identifiés et optimisés dans le contexte d’une stimulation électrique de la patte. Ainsi, un protocole IRMf BOLD calibré a été mis en place et basé essentiellement sur la combinaison de trois paramètres, (1) un maintien de l’animal avec un état physiologique permettant une mesure BOLD, (2) un paradigme de stimulation sensorimotrice de la patte et (3) une optimisation des rapports signal sur bruit spatial et temporel. Ce protocole a été validé chez le rat sain avant d’être appliqué chez le modèle rat dont la voie nigro-striée unilatérale est lésée à la toxine 6-hydroxydopamine (6-OHDA). Les réponses corticales et sous-corticales à la stimulation sensorimotrice de la patte, ont été identifiées en intra et inter-hémisphérique. Chez le rat sain, la stimulation unilatérale de la patte a induit une activation bilatérale des noyaux thalamiques, une « déactivation » bilatérale du noyau caudé-putamen (CPu) et une activation controlatérale du cortex sensorimoteur. Chez le modèle rat 6-OHDA, des différences significatives ont été mesurées par rapport au rat témoin, principalement une atténuation de l’activation thalamique ainsi qu’une forte atténuation de la déactivation du CPu du côté ipsilatéral à la lésion 6-OHDA, avec une absence des activations corticales. La technique de modélisation causale dynamique (DCM) a été appliquée aux cartes BOLD préalablement identifiées afin d’étudier les connectivités fonctionnelles sous-jacentes aux réponses à la stimulation de la patte. Deux résultats particulièrement intéressants à l’issue de ce travail : (a) la réponse bilatérale du striatum à la stimulation non-douloureuse de la patte et (b) la voie impliquée dans cette réponse, i.e. la voie thalamo-striatale dans nos conditions expérimentales. Si l’identification d’une telle voie a été introduite par les techniques de traçage neuroanatomique, son rôle n’a pas encore été décrit. Les présents résultats avec les études de traçage neuroanatomique soutiennent l’hypothèse du rôle relai du thalamus dans l’intégration sensorimotrice, qui envoie l’information aussi bien vers le cortex que vers le striatum dorsolatéral. Ce travail a permis le développement d’un nouveau protocole permettant pour la première fois une mesure simultanée des réponses corticales et sous-corticales à une stimulation non douloureuse de la patte chez le rat. Les techniques utilisées dans ce travail peuvent être appliquées à d’autres modèles mimant les maladies de dysfonctionnement cortico-basale.