(Master 2 ou dernière année d’école d’ingénieur)
Stage avec poursuite en thèse (présentation au concours de l’école doctorale 3C à SU)
Date ou durée du stage
6 mois : janvier/février à juin/juillet 2019
Contexte
La SLA est une maladie neurodégénérative affectant les neurones moteurs. Essentiellement sporadique, sa physiopathologie est encore mal comprise. Parmi les mécanismes identifiés, notre équipe s’intéresse particulièrement aux troubles de l’excitabilité et à la recherche de biomarqueurs. Nous avons récemment confirmé qu’il existe une atteinte sensitive infraclinique chez des patients (Iglesias et al. 2015) et les réponses que nous avons étudiées, nous ont conduit à suggérer que l’atteinte serait d’origine proprioceptive. Cette hypothèse est soutenue par le modèle murin qui a révélé une dégénérescence précoce des fuseaux neuromusculaires et des fibres sensitives des groupes I et II, à un stade présymptomatique, avant la dénervation motrice (Sabado et al. 2014). Cette étude montre une atteinte spécifique de la sensibilité d’origine fusoriale qu’il est impossible d’évaluer de façon sélective avec les tests cliniques utilisés en routine. Si ces résultats sont transposables à l’Homme, ils expliqueraient donc pourquoi les patients atteints de SLA ne présentent pas de signe clinique d’atteinte sensitive précoce. Une telle atteinte sensitive fait du sens étant donné que les fuseaux présentent une innervation motrice, particulièrement affectée dans la SLA. Par ailleurs, nous avons montré qu’il existe des mécanismes de compensation entraînant une amplification de la réponse des motoneurones aux influx sensitifs (Sangari et al. 2016). Notre hypothèse de travail est que l’altération des retours sensitifs perturberait l’excitabilité des réseaux sensori-moteurs et contribuerait à l’hyperexcitabilité et l’excito-toxicité qui sous-tendent la neurodégénérescence des neurones moteurs.
Une autre de nos études montre que les réponses du cortex cérébral aux stimuli périphériques, sont altérées chez les patients ; les réponses tardives transmises par des régions non motrices seraient plus affectées que les réponses précoces impliquant les régions motrices. Par ailleurs, les réponses tardives seraient moins dépendantes des influx sensitifs que les réponses précoces (Sangari et al. 2018). Ces résultats soulèvent des questions sur l’impact des retours sensitifs sur l’activité cérébrale et les troubles d’excitabilité. De plus, la localisation cérébrale des sources d’activité tardive, et leurs interactions, n’a pas été aussi bien caractérisée que les sources des activités précoces. La technique d’acquisition que avons employée (EEG monocanal) ne nous a pas permis de répondre à ces questions.
Le projet SOM_ALS a deux objectifs principaux : déterminer l’origine de l’atteinte sensitive et caractériser les troubles de l’excitabilité cérébrale. Pour cela, nous avons développé un protocole comprenant 2 expériences. L’expérience 1 sera menée en IRM fonctionnelle et structurelle : différents types de stimulations (électriques du nerf et de la peau, et mécanique de la peau et des tendons) seront appliquées aux sujets et nous étudierons les cartes paramétriques en IRM fonctionnelle qui nous permettront de i) définir si l’atteinte est bien d’origine fusoriale (anomalie attendue après vibration des tendons) et ii) cartographier les zones cortico-sous-corticales cibles de ces afférences et leur altération
L’IRM fonctionnelle et de diffusion nous permettront de comparer la connectivité anatomo-fonctionnelle au sein des réseaux cibles de ces afférences et d’évaluer leur modification. L’expérience 2 comprendra des acquisitions couplées en MEG/EEG (64 canaux) conditionnées par la stimulation d’un nerf, qui nous permettront une approche dynamique des réseaux ciblés et l’étude de leur connectivité avec une résolution temporelle permettant de distinguer les réponses précoces et tardives. Le protocole a été validé par INSERM promoteur avec 20 patients atteints de SLA et de 20 sujets contrôles appariées. Les acquisitions seront réalisées à la plateforme de neuroimagerie de l’ICM à l’Hôpital Pitié-Salpêtrière à partir de novembre 2018 et seront terminées avant la fin de l’année 2019. Le projet sera supervisé par V. Marchand-Pauvert et P.-F. Pradat, respectivement responsable scientifique et clinique du projet. M. Le Van Quyen et G. Marrelec, chercheurs dans l’équipe, superviseront les traitements en MEG/EEG et l’analyse de la connectivité ; M. Pélégrini-Issac, IR dans l’équipe, supervisera le traitement des IRM fonctionnelle.
Objectif
Le projet SOM_ALS a deux objectifs principaux : déterminer l’origine de l’atteinte sensitive et caractériser les troubles de l’excitabilité cérébrale. Pour cela, nous avons développé un protocole comprenant 2 expériences. L’expérience 1 sera menée en IRM fonctionnelle et structurelle : différents types de stimulations (électriques du nerf et de la peau, et mécanique de la peau et des tendons) seront appliquées aux sujets et nous étudierons les cartes paramétriques en IRM fonctionnelle qui nous permettront de i) définir si l’atteinte est bien d’origine fusoriale (anomalie attendue après vibration des tendons) et ii) cartographier les zones cortico-sous-corticales cibles de ces afférences et leur altération. L’IRM fonctionnelle et de diffusion nous permettront de comparer la connectivité anatomo-fonctionnelle au sein des réseaux cibles de ces afférences et d’évaluer leur modification. L’expérience 2 comprendra des acquisitions couplées en MEG/EEG (64 canaux) conditionnées par la stimulation d’un nerf, qui nous permettront une approche dynamique des réseaux ciblés et l’étude de leur connectivité avec une résolution temporelle permettant de distinguer les réponses précoces et tardives. Le protocole a été validé par INSERM promoteur avec 20 patients atteints de SLA et de 20 sujets contrôles appariées. Les acquisitions seront réalisées à la plateforme de neuroimagerie de l’ICM à l’Hôpital Pitié-Salpêtrière à partir de novembre 2018 et seront terminées avant la fin de l’année 2019. Le projet sera supervisé par V. Marchand-Pauvert et P.-F. Pradat, respectivement responsable scientifique et clinique du projet. M. Le Van Quyen et G. Marrelec, chercheurs dans l’équipe, superviseront les traitements en MEG/EEG et l’analyse de la connectivité ; M. Pélégrini-Issac, IR dans l’équipe, supervisera le traitement des IRM fonctionnelle.
Mission(s)
- Traitement des données MEG/EEG, participation aux acquisitions
Compétences
- Traitement du signal, imagerie, neurosciences
Rémunération
- Gratifications de stage
Lieu du stage
15, rue de l’école de médecine – 75006 PARIS :Laboratoire d’Imagerie Biomédicale (LIB) & Hôpital de la Pitié Salpétrière (service MPR) 75013 PARIS