Le rôle du noyau sous-thalamique dans la prise en charge des composantes motrice, cognitive et émotionnelle du comportement chez le primate non-humain sain et parkinsonien

Le lundi 26 juin 2023, Mathilde BERTRAND soutiendra sa thèse intitulée "Le rôle du noyau sous-thalamique dans la prise en charge des composantes motrice, cognitive et émotionnelle du comportement chez le primate non-humain sain et parkinsonien".

Cette thèse a été dirigée par Brigitte PIALLAT de l'équipe "Cerveau, Comportement et Neuromodulation" du GIN.

Composition du jury :

• Brigitte PIALLAT, Maître de conférence HDR, Université Grenoble Alpes - Directrice de Thèse
• Thomas BORAUD, Directeur de recherche, CNRS - Rapporteur
• Christelle BAUNEZ, Directeur de recherche, CNRS - Rapporteure
• Emmanuel PROCYK, Directeur de recherche, CNRS - Examinateur
• Barbara BESSETTE, Maître de conférence, Université de Limoges - Examinatrice
• Stephan CHABARDES, Professeur des universités - Praticien hospitalier, Université Grenoble Alpes - Institut des Neurosciences de Grenoble INSERM U1216 - CHU Grenoble Alpes - Clinatec-CEA Leti - Président du jury

Résumé :

La maladie de Parkinson (MP) est essentiellement caractérisée par des symptômes moteurs, mais des symptômes non-moteurs de type cognitifs ou émotionnels sont également présents. A ce jour, seuls des traitements symptomatiques sont proposés aux patients. Parmi eux, la stimulation cérébrale profonde (SCP) du noyau sous- thalamique (NST) est un traitement chirurgical qui améliore considérablement les symptômes moteurs mais qui peut entraîner des effets secondaires cognitifs ou émotionnels. Ces effets collatéraux soulignent le rôle complexe que peut jouer le NST dans la réalisation du comportement. Ainsi, une meilleure compréhension du rôle de ce noyau pourrait permettre une meilleure prise en charge des patients. Le premier objectif de notre étude est donc de caractériser l’implication du NST dans les composantes motrice, cognitive, et émotionnelle du comportement. Nous avons développé une tâche comportementale qui a été réalisée par des primates non-humains permettant de mettre en évidence une organisation anatomo-fonctionnelle bipartite du NST . Sur la base d’ analyses électrophysiologiques, il apparaît que des oscillations beta, associées à la composante motrice, sont majoritairement présentes au niveau des enregistrements dorsolatéraux alors que des oscillations theta, en lien avec la composante cognitive sont plus représentées au niveau des enregistrements ventromédians. Ces deux territoires pourraient être pondérés par la composante émotionnelle, caractérisée par la présence d’oscillations gamma et theta dans l’ensemble du NST. Par la suite, nous avons utilisé un modèle progressif de la MP afin de corréler l’activité du NST avec l’apparition des différents symptômes de la pathologie. Nous avons ainsi mis en évidence une hiérarchie dans l’apparition des symptômes comportementaux avec d’abord une atteinte émotionnelle, puis cognitive et enfin motrice. Nous avons également retrouvé des modifications électrophysiologiques spécifiques de chaque atteinte comportementale au niveau du NST. Ces changements apparaissaient en amont des symptômes de la même composante, prédisant ainsi son apparition. Enfin, nous avons comparé les effets de la SCP en appliquant une stimulation à haute fréquence (HFS), couramment utilisée pour ce traitement, et une stimulation à basse fréquence (LFS), afin d’essayer de prendre en charge les symptômes non- moteurs. Ainsi, cette étude nous permet d’envisager qu’un traitement SCP combinant une HFS en partie dorsale du NST et une LFS en partie ventrale pourrait permettre la prise en charge des symptômes moteurs, cognitifs et émotionnels de la MP.
 

Mots clés:

Noyau sous-thalamique, Tâche comportementale, Electrophysiologie, Maladie de Parkinson, Stimulation cérébrale profonde, Primate non-humain