Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Biologie-Santé - Spécialité Neurosciences
Etablissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
neurophysiologie,épilepsie pariétale,stéréo-électroencéphalographie (SEEG),epileptogenèse,dynamique réseaux neuronale,singe
Keywords
neurophysiology,parietal epilepsy,intracranial EEG,epileptogenesis,neuronal networks dynamic,monkey
Titre de thèse
Études de lépileptogenèse dans le réseau pariéto-frontal sur un modèle expérimental de primate non-humain de lépilepsie du lobe pariétal.
Study of epileptogenesis in parieto-frontal network in a monkey model of parietal lobe epilepsy.
Date
Thursday 20 December 2018 à 10:00
Adresse
Faculté de Médecine - Université Aix-Marseille
27, Bd Jean Moulin
13385 Marseille Cedex 5 2
Jury
Directeur de these |
M. Driss BOUSSAOUD |
INS - Institut de Neurosciences des Systèmes - UMR 1106 |
CoDirecteur de these |
M. Fabrice BARTOLOMEI |
INS - Institut de Neurosciences des Systèmes - UMR 1106 |
Rapporteur |
M. Stephan CHABARDES |
CHU de Grenoble - GIN - Grenoble institut des neurosciences |
Rapporteur |
Mme Brigitte PIALLAT |
Université de Grenoble - GIN - Grenoble institut des neurosciences |
Examinateur |
Mme Martine GAVARET |
Université Paris 5 Descartes |
Résumé de la thèse
Les épilepsies focales sont caractérisées par la génération de crises spontanées dans un large réseau neuronale appelé la zone épileptogène (ZE). Cette zone qui est localisée au début de la maladie, peut évoluer au cours de l'épilepsie et impliquer d'autres régions du cerveau parfois très éloignées, on parle alors de phase d'épileptogenèse. Pour l'heure, la formation de la ZE et comment elle peut rester focalisée ou sétendre, sont mal connus.
Le but de notre étude est de développer un modèle de primate non-humain de l'épilepsie pariétale afin de mieux comprendre le réseau épileptogenèse.
Lépilepsie a été induite par injection de gel dalumine dans le cortex pariétal chez deux singes macaques, Des électrodes stéréo-électro-encéphalographie (SEEG) ont été implantées dans deux aires pariétales (MIP et PEip) et deux aires frontales (aire prémotrice dorsale, partie rostrale (PMdr) et caudale (PMdc)), connues pour être anatomiquement connectées via des fibres cortico-corticales directes et rétroactives. Cinq semaines après linjection, les signaux des enregistrés en SEEG durant le suivi quotidien ont révélés lapparition de pointes interictales (PI) dans le cortex pariétal, proche du site dinjection à proximité de laire MIP. Six jours plus tard, les PI se sont propagées aux aires frontales déclenchant la première crise spontanée (D41) chez un singe. Lanalyse de la dynamique de la corrélation entre les signaux pariétaux et frontaux a montré une augmentation de la synchronisation pariéto-frontal durant le développement de lépilepsie et un changement évident dans la directionnalité, avec le cortex frontal influencé par le cortex pariétal chez le singe épileptique. Des modifications cliniques ont été observées tel quune hypotonie et un déficit moteur de la partie du corps contralatéral à la lésion. Ces résultats confirment que le développement de lépilepsie est associé à une modification profonde de la connectivité fonctionnelle partant dun réseau local à des régions cérébrales connectées à distance.
Cette étude a été effectuée avec la collaboration de la compagnie ALCIS dans le cadre du financement CIFRE (n°62/2011) attribué par lAgence Nationale de la Recherche.
Thesis resume
Focal epilepsies are characterized by the genesis of seizures in a large neuronal network, which constitute the epileptic zone. This zone at first appears in a local neuronal network and may change during the course of the disease involving more distant brain areas, we called this phase epileptogenesis. It is still poorly understood how an epileptogenic zone is formed and how it can remain focal or expand to a larger network.
Our study aims to develop a parietal epilepsy model in the monkey, in order to advance in understanding of network epileptogenesis.
Epilepsy was induced by injecting alumina gel in the parietal cortex of two macaque monkeys. Intracerebral electrodes were implanted in two parietal areas (MIP, PEip), and two frontal areas (dorsal premotor area, rostral (PMdr) and caudal (PMdc) subdivisions) known to be anatomically connected through direct and reciprocal cortico-cortical fibers. Five weeks after the injection, recordings of SEEG signals in daily sessions displayed interictal spikes in the parietal cortex close to the injection site, the nearby area MIP. Then, six days later, these spikes extended to the frontal areas coinciding with the first seizure (day 41) in one monkey. Analysis of the dynamics of temporal correlations between parietal and frontal signals showed an increase in parieto-frontal synchrony as epilepsy develops, and a clear change in directionality, with the parietal cortex driving the frontal cortex in the epileptic monkey. Clinical changes included hypotonia and motor deficits of the contralateral hemibody. These results confirm that the development of epilepsy is associated with deep functional connectivity changes from a local network to distant connected brain regions.
This study was made with ALCIS Company (Besançon, France) and was supported by a CIFRE fellowship (n°62/2011) from the Agence Nationale de la Recherche.