Soutenance de thèse de Wala ABOUBAKR ABDEL HAKIM

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 s’étendre, 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. L’épilepsie a été induite par injection de gel d’alumine 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 l’injection, les signaux des enregistrés en SEEG durant le suivi quotidien ont révélés l’apparition de pointes interictales (PI) dans le cortex pariétal, proche du site d’injection à proximité de l’aire MIP. Six jours plus tard, les PI se sont propagées aux aires frontales déclenchant la première crise spontanée (D41) chez un singe. L’analyse 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 l’épilepsie 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 qu’une hypotonie et un déficit moteur de la partie du corps contralatéral à la lésion. Ces résultats confirment que le développement de l’épilepsie est associé à une modification profonde de la connectivité fonctionnelle partant d’un 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 l’Agence Nationale de la Recherche.

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.