Physiopathologie des réseaux neuronaux spinaux impliqués dans la motricité chez des patients présentant une hémiplégie congénitale ou acquise.

Par Valérie Achache

Financement en 2006

Montant : 44 000€
  • Les fonctions motrices dépendent des structures nerveuses situées aux divers étages de la moelle épinière (réseaux neuronaux spinaux). Le dérèglement de ces circuits a pour effets des anomalies de la contraction musculaire et peut donc conduire à des contractions inadaptées ou à une spasticité.
  • Ce projet  a exploré chez des patients adultes présentant une paralysie cérébrale le fonctionnement de quatre réseaux neuronaux de la moelle épinière impliqués dans le contrôle moteur
  • Certains circuits qui jouent un rôle dans la spasticité ont une efficacité différente  par rapport à celle observée chez le sujet normal et sont fortement modifiés. L’entraînement et la mise en jeu de ces mécanismes nerveux par des techniques de rééducation spécifiques pourraient permettre une diminution de la spasticité et le renforcement de la commande motrice.
Mouvement et posture

L'équipe

ACHACHE

Ce projet de recherche a été mené par Mme Valérie ACHACHE dans le cadre de sa thèse de sciences sous la direction du Dr Rose Katz (ER 6 – UPMC Paris 6 - « Physiologie et physiopathologie de la motricité chez l’homme »). Il a été conduit en collaboration avec le Dr Véronique Quentin (Hôpitaux de Saint-Maurice – Unité Fonctionnelle d’Analyse du Mouvement – Pôle P3R).

Contexte

Les fonctions motrices comme le geste, la locomotion, la posture dépendent des contractions des muscles qui sont elles-mêmes contrôlées par des structures nerveuses situées aux divers étages de la moelle épinière (réseaux neuronaux spinaux) et au niveau du cerveau. Le dérèglement de ces circuits a pour effets des anomalies de la contraction musculaire et peut donc conduire à des contractions inadaptées apparaissant au cours du mouvement et empêchant son exécution correcte lors de la réalisation d’un geste ou au cours de la locomotion ou à une spasticité (augmentation incontrôlée du tonus musculaire). On dispose actuellement chez l'homme de méthodes non contraignantes permettant à l'aide d'électrodes simplement posées sur la peau et de stimulation des structures nerveuses non douloureuses d'étudier le fonctionnement de ces structures nerveuses.  Peu d’études ont exploré les mécanismes physiopathologiques sous-jacents aux troubles moteurs chez les sujets présentant une paralysie cérébrale et leurs résultats ne sont pas toujours convergents.

Objectifs et Méthodologie

Ce projet  avait pour objectif d’explorer au repos chez des patients adultes présentant une paralysie cérébrale le fonctionnement de quatre réseaux neuronaux de la moelle épinière impliqués dans le contrôle moteur et jouant un rôle dans la sélectivité du mouvement, dans la locomotion  et le contrôle du tonus musculaire.

Il a été mené auprès de 28 patients adultes âgés de 18 à 42 ans présentant une paralysie cérébrale à prédominance spastique et de 35 sujets témoins adultes âgés de 19 à 47 ans.  Les circuits neuronaux des sujets ont été explorés au niveau du membre inférieur par stimulation électrique. Les résultats obtenus ont été comparés à ceux des sujets témoins et aux modifications de fonctionnements de ces voies réflexes chez des patients présentant une lésion cérébrale acquise à l’âge adulte après un AVC.

Résultats d'avancement

L’étude a montré que chez les sujets présentant une paralysie cérébrale le fonctionnement de certains réseaux neuronaux (sélectivité du mouvement) était intact et similaire à celui des sujets contrôles. A l’opposé, certains circuits qui jouent un rôle dans la spasticité ont une efficacité différente  par rapport à celle observée chez le sujet normal et sont fortement modifiés. Par ailleurs, la diminution de l’activité de ce réseau neuronal impliqué dans le contrôle du tonus musculaire est reliée à la sévérité de la spasticité présentée par les sujets avec paralysie cérébrale.

Par ailleurs bien que dans les 2 populations (paralysie cérébrale et post AVC) la lésion d’origine soit corticale et se traduise cliniquement par la présence de spasticité, l’efficacité de fonctionnement des circuits spinaux semble différente. Ces différences pourraient être le résultat d’une réorganisation différente du système nerveux central selon que la lésion soit survenue en période périnatale sur un cerveau immature ou à l’âge adulte sur un cerveau mature.

Perspectives

Ce résultat ouvre une piste pour la rééducation : l’entraînement et la mise en jeu de ces mécanismes nerveux par des techniques de rééducation spécifiques pourraient permettre une diminution de la spasticité et le renforcement de la commande motrice.

Pour aller plus loin

Achache V, Roche N, Lamy JC, Boakye M, Lackmy A, Gastal A, Quentin V, Katz R. Transmission within several spinal pathways in adults with cerebral palsy. Brain 2010; 133(Pt 5): 1470-83