Amélioration de la réparation des lésions cérébrales : effet de l’interaction avec un environnement enrichi

Par Ann Lohof

Financement en 2008

Montant : 22 000€
  • Dans un modèle animal de lésion des neurones, l’équipe d’A.Lohof et R.Sherrard a montré que les neurones survivants peuvent créer de nouvelles collatérales d'axone pour réinnerver les zones dénervées et assurer une récupération fonctionnelle.
  • Ce projet a examiné si, en stimulant les interactions d’un animal avec son environnement, la probabilité d’une réparation harmonieuse des circuits neuronaux après leur lésion était favorisée. La performance motrice des rats avec lésion neuronale a été étudiée selon qu’ils étaient placés dans une cage standard ou en milieu enrichi.
  • Les résultats obtenus ont montré une tendance à l’amélioration des performances motrices chez les animaux en milieu enrichi qui nécessite d’être confirmée. Cette stratégie d’enrichissement moteur et sensoriel devrait favoriser la réparation correcte du cerveau, et donc améliorer son fonctionnement. En clinique, l’enrichissement environnemental afin d’améliorer les performances motrices des enfants à risque de paralysie cérébrale semblent prometteuses mais nécessitent encore des études de qualité.
Lésion cérébrale

L'équipe

LOHOF

Ce projet de recherche a été mené par Ann Lohof et le Dr Rachel Sherrard (UMR7102 "Neurobiologie des Processus Adaptatifs", CNRS, Paris).

Contexte

La paralysie cérébrale résulte de dommages cérébraux dans la période périnatale qui touchent les principaux noyaux et les faisceaux de substance blanche, entraînant des troubles moteurs et cognitifs. En utilisant un modèle de lésion des axones des neurones constitué par une section unilatérale du faisceau olivocérébelleux chez le rat nouveau-né, l’équipe d’A. Lohof et R. Sherrard a montré que les neurones survivants pouvaient créer de nouvelles collatérales d'axone pour réinnerver les zones dénervées et assurer une récupération fonctionnelle. Pour obtenir cette récupération, il faut que la réinnervation atteigne les cibles appropriées ; des connexions inappropriées pourraient être source de troubles supplémentaires par elles-mêmes.

Objectifs et Méthodologie

Ce projet avait pour but d’examiner si, en stimulant les interactions d’un animal avec son environnement, la probabilité d’une réparation harmonieuse des circuits neuronaux après leur lésion était favorisée.

L’étude a été réalisée chez des ratons chez lesquels on avait induit une lésion axonale. Les ratons ont ensuite été hébergés soit dans des cages standard, soit dans un environnement enrichi susceptible de les motiver à résoudre des problèmes tels que la recherche de nourriture dans des labyrinthes et des tunnels. 

La performance motrice des animaux a été évaluée par des tests moteurs de base (traverser un pont, traverser un fil et grimper une échelle) et la marche synchronisée.

Chez les mêmes animaux, l’étendue du faisceau olivocérébelleux de réinnervation a été examinée afin de détecter des différences structurales ou anatomiques associées à la variabilité des performances comportementales.

Résultats d'avancement

Les tests moteurs n’ont pas mis en évidence de différence significative entre les deux groupes de rats (standard et environnement enrichi). Cependant, le temps nécessaire aux animaux en cage enrichie pour réaliser les tâches est plus proche de celui des ratons contrôles (sans lésions) que de celui des ratons  hébergés dans une cage standard. Les animaux en environnement enrichi semblent marcher plus longtemps de façon synchronisée que les animaux en cage standard. Par ailleurs,  leurs fonctions cognitives semblent améliorées.

Perspectives

Ces résultats préliminaires doivent être confirmés par des analyses complémentaires (mesure de l’ampleur de la nouvelle voie réinnervante) afin de déterminer si l’amélioration du comportement moteur des animaux est liée à la réinnervation. Cette stratégie d’enrichissement moteur et sensoriel devrait favoriser la réparation correcte du cerveau, et donc améliorer son fonctionnement. Les résultats de cette recherche, s’ils sont positifs, devraient mener, à terme, à de nouvelles thérapeutiques pour la paralysie cérébrale.

En pratique clinique, chez les personnes avec paralysie cérébrale, un environnement stimulant semble se traduire par un bénéfice sur les troubles moteurs (cf ci-dessous)