Troubles psychomoteurs chez le souriceau nouveau-né

Par Boris Matrot

Financement en 2009

  • La recherche de traitements pour la paralysie cérébrale repose sur l’utilisation de modèles animaux tels que les rongeurs (rat ou souris).
  • L’étude des troubles du développement psychomoteur et des déficits précoces de la marche chez le rongeur nouveau-né (raton ou souriceau) nécessite le développement d’outils spécifiques. 
  • Une plateforme et un logiciel d’acquisition d’images (NeoGAIT) ont été développés, permettant de déterminer automatiquement la position et l’orientation du rongeur et de mieux déceler les problèmes moteurs dans les modèles animaux de paralysie cérébrale.
Mouvement et posture

L'équipe

Boris Matrot

Ce projet de recherche a été mené par Boris Matrot (Inserm UMR 676, Paris) avec Yann Rotrou sous la direction du Pr Pierre Gressens.

Boris Matrot, ingénieur, responsable de la plate-forme Phenopups au sein de l’Unité Inserm 676 à l’hôpital Robert Debré (Paris) a reçu le prix Innovation 2010 de l’INSERM pour la plateforme qu’il a développée. Le système ingénieux qu’il a créé permet d’étudier de manière non invasive et simultanément les fonctions vitales des souriceaux. Il permet notamment de tester la sécurité de médicaments pédiatriques ou de détecter précocement les retards de développement cognitif associés à de nombreuses maladies pédiatriques.

Contexte

La recherche de thérapies pour la paralysie cérébrale passe par l’étude de modèles animaux. Le rongeur (rat ou souris) est généralement choisi pour sa facilité d’étude et sa bonne prédictivité pour les atteintes cérébrales.

Plusieurs modèles utilisant des rongeurs ont été développés dans le monde pour reproduire les lésions observées chez atteints de paralysie cérébrale, mais la plupart de ces modèles ne reproduisent que partiellement les troubles moteurs associés à la paralysie cérébrale, qui sont pourtant décelables dès les premières années de vie. Chez l’animal, la locomotion a été étudiée à l’âge adulte seulement, or il est préférable de détecter au plus tôt les signes de la paralysie cérébrale.

Objectifs et Méthodologie

L’objectif de ce projet était de développer une nouvelle méthode pour étudier les troubles du développement psychomoteur et les déficits précoces de la marche chez le rongeur nouveau-né (raton ou souriceau).

Pour cela le projet s’est appuyé sur le développement spécifique d’une plate-forme et d’un logiciel d’acquisitions d’images (NeoGAIT) : deux caméras sont placées sous une plaque transparente, à sensibilité infrarouge, qui sert de sol aux souriceaux. Chaque pression sur la plaque imprime une trace infrarouge enregistrée par les caméras.

Résultats

Une première phase du projet a permis de fabriquer un prototype de cette plate-forme optique et d’obtenir des images, dont on peut extraire simplement et automatiquement une image du corps de l’animal et de ses points de contact avec le sol (pattes, pelvis, tête et queue) et ainsi de démontrer la faisabilité du projet.

Dans une deuxième phase, une plate-forme industrielle mobile, avec une zone de déambulation de 45 x 50 cm, fermée et régulée en température, a été fabriquée. La qualité de la détection des contacts a été améliorée. Un logiciel d’enregistrement et d’analyse des vidéos a été développé, permettant d’enregistrer et revoir les vidéos, de détecter et d’identifier les contacts, et de fournir des outils d’analyse. Enfin, le travail effectué en traitement d’image permet de déterminer automatiquement la position et l’orientation du rongeur, et d’identifier les contacts de pattes avec un taux d’erreur faible.

Apports et perspectives

Ce nouvel outil permet de mieux déceler les problèmes moteurs dans des modèles animaux de paralysie cérébrale et de tester plus finement l’efficacité de stratégies thérapeutiques telles que des traitements neuroprotecteurs ou des thérapies de rééducation fonctionnelle.

Boris Matrot poursuit le développement des plateformes d'analyse non invasive des rongeurs nouveau-nés avec la plateforme Phenopups qui permet de mesurer simultanément plusieurs paramètres comme la respiration, la fonction cardiaque, la température corporelle, la capacité d’apprentissage et le développement psychomoteur, et de tester l’efficacité et l’innocuité de potentiels médicaments neuroprotecteurs. 

Pour aller plus loin

Boris Matrot Prix Innovation 2010