Somatotopie et plasticité du cervelet: investigation per-opératoire, IRMf et comportementale chez le patient adulte et enfant porteur de lésions cérébrales tumorales – PlasticCerebellum

L'organisation anatomo-fonctionnelle cérébelleuse reste à ce jour largement méconnue. Au plan fondamental, le cervelet a été bien moins étudié que le télencéphale. Au plan clinique, si l'effet des atteintes cérébelleuses semble assez bien décrit, les mécanismes de plasticité post-traumatiques restent en grande partie ignorés, surtout dans le cas de lésions tumorales à cinétique lente.
Ce projet vise à étudier: (1) l'organisation cérébelleuse mature; (2) la genèse de cette organisation; (3) les mécanismes de plasticité postopératoire mis en jeu dans le traitement chirurgical des tumeurs cérébelleuses.Ces questions seront étudiées en combinant neuroimagerie (IRMf) et stimulation per-opératoire (potentiels évoqués moteurs et somesthésiques) pour trois groupes de sujets (enfants et adultes): contrôles (IRMf), patients porteurs de tumeurs cérébrales mais dont le cervelet est intact (IRMf, Stimulation); patients porteurs de tumeurs cérébelleuses (IRMf, Stimulation).
Organisation. Sujets sains (SS), patients non-cérébelleux (PNC)
Organisation motrice: Des stimulations électriques seront appliquées sur le cervelet à l'aide d'une grille d'électrodes de surface. Les activités musculaires résultantes seront enregistrées.
Organisation somesthésique: Les groupes musculaires seront stimulés électriquement. La réponse neuronale induite sera enregistrée via la (même) grille d'électrodes.
IRMf: La somatotopie cérébelleuse sera identifiée lors de la mobilisation active et passive de différents segments corporels (bouche, mains, pieds).
Les données IRMf et per-opératoires seront corrélées chez les patients. Les IRM fonctionnelles des sujets sains et des patients seront comparées pour valider l'hypothèse que le cervelet des patients non cérébelleux est bien 'intact'. Les sites stimulés seront reconstruits précisément à partir du système de neuronavigation per-opératoire. Le recrutement de sujets jeunes (per-opératoire 6 mois, IRMf 5 ans) permettra d'étudier la genèse de l'organisation cérébelleuse. Des données préliminaires nous ont permis de valider la faisabilité de ces projets (voir texte)

Plasticité. Sujets cérébelleux (PC)
Les enregistrements per-opératoires et IRMf seront pratiqués comme défini ci-dessus.
Les réorganisations post-chirurgicales seront identifiées sur une base intra (IRMf à 15 jours, 3, 12 et 36 mois) et inter-individuelle. La comparaison se fera alors au niveau du cerveau entier (IRMf, SS vs PC) ou du seul cervelet (IRMf, SS vs PC vs PNC; Stimulations: PC vs PNC). Le rôle de l'âge des patients sur la nature des réorganisations observées sera considéré.

Récupération
Les patients cérébelleux seront testés longitudinalement (15 jours, 3, 12 et 36 mois) selon 3 axes: clinique (Canadian Neurological Scale), cognitif (WAIS-WISC- WPPSI), moteur (pointage et préhension). Ces données seront comparées à celles de sujets contrôles et corrélées aux données physiologiques (IRMf, Stimulation). Le rôle de l'âge sera considéré.
Ce travail permettra une meilleure compréhension de l'organisation cérébelleuse. Les résultats apporteront des réponses aux questions suivantes: Le cervelet contient-il un homunculus? Les homunculi sensoriels et moteurs se recouvrent-ils? Les homunculi identifiés sont ils cohérents de sujet à sujet et d'une technique à l'autre (IRMf vs Stimulation)? Comment ces homunculi émergent ils durant l'ontogénèse (i.e. sont-ils identiques chez l'enfant et l'adulte)?
Au plan clinique, une meilleure compréhension de l'organisation cérébelleuse et des mécanismes de plasticité postopératoire permettra d'optimiser le recours à l'approche thérapeutique chirurgicale, surtout dans un contexte standard d'anesthésie générale (champ d'application de la chirurgie, prédiction des séquelles postopératoires, prise en compte de la variabilité interindividuelle, identification de régions critiques, robustesse des données IRMf préopératoire). Il devrait en résulter une meilleure prise en charge des patients.