Transcript Modèle Albin-DeLong :construit à partir des taux

Les ganglions de la base : quelles
implications dans la maladie de
parkinson?
Introduction
Epidémiologie
Symptômes
Origine de ses symptômes : Déplétion
dopaminergique..dans la SNc...un des
ganglions de la base.

=> Quel fonctionnement et impact des
ganglions de la base dans Parkinson?
–I.
Le dysfonctionnement de la boucle cortexGB-thalamus-cortex : le modèle d’Albin-DeLong.
–1). Présentation générale des ganglions de la base.
–2). Le modèle Albin-De Long et la maladie de
Parkinson.
–II. Un modèle incomplet voire partiellement
érroné; d'autres paramètres à prendre en
compte.
–1). La voie hyper directe: un rôle premier oublié?
–2). Contradiction expérimentale sur les taux de
décharge du cortex primaire.
–3). Les comportements de décharge (les
oscillations synchronisées) : marqueurs et causes
des symptômes Parkinsoniens?
I.Le dysfonctionnement de la boucle cortex-GB-thalamuscortex : le modèle d’Albin-DeLong.
A) Présentation et fonctions des ganglions de la base
1) Le(s) rôle(s) :





- maintient de la station debout
- équilibre et déséquilibres contrôlés
- contrôle des mouvements volontaires
- sélection de l'action
- liés aux aspects congitifs et sensoriels du mouvement
dans les mouvements péétablis et mémorisés
(marche, techniques sportives, professionnelles, ...)
 Rôle dans la planification et la sélection de l'action par ses multiples afférences
(cortex moteur, sensoriel, associatif, limbique, ...)

Importance
2) Anatomie des ganglions de la base
3) Organisation fonctionnelle
Afférences et efférences
Afférences :






du cortex moteur,
du cortex sensoriel,
des aires associatives frontales et pariétales,
du système limbique,
du thalamus,
Entrée dans les GB par noyau caudé, putamen, parfois NST
Efférences :

Les efférences se font vers les zones d'origine du signal d'entré
Efférences par SNr et GPi, souvent relayées par le thalamus
 Fonctionnement en boucle
 Organisation topographique

3 voies de transmissions :



Voie directe : effet permissif, facilitation du
mouvement
Voie indirecte : effet inhibiteur, dysfacilitation du
mouvement, altération des mouvements parasites
Voie hyperdirecte : effet inhibiteur, inhibition des
programmes moteurs particulièrement ceux proche
de la zone sélectionnée (Mink, 1996)
B) Le modèle d'Albin-Delong et la maladie de Parkinson

Glutamate : excitateur( bleu)

GABA : inhibiteur (rouge)

Dopamine : modulateur
2) La maladie de Parkinson

Les causes :
Dépopulation des neurones pigmentés de la SNc
 Origine de ces morts cellulaires mal connues

Hypothèses :
Vieillissement accéléré des neurones dopaminergiques
 Facteurs environnementaux
 Prédisposition génétique


Les conséquences
Déplétion dopaminergique
 1ers symptômes lorsque 7O % des neurones détruits

Conclusion


Modèle le plus répandu
Remises en question récentes :
 Boraud et al. (2001)
 TaÏ et al. (2003)
 Mac Leod (1990)
 Pessiglione et al. (2005)
II. Un modèle incomplet voire partiellement
erroné; d'autres paramètres à prendre en
compte.
–Aperçu des limites du modèle:
–-n’explique pas la génération de tremblements au repos.
–-Réduit chaque ganglion à une seule variable : la
décharge de chaque neurone de ce noyau.
–Points centraux :
–¤ L’importance de la voie hyper directe
–¤ Les taux de décharge : contradiction des expériences...
de mauvais indicateurs.
–¤ Les comportements de décharge expliqueraient les
symptômes parkinsoniens.
1). La voie hyper directe: un rôle premier oublié?
•Modèle Albin-DeLong : focalisation sur
la dualité voie directe, voie indirecte.
•Expérience : Joshua A. Goldberg, Svetlana S. Kats,
and Dieter Jaeger, 2003 lors des Slow Wave Activity chez le
rat.
77% des enregistrements : fort taux de
décharge du Gpe lorsque les MSN sont dans
un état dépolarisé.

Les taux de décharge du Gpe sont en
phase avec l'activité cérébrale.

=> prédominance de la voie hyper-directe.
Pourquoi n'en serait-il pas de même dans
le cas Parkinsonien?
Taux de décharge ou comportements de décharge?
–Modèle Albin-DeLong :construit à partir des taux de décharge des
GB et prédiction sur ceux du MI.
–Expérience :Joshua A. Goldberg,Thomas Boraud, Sharon Maraton,
Suzanne N. Haber,Eilon Vaadia, and Hagai Bergman
–Démonstration : plutôt que des taux de décharge réduits au
niveau du cortex moteur primaire, cela serait son comportement de
décharge qui soulignerait l'akinésie et la rigidité.
–Procédure:
2singes (+ un sujet-contrôle).
–
Enregistrement de la
décharge spontanée de
différents neurones, avant et
après injection de MPTP,
pendant les périodes
d'immobilité.
MI: une variation des taux de décharge dans l'état Parkinsonien?
Modèle Albin-DeLong : prévision d'une baisse de décharge du Mi
=> lenteur mouvement.
Expérience :
Différence des répartitions des
fréquences de décharge
moyennes avant et après MPTP
non significative.
Le MPTP n'entraîne pas une
baisse des fréquences de
décharge dans le MI.
Pas de différence significative
des taux de décharge dans les GB
avant et après MPTP
Conclusion : prédiction erronée; basée sur des résultats pas toujours
vérifiés. Les variations des taux de décharge ne peuvent être à l'origine
des symptômes parkinsoniens.
Les comportements de décharge : causes des symptômes parkinsoniens?
Normal :décharge accentuée lorsque
mouvement.
MPTP :
décharge permanente, longs bursts (
>2secondes) synchronisés.
Stimulation des muscles antagonistes : cocontraction.
Idée : Les oscillations synchrones à l'origine
d'une baisse de spécificité des réponses et donc
d'informations contradictoires.
Confirmation du rôle des oscillations synchronisée
–Crosscorrélogramme de la
décharge spontanée de 5neurones
du MI.
–MPTP: les probabilités de
décharges des 5 neurones sont
dépendantes.
–Baisse de spécificité des
réponses: plus de neurones
réagissent au mouvement passif
donné.
Conclusion : les oscillations synchronisées à l'origine de
l'akinésie et de la rigidité.
Causes des oscillations synchronisées
Dans le MI:
Des oscillations synchronisées données par la dynamique des GB ou
sont-elles issues d'une réorganisation intrinsèque du comportement
de décharge du MI?
Observations : absence de synchronisation du Gpe (en lien avec
l'absence de tremblement); oscillations du Mi sur une plus large
gamme de fréquences.
Un rôle premier pour les LFP?
•LFP = Local Field Potential. Ils reflètent les potentiels synaptiques.
•H0: synchronisation de décharges générées par des assemblés
neuronales indépendantes des LFPs.
•H1: les LFP, par un input commun entraîne la corrélation des
décharges.
•Parkinson : surtout H1.
•Normal : H0+H1.
Conclusion
Les traitements :



Pharmacologique
 Injections de L-Dopa
 Injections inhibiteurs de synthèse
Chirurgicaux
 Lésions cérébrales
 Stimulations profondes
Recherches actuelles
 Thérapies cellulaires
 Transplantations de cellules foetales
 neuro-protecteurs