Une étude sur les macaques examine le rôle des voies interhémisphériques dans la guérison des lésions de la moelle épinière

Les accidents vasculaires cérébraux et les lésions de la moelle épinière peuvent altérer gravement les fonctions motrices. Il est donc essentiel de comprendre comment favoriser la récupération. Bien que les neurones endommagés du cerveau et de la moelle épinière aient une capacité de régénération limitée, le cerveau peut former ou renforcer des voies neuronales alternatives impliquant des parties non lésées du cerveau, ce qui permet une récupération fonctionnelle. Cette réorganisation des voies dans le cerveau est appelée plasticité neuronale. L’identification des voies impliquées et la compréhension de leurs fonctions peuvent aider les chercheurs à développer des stratégies de réadaptation plus efficaces.

Des recherches antérieures ont montré que lorsqu’un côté du faisceau corticospinal, une voie importante qui transmet les signaux de mouvement du cerveau à la moelle épinière, est endommagé, l’activité du cortex moteur du côté opposé du cerveau augmente. Cela a conduit à se demander si cette activité accrue favorise ou entrave la guérison, et le rôle précis de ces voies n’est pas clair.

Dans une étude publiée dans Nature CommunicationsDes chercheurs du WPI-ASHBi, de l’Université de Kyoto et de l’Institut national des sciences physiologiques ont mené des expériences sur des singes macaques pour étudier comment ce changement d’activité neuronale affecte la récupération après une lésion de la moelle épinière.

Pour manipuler les activités neuronales des deux cortex moteurs, des vecteurs viraux ont été injectés dans des zones cérébrales ciblées pour bloquer la communication entre les cortex moteurs gauche et droit par l’administration de médicaments, dont l’effet était réversible. Cela a permis aux chercheurs d’observer comment la perturbation de ces voies affectait la capacité des singes à effectuer des tâches précises d’atteinte et de préhension avant et après la blessure. De plus, ils ont mesuré l’activité neuronale dans le cortex moteur des deux côtés pendant la tâche. Les résultats ont montré que le blocage des voies n’avait aucun effet sur la capacité des singes en l’absence de blessure.

Cependant, on a observé une diminution notable des capacités des singes en raison du blocage au cours de la phase initiale de récupération. Cela suggère que la voie interhémisphérique, qui n’est généralement pas impliquée dans les fonctions motrices, devient pertinente pour la récupération motrice au stade précoce. L’étude a également mis en évidence des changements dans les schémas d’activité du cortex moteur lorsque les voies étaient bloquées. Avec le blocage du signal du côté opposé, l’activité du côté affecté a diminué au cours de la phase initiale de récupération après une blessure. D’un autre côté, le même blocage a augmenté l’activité à l’état intact.

Ces résultats suggèrent que la voie interhémisphérique entre les cortex moteurs gauche et droit, qui joue un rôle inhibiteur à l’état intact, joue un rôle facilitateur dans la phase précoce de récupération après une blessure. Cette voie active le cortex moteur du côté qui n’est pas impliqué dans les fonctions motrices en général, contribuant ainsi à la récupération de la fonction motrice.

« Ces résultats montrent que si la voie interhémisphérique est inhibitrice à l’état intact, elle devient facilitatrice au début de la récupération, favorisant la récupération de la fonction motrice en activant le cortex moteur du côté non impliqué », explique le Dr Masahiro Mitsuhashi, chercheur principal de l’étude. Cette découverte souligne l’adaptabilité des voies neuronales épargnées pour favoriser la récupération après des lésions du système nerveux central.

Les résultats de cette étude apportent des informations précieuses sur la manière dont les voies cérébrales contribuent au contrôle moteur et sur la manière dont le cerveau réagit aux perturbations. Ces informations sont essentielles pour développer de meilleures stratégies de rééducation et de traitement des déficiences motrices résultant de lésions cérébrales.

Les chercheurs prévoient d’étudier le fonctionnement de voies similaires dans d’autres types de lésions du système nerveux central, comme celles causées par des accidents vasculaires cérébraux. En intégrant ces résultats aux méthodes de rééducation traditionnelles, ils espèrent améliorer les traitements des lésions graves du système nerveux central et réduire les déficiences à long terme.

« Des recherches plus poussées sont nécessaires, mais nous espérons que la révélation des voies neuronales cruciales pour la récupération et le développement de méthodes pour les activer conduiront à des avancées dans les futures thérapies de neuro-rééducation », a déclaré Mitsuhashi.