Notre vision de l'épilepsie du lobe temporal avec sclérose hippocampique a beaucoup évolué grâce aux techniques de neuroimagerie multimodale. Initialement perçue comme maladie restreinte à la lésion, à savoir la sclérose hippocampique (SH), elle est aujourd'hui considérée comme un modèle de pathologie en réseau. Cette thèse a pour but d'approfondir les caractéristiques du réseau sous tendant cette épilepsie.Nous avons pour cela recueilli des données de connectivité structurelle, d'EEG et de données cognitives chez une cohorte de 44 patient avec SH unilatérale (22 droite, 22 gauche) et chez 28 sujets contrôle. Nous avons déterminé les régions d'intérêt corticales et le volume hippocampique avec Freesurfer et la connectivité structurelle (locale ou en réseau) avec MRtrix ou FSL.Trois principaux résultats émergent de ces études :1. La connectivité globale montre un pattern de déconnexion très marqué de l'hémisphère gauche en cas de SH gauche. La SH semble donc s'accompagner d'une atteinte de réseau plus importante lorsqu'elle se situe dans l'hémisphère dominant pour le langage.2. La connectivité hippocampo-thalamique est augmentée du côté de la SH. Cette augmentation semble dysfonctionnelle, car corrélée avec une baisse de fonctions cognitives exécutives. 3.L'EEG de ces patients révèle des anomalies interictales ipsi-latérales qui sont corrélées avec une diminution de fonctions cognitives exécutives. Nos données confirment ainsi le concept de l'épilepsie du lobe temporal en tant que pathologie de réseau. L'atteinte structurelle, mais également cognitive s'étend sur des régions à distance de l'hippocampe et affecte notamment les réseaux de langage de l'hémisphère dominant / Our vision of temporal lobe epilepsy (TLE) with hippocampal sclerosis has much evolved in recent years. Initially regarded as a disease centered on a single lesion, it is now perceived as a genuine network disease, which we intended to explore with a multimodal approach. We examined structural connectivity, fMRI, EEG and cognitive dysfunction in a cohort of 44 patients with unilateral hippocampal sclerosis (HS, 22 with right, 22 with left HS) and 28 healthy age and gender matched control participants. Cortical regions of interest and hippocampal volumes were determined with Freesurfer, structural connectivity with MRtrix (pairwise disconnections and component effects with Network Based Statistics), or for hippocampal-thalamic connections with FSL. We found a pronounced pattern of disconnections most notably in the left hemisphere of patients with left TLE. Network Based Statistics showed large bi hemispheric clusters lateralized to the diseased side in both left and right temporal lobe epilepsy. We suggest that hippocampal sclerosis is associated with widespread disconnections if situated in the dominant hemisphere. We then determined streamline connections between hippocampus and thalamus and found an increase in connections in relation to the HS. This increase was seemingly dysfunctional as the number of hippocampal-thalamic connections was negatively correlated with performance in executive tasks. EEG analysis revealed predominantly ipsilateral epileptic discharge. The number of sharp waves was highly correlated with a number of executive functions depending on the frontal lobe, hence at distance of the HS. Our data thus confirms the concept of temporal lobe epilepsy as a network disease that finds its expression both in widespread, though lateralized alterations of structural connectivity and in neuropsychological dysfunction way beyond the hippocampus.

Les crises fébriles représentent l'évènement épileptique le plus fréquent dans l'espèce humaine et touchent 5 % de la population. Bien que la bénignité de leur pronostic ait été établie par de nombreuses études prospectives, une infime proportion de ces enfants va développer un syndrome d'épilepsie mésio-temporale avec sclérose de l'hippocampe. L'hypothèse de ce travail est que la crise fébrile serait nécessaire mais non suffisante au développement de ce type d'épilepsie, un second élément au potentiel épileptogène serait ainsi indispensable. Notre travail a montré que les crises hyperthermiques chez la souris constituent une bonne approche pour modéliser les crises fébriles de l'enfant. Nous avons ainsi montré que les conséquences des crises hyperthermiques étaient différentes selon la séquence de survenue par rapport au second évènement épileptogène. (i) Lorsque la crise hyperthermique précède l'injection de kaïnate dans l'hippocampe, elle accélère la phase d'épileptogenèse et majore la dispersion des cellules granulaires du gyrus denté, sans modifier la perte cellulaire des neurones pyramidaux de la corne d'Ammon. Elle entraine également une modification du pattern des décharges rythmiques hippocampiques lors de la phase chronique, sans modifier la fréquence ni la durée de ces décharges. (ii) Lorsque la crise hyperthermique succède à la présence d'une dysplasie de la partie CA3 de la corne d'Ammon d'origine génétique, elle semble diminuer le risque de crise chez les animaux KO pour le gène de la double cortine. Pourtant, l'augmentation de la fréquence d'une néo-expression du NPY par les cellules granulaires, chez les animaux Hz pour cette mutation, suggère que les crises hyperthermiques favoriseraient la route vers une épilepsie, tout en activant la mise en place de mécanismes protecteurs contre la survenue des crises. En conclusion, les crises hyperthermiques faciliteraient la route vers l'épilepsie, mais n'auraient pas d'effet facilitateur sur la route vers la crise.

Les crises fébriles représentent l'évènement épileptique le plus fréquent dans l'espèce humaine et touchent 5 % de la population. Bien que la bénignité de leur pronostic ait été établie par de nombreuses études prospectives, une infime proportion de ces enfants va développer un syndrome d'épilepsie mésio-temporale avec sclérose de l'hippocampe. L'hypothèse de ce travail est que la crise fébrile serait nécessaire mais non suffisante au développement de ce type d'épilepsie, un second élément au potentiel épileptogène serait ainsi indispensable. Notre travail a montré que les crises hyperthermiques chez la souris constituent une bonne approche pour modéliser les crises fébriles de l'enfant. Nous avons ainsi montré que les conséquences des crises hyperthermiques étaient différentes selon la séquence de survenue par rapport au second évènement épileptogène. (i) Lorsque la crise hyperthermique précède l'injection de kaïnate dans l'hippocampe, elle accélère la phase d'épileptogenèse et majore la dispersion des cellules granulaires du gyrus denté, sans modifier la perte cellulaire des neurones pyramidaux de la corne d'Ammon. Elle entraine également une modification du pattern des décharges rythmiques hippocampiques lors de la phase chronique, sans modifier la fréquence ni la durée de ces décharges. (ii) Lorsque la crise hyperthermique succède à la présence d'une dysplasie de la partie CA3 de la corne d'Ammon d'origine génétique, elle semble diminuer le risque de crise chez les animaux KO pour le gène de la double cortine. Pourtant, l'augmentation de la fréquence d'une néo-expression du NPY par les cellules granulaires, chez les animaux Hz pour cette mutation, suggère que les crises hyperthermiques favoriseraient la route vers une épilepsie, tout en activant la mise en place de mécanismes protecteurs contre la survenue des crises. En conclusion, les crises hyperthermiques faciliteraient la route vers l'épilepsie, mais n'auraient pas d'effet facilitateur sur la route vers la crise. / Whereas febrile seizures are the most common seizure type in children and are reported in the history of mesial temporal lobe epilepsy, their role in its etiology remains controversial. They have been suggested to modify the functional organization of the hippocampus but to require another insult to induce epilepsy. To test this hypothesis, we developed a model of hyperthermic seizures in mice and examined their long-term consequences on a second insult induced either by (i) intra-hippocampal kaïnic acid injection in adult animals or by (ii) hippocampal dysplasia developed by double-cortin knock-out mice. (i) While adults, mice that were subjected to hyperthermic seizures developed epileptogenesis more rapidly than sham mice. The occurrence and duration of hippocampal paroxysmal discharges were not modified by hyperthermic seizures, as was their mean time-frequency. In this model, hyperthermic seizures increased the granular cells dispersion, but have no influence on the massif pyramidal cell loss. (ii) In preexisting hippocampal dysplasia, the occurrence of hyperthermic seizures did not increase the proportion of seizures in double-cortin knock-out mice after hyperthermic seizures, and suggest that hyperthermic seizures rather might decrease recurrent seizures via the neo-expression of NPY. In conclusion, hyperthermic seizures in immature mice might facilitate the route to epilepsy, but did not exacerbate the route to seizures.