Les traumatismes spinaux (TS) touchent environ 17 810 personnes chaque année en
Amérique du Nord. À la suite de ces lésions, la plupart des individus atteints vont perdre l’habilité
à effectuer des mouvements simples et certains peuvent présenter des paralysies d’un ou plusieurs
membres. Également, ces patients vont souffrir de troubles du sommeil, de détresse émotionnelle
(anxiété et dépression) et de déficits cognitifs (mémoire). L’occurrence d’un traumatisme crânien
(TC) concomitant est sous-estimée et sous-diagnostiquée dans 12.4 à 74% des patients TS, pouvant
affecter considérablement la réhabilitation post-traumatisme. Bien que les soins prodigués
actuellement permettent une certaine récupération après TS ou TC, il semble nécessaire de
développer des thérapies adaptées dans le cadre des TS-TC concomitants. Afin de combler ce
manque de connaissances après TS-TC concomitant, nous avons développé un nouveau modèle
animal de TS-TC concomitant. En utilisant des approches comportementales et
électrophysiologiques, nous avons examiné l’impact d’un TS-TC concomitant sur les fonctions
motrices, le sommeil, l’état émotionnel et les capacités cognitives. Un groupe de rats recevant un
TS-TC concomitant a été comparé avec un groupe ne recevant qu’un TS seul et un groupe contrôle
(SHAM), recevant une laminectomie et une craniotomie sans TS et TC. La locomotion globale et
le sommeil ont été évalués à chaque semaine pendant un mois par le test de session en arène ouverte
et par électroencéphalographie pour évaluer l’architecture du sommeil, l’analyse spectrale des états
de vigilance, incluant spécifiquement la dynamique de l’activité delta en sommeil sans mouvement
rapide des yeux (sommeil NREM). L’état émotionnel et les capacités cognitives ont été testés 6
semaines post-traumatisme. L’anxiété et la dépression ont été testées en arène ouverte et par le test
de préférence au sucrose respectivement. La mémoire de travail et la mémoire spatiale ont été
testées par le test du labyrinthe en Y et par le test de reconnaissance spatiale d’objets
respectivement. Le TS-TC et le TS seul ont induit des déficits moteurs en comparaison au groupe
SHAM. La durée et la qualité de l’éveil et du sommeil n’ont pas été affectées par le TS seul ou le
TS-TC concomitant, malgré une tendance à la hause de l’activité spectrale et de la dynamique de
l’activité delta en sommeil NREM après TS-TC. Ni le TS-TC ou le TS seul n’a affecté l’état
émotionnel. Seule la mémoire de travail a été affectée après TS-TC en comparaison aux groupes
SHAM et TS seul. Les résultats obtenus suggèrent que la mémoire de travail pourrait être
considérée comme un potentiel biomarqueur de lésion concomitante de la moelle épinière et du
cerveau. De plus amples expériences seront nécessaires afin de décrire complétement ce nouveau
modèle animal de TS-TC concomitant comme d’une part, la réalisation de mesures
comportementales spécifiques dans les phases aigue et chronique post-traumatisme et d’autre part,
une mesure de la neuro-inflammation et de la plasticité par immunohistochimie au niveau de
l’hippocampe. Le développement de ce nouveau modèle animal va permettre la création et
l’adaptation d’outils diagnostiques et thérapeutiques pour les patients présentant des TS-TC
concomitants. / Spinal cord injuries (SCI) affect 17,810 people in North America every year. In this
condition, most individuals will lose the ability to perform simple motor actions and will
additionally suffer from sleep disturbances, emotional distress (anxiety and depression) and
cognitive impairments (memory). The occurrence of traumatic brain injury (TBI) in SCI population
is underestimated and missed-diagnosed in 12.4 to 74% of SCI patients, impeding the
implementation of optimal rehabilitation strategies and drug therapies. Although specialized care
is critically needed to improve rehabilitation outcomes in these patients, specialized dual diagnosis
care and evidence-based approaches for treatment are currently lacking. To address this knowledge
gap, we developed and characterized a novel rodent model of concomitant TBI and SCI. Using a
combination of behavioral and electrophysiological techniques, we examined the impact of
concomitant TBI and SCI on motor function, sleep, emotional state, and cognition. A group of rats
receiving concomitant TBI and SCI were compared with control groups that received SCI only or
surgical procedures without injuries (SHAM group). Global locomotion and sleep were evaluated
each week for one month by using the open-field test and electroencephalography to evaluate sleep
architecture, the spectral composition of vigilance states, including delta activity during non-rapid
eye movement (NREM) sleep. Emotional states and cognition were assessed at 6 weeks after
surgery. Anxiety and depression were tested using the open-filed and sucrose preference tests,
respectively. Working memory and spatial memory were evaluated by Y Maze test and spatial
object recognition test, respectively. We found that concomitant TBI-SCI and SCI alone both
impacted locomotor abilities, by comparison to the intact state. The duration and quality of
wakefulness and sleep were not significantly affected by SCI or TBI-SCI, despite spectral analysis
showing a tendency for TBI-SCI to increase NREM sleep delta activity. Neither concomitant TBI SCI nor SCI significantly impacted anxiety and depressive-like behaviors in comparison to the
SHAM group. By contrast, working memory was significantly impaired after TBI-SCI but was
preserved in SHAM and SCI groups. This result suggests that working memory could potentially
be used as a biomarker of these concomitant injuries. Further experiments are needed to fully
characterize this novel animal model. This includes performing more specific behavioral tests in
the acute and chronic stages after injury. Also, immunochemistry experiments directed on
molecular markers of neuro-inflammation and plasticity are needed. This novel animal model will
be useful to create and adapted diagnosis and therapeutic tools for TBI-SCI patients.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/26333 |
| Date | 04 1900 |
| Creators | Regniez, Morgane |
| Contributors | Martinez, Marina, Mongrain, Valérie |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | fra |
| Detected Language | French |
| Type | thesis, thèse |
| Format | application/pdf |
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