Les méthodes non-invasives de neuro-imagerie et de neurostimulation peuvent être
combinées pour mieux comprendre les connexions dans le cerveau. Pour la première fois,
une étude combine de façon séquentielle l’IRM fonctionnelle (fMRI) et un protocole de TMS
associative pairée cortico-corticale (TMS-PAScc) sur le cortex moteur primaire (M1) et sur
le lobule pariétal inférieur (LPI) dans l’hémisphère gauche. La TMS module-t-elle le couplage
neurovasculaire et permet-elle de renforcer une connexion fonctionnelle qui soit
détectable à la fMRI à l’état de repos (RS-fMRI)? 10 sujets droitiers et en santé font une
session de TMS-PAScc LPI-M1 de courte durée (180 paires d’impulsions, fréquence de
stimulation à 0.02 Hz). Les mêmes sujets font 2 sessions de la RS-fMRI, avant et après le
protocole PAScc. Les résultats montrent que la corrélation du signal BOLD entre les régions
LPI-M1 avant et après la PAScc ne change pas de façon significative (avant-PAS=0.10±0.07
et après-PAS=0.09±0.07, p=0.64), tout comme l’amplitude des potentiels évoqués moteurs
(PEM) des impulsions pairées LPI-M1 ne change pas de façon significative du début de la
PAScc à 25 minutes après la PAScc (PASdébut=0.71±0.46mV, PASpost25min=0.72±0.89mV,
p=0.338). Toutefois, les PEM des impulsions pairées LPI-M1 sont réduites par rapport aux
PEM des impulsions simples M1, avant la PAScc et après la PAScc (PEM simples_pré et
PASdébut, réduction de 0.32mV, p=0.05; PEM simples_post et PASpost25min, réduction de
0.39mV p=0.008), illustrant la présence d’un lien fonctionnel de nature inhibitrice entre LPI
et M1. Toutefois, l’amplitude de cette inhibition n’est pas modulée de façon significative
par la TMS-PAScc (ratio mesures pairées/mesures simples préPAS=0.9 et ratio postPAS=0.6,
p=0.257). Dans l’ensemble, la TMS-PAScc ne montre pas d’effet soutenu sur la connectivité
cérébrale telle que mesurée par la RS-fMRI et la TMS et ce, bien que le LPI montre un lien
inhibiteur sur M1 de façon aigue. Plusieurs hypothèses peuvent expliquer cette absence
d’effet soutenu, notamment, il est possible que l’altération de la connectivité ne soit visible
que lorsque le réseau LPI-M1 est activement sollicité, comme durant l’exécution d’une
tâche motrice. Il est aussi possible que le nombre de pairages soit insuffisant pour induire
des changements mesurables, mais que la connectivité fonctionnelle suite à des sessions
répétées de protocole PAScc pourrait modifier le couplage neurovasculaire et la plasticité
cérébrale. / Abstract : Noninvasive neuroimagery and neurostimulation methods can be combined to
further the understanding of the human brain connections. For the first time, resting state
functional MRI (RS-fMRI) and paired associative cortico-cortical TMS (TMS-PAScc) of the
motor cortex (M1) and the cortex of the inferior parietal lobule (LPI) of the left hemisphere
are combined in a serial manner. Is TMS able to modify the neurovascular coupling as to
facilitate LPI-M1 functional connectivity and change the fMRI BOLD signal? 10 right-handed
and healthy subjects did a LPI-M1 TMS-PAScc session of short duration (180 paired pulses
at 0.02 Hz, 15 min total). The same subjects underwent 2 fMRI sessions, before and after
TMS-PAScc LPI-M1. Results show that the BOLD signal correlation between LPI-M1 does not
change significantly before and after PAS (prePAS=0.10±0.07 et postPAS=0.09±0.07,
p=0.64). TMS measures of motor evoked potentials (PEM) were taken before and after PAS
LPI-M1. The paired pulse PEM measures did not change significantly from the start of PAScc
to 25 minutes postPAS (PASstart=0.71 ± 0.46 mV, PASpost25min=0.72±0.89 mV, p=0.338).
Paired PEM measures are statistically reduced from PAS PEM single measures, before and
afterPAS (sPEM_pre et PASstart, significant 0.32mV reduction, p=0.05; PEMs_post et
PASpost25min, 0.39mV reduction, p=0.008). PAScc did not show any significant
neuroplasticity effect after 20 minutes because paired pulses did not change before and
after PAScc. The PEM reduction of paired pulses is most likely related to the inhibiting effect
of the conditioning stimulus of LPI on the test stimulus of M1 at 8ms. This inhibition is an
effect limited to the measure itself and does not increase significantly with time
(pairedpulse/singlepulsemeasures prePASratio=0.9 and postPASratio=0.6, p=0.257). TMSPAScc
did not show a sustained effect on cerebral connectivity as measured by RS-fMRI
although stimulation of LPI showed an acute inhibiting effect on M1 during paired
measures. LPI-M1 TMS-PAScc did not show sustained connectivity and it could be because
no task was involved in our study to actively solicit both cerebral regions during PAS. It is
also possible that the number of paired stimulation was not enough to bring a change of
connectivity and that PAS needs to be repeated on different days to eventually have a
sustainable effect.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usherbrooke.ca/oai:savoirs.usherbrooke.ca:11143/10648 |
| Date | January 2017 |
| Creators | Gauvreau, Claudie |
| Contributors | Whittingstall, Kevin, Lepage, Jean-François |
| Publisher | Université de Sherbrooke |
| Source Sets | Université de Sherbrooke |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Mémoire |
| Rights | © Claudie Gauvreau, Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Pas de Modification 2.5 Canada, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ca/ |
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