Suivi de l’intégrité du FCS grâce au Chlorure de Manganèse

Le suivi de l’intégrité structurelle et fonctionnelle du FCS est un enjeu majeur pour la récupération motrice après une lésion cérébrale touchant M1 et son suivi longitudinal nécessite une technique peu invasive. L’injection de Chlorure de Manganèse au niveau de M1 permet de suivre, par IRM pondérée T1, les faisceaux neuronaux partant de M1. Comme nous l’avons vu dans le chapitre précédent, nous marquons le FCS au sens large et pas uniquement restreint à M1 puisque le cortex somesthésique primaire, le cingulum, le cortex prémoteur (aires 6c, 6d), et le cortex pariétal (aire 5) sont aussi partiellement marqués. Des injections pré-lésion, puis 15 jours et 3 mois après la lésion permettent de comparer les faisceaux intègres et fonctionnels partant de la zone d’injection. La carte statistique (de 7 animaux) du marquage au manganèse (p=0.005) en pré-lésionnel est décrite dans le chapitre précédent et est reportée ici pour faciliter la comparaison au cours du temps (encadré vert des Figures 44, 45 et 46). Les cartes statistiques à chaque temps, Pré-lésion, 15 jours et 3 mois sont présentées les pages suivantes (Figures 44, 45 et 46).

Ci-dessous, nous pouvons voir des images brutes du marquage au MnCl2 pour le marmouset D en arrière de la lésion à 15jours puis à 3 mois (Figure 43). On peut remarquer un marquage péri-lésionnel et sous-cortical.

Figure 43 : Image brute (non normalisée) du marquage au MnCL2 des marmousets E, B, F et C (de

gauche à droite) lésés depuis 3 mois. La zone péri-lésionnelle ressort hyper-intense en T1. La lésion apparait en noir. Les coupes sont à +6 mm en avant de bregma (au niveau site d’injection de la lésion)

Les cartes statistiques du marquage au manganèse (p<0.005) à 15 jours et 3 mois post lésion (encadrés rouge et bleu des figures 44, 45 et 46) (respectivement 4 et 6 animaux) ne présentent pas de marquage cortical car le manganèse a été injecté dans la lésion. Il peut donc être en partie lavé par la micro-circulation péri-lésionnelle, ou bien capté en péri-lésionnel. Il ne ressort pas statistiquement vraisemblablement du fait de la variabilité de la taille des lésions. Cependant les zones péri-lésionnelles sont hyper intenses individuellement (Figure 43). Malgré ce marquage péri-lésionnel, nous ne trouvons pas statistiquement à 15 jours et 3 mois d’étalement majeur du marquage en dehors de la zone de marquage en Pré-lésion. Néanmoins, quelques zones nouvellement marquées en sous-cortical apparaissent en post- lésion et pourront être attribuées à un marquage péri-lésionnel.

En ce qui concerne les régions initialement marquées en Pré-lésion, le marquage est nettement diminué 15 jours après la lésion. Néanmoins, nous retrouvons un marquage au niveau de la capsule interne (CI) dans sa partie intermédiaire, au niveau du thalamus et légèrement dans le noyau caudé. Le signal descend 5 mm moins bas (z=10,6 mm à 15 jours) alors qu’il allait jusqu’au pédoncule cérébral à z=5,6 mm en Pré-lésion (Fig 44 à 46). Trois mois après la lésion, on constate un regain de marquage par rapport à 15 jours mais qui ne se normalise pas comparé à Pré-lésion. En effet, le marquage de la CI se fait plus profondément (z=6,4 mm). La CI est également marquée plus en avant dans sa partie haute. Le noyau caudé est de nouveau marqué ainsi que le thalamus (Figure 44 à 46).

Une Anova à un facteur permet de comparer, aux trois temps, les niveaux d’intensité du manganèse. Le contraste F est représenté à p < 0.05 sur la figure 47. Pour chaque structure présentant des modifications significatives, un histogramme est donné. Les cartes de t permettent de vérifier les changements significatifs ou non entre deux temps donnés (p < 0.05). Les modifications de signal dans les structures sont schématiquement représentées au centre de la figure 48 sur les coupes sagittales de l’atlas (+5mm, +4mm et +3,3mm en latéral de la scissure inter-hémisphérique, hémisphère gauche).

Prenons structure par structure, les coordonnées sont données (x,y,z) en mm par rapport à l’atlas de Yuasa (Yuasa et al., 2010).

Le cœur de la lésion (3.9 mm, 6.5 mm, 15.5 mm) est significativement moins marqué à 15 jours et encore moins à 3 mois. La zone corticale péri-lésionnelle en avant (5.9, 7.8, 14.4 mm) et en arrière (3.9, 2.42, 17.4 mm) voit son intensité chuter à 15 jours puis remonter quasiment au niveau du marquage en Pré-lésion. Une zone péri-lésionnelle en arrière dans la substance blanche SB (4.7, 1.9, 14.9 mm) est nouvellement marquée. Le noyau caudé, bien que marqué aux 3 temps, présente un marquage dans sa partie antérieure à 3 mois (4.3, 3.3, 12.7 mm) alors qu’il n’était pas significativement marqué en Pré-lésion et 15 jours. Deux parties du thalamus se distinguent : le noyau VL (ventro-latéral) (3.2, 2.8, 9.4 mm) qui a une diminution du marquage à 15 jours qui est restaurée à 3 mois et les noyaux ventro-postéro-latéral et ventro-postéro-médian (VPL-VPM) (3.6, 1.6, 10.9 mm), qui présentent un marquage plus important à 3 mois qu’aux deux autres temps. Enfin, quatre zones sont identifiables pour la CI. La CI « haute » (4.7, 3.7, 12.7 mm), située au même niveau que le noyau caudé, montre une augmentation de l’intensité à 3 mois par rapport à Pré-lésion et 15 jours. La CI « intermédiaire » (5.1, 2.8, 10.5 mm), située entre le thalamus et le Globus Pallidus externe, a une intensité de marquage qui chute à 15 jours mais qui est restaurée à 3 mois. La CI « basse » (3.2, 2.6, 7.8 mm) colocalisé avec le lenticular fasciculus (LF), située en amont des pédoncules cérébraux, présente un marquage plus important à 3 mois par rapport aux deux autres temps. Pour finir, le bras antérieur de la CI qui n’apparait que très faiblement marqué sur les cartes statistiques en pré-lésion, la CI « ant » (4.3, 3.7, 12.3 mm), située en antéro-médial par rapport à la CI « haute », montre une augmentation significative du signal à 3 mois par rapport aux temps Pré-lésion et 15 jours post lésion.

Figure 47 : Le contraste F aux trois temps (pré-lésion, 15 jours et à 3mois post lésion) est représenté à p < 0.05 sur la figure. Les structures sous-activés et sur-activées sont ensuite recherchées avec des t contrastes en comparant deux à deux les temps à p<0.05 (voir figure 48).

Figure 48 : Histogrammes des régions montrant des changements significatifs dans le temps. La ligne pointillée sur l’histogramme du noyau caudé signifie qu’à cette coordonnée la carte statistique ne trouvait pas de marquage significatif en Pré-lésion et à 15 jours. Les structures encadrées font parties de la boucle cortico-putamino-pallido-thalamico-corticale qui présente un marquage plus intense 3 mois post-lésion. C.I. = Capsule interne, LF = lenticular fasciculus