Connectivité fonctionnelle interictale dans les épilepsies du lobe temporal : étude par SEEG et IRMf au repos

Interictal fonctionnal connectivity in temporal lobe epilepsies : an SEEG and resting-state fMRI study

• Auteur / Autrice : Gaëlle Bettus
• Direction : Fabrice Bartolomei, Jean-Philippe Ranjeva
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 22/01/2010
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Epilepsie et Cognition - Centre de Résonance Magnétique Biologique et Médicale
• Jury : Président / Présidente : Pierre Celsis
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabrice Bartolomei, Jean-Philippe Ranjeva, Pierre Celsis, Louis Lemieux, Alexander Hammers, Patrick Cozzone, Patrick Chauvel, Maxime Guye
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Louis Lemieux, Alexander Hammers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrophysiologie

Imagerie par résonance magnétique

Échoencéphalographie

Épilepsie temporale

Mots clés libres

Connectivité fonctionnelle basale

Epilepsie du lobe temporal

Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

Seeg

Stéréoélectroencéphalographie

Etat de repos

Signal BOLD

Zone épileptogène

Basal functional connectivity

Temporal lobe epilepsy

Functional magnetic resonance imaging

Stereoelectroencephalography

Resting-state

BOLD signal

Résumé

Le but de ce travail de thèse a été de caractériser in vivo chez l’Homme, la connectivité cérébrale sur son versant fonctionnel, par le biais de deux techniques: la stéréoélectroencéphalographie (SEEG) et l’IRM fonctionnelle (IRMf) de repos. Ces travaux se sont intégrés dans le cadre du bilan préchirurgical des épilepsies du lobe temporal pharmacorésistantes, dont le but est de déterminer la zone épileptogène à réséquer pour traiter ces patients. Alors que plusieurs études en électrophysiologie ont montré que durant les crises, il existait une synchronisation anormalement élevée entre les structures impliquées dans les processus épileptogènes, aucune donnée de connectivité n’était disponible en période intercritique. Pourtant, la période intercritique est le siège d’anomalies interictales enregistrées en EEG, de profonds remaniements morphologiques, et est associée à des troubles cognitifs. Nous apportons avec ce travail, grâce au recueil et au traitement de signaux SEEG et IRMf enregistrés durant la période intercritique, de nouvelles connaissances i) sur l’organisation de la connectivité fonctionnelle basale (CFB) chez les sujets sains ; ii) sur les altérations de la CFB chez des groupes de patients mais également au niveau individuel ; iii) sur le rapport entre ces anomalies de CFB et les troubles cognitifs observés chez ces patients ; iv) enfin, sur les différences et les similitudes de la CFB évaluée par SEEG et IRMf chez les mêmes sujets, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives dans la compréhension des relations entre le signal BOLD et le signal EEG.

The aim of this thesis was to characterize the Human brain functional connectivity in vivo based on signals recorded using stereoelectroencephalography (SEEG) and resting-state functional MRI (fMRI). This work was conducted during the presurgical assessment of drug resistant temporal lobe epilepsy, which aims at determining the epileptogenic zone to be removed to treat these patients. While several electrophysiological studies have shown high synchronization between structures involved in the epileptogenic process during seizure, no similar connectivity data was available during inter-critical period. However, the interictal period is characterized by spikes recorded on EEG, morphological alterations and cognitive impairment. By analyzing fMRI and SEEG signals recorded during the interictal period, this work provides new insights into, i) basal functional connectivity (BFC) organization in healthy subjects, ii) BFC alterations in patients groups but also at the individual level, iii) the relationship between these BFC abnormalities and cognitive impairment observed in these patients; iv) the differences and similarities of BFC evaluated by SEEG and fMRI in the same subjects, thus opening up new perspectives in better understanding of relationships between BOLD and SEEG signal coupling.