Réorganisation des systèmes anatomo-fonctionnels et de la topologie cérébrale entre les formes à début précoce et tardif de maladie d'Alzheimer. : Approche comportementale et en IRMf de repos

Reorganization of anatomo-functional systems and brain topological properties between early and late-onset Alzheimer’s - : Behavioral and resting-state fMRI approaches

• Auteur / Autrice : Natalina Gour
• Direction : Olivier Felician, Jean-Philippe Ranjeva
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 09/12/2013
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des neurosciences des systèmes (Marseille) - Centre de résonance magnétique biologique et médicale (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Krolak-Salmon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Felician, Jean-Philippe Ranjeva, Pierre Krolak-Salmon, Jérémie Pariente, Laurent Petit
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jérémie Pariente, Gaël Chételat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lobe temporal

Réseau nerveux

Troubles de la mémoire

physiologie

Mémoire

Imagerie par résonance magnétique

Cartographie cérébrale

physiopathologie

Maladie d'Alzheimer

Mots clés libres

Maladie d’Alzheimer (MA) , Connectivité fonctionnelle au repos , Imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle (IRMf) , Mémoire déclarative , Age de début des troubles , début précoce , début tardif , Réseau temporal antérieur , Réseau par défaut

Alzheimer’s disease (AD), resting-state functional connectivity , functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI), declarative memory, age at onset , early onset , late onset, anterior temporal network , prefrontal network , default-mode network , graph

Résumé

Les fonctions cognitives reposent sur la communication dynamique de régions cérébrales interconnectées. Dans la maladie d’Alzheimer (MA), les travaux antérieurs suggèrent que le processus neuropathologique cible de façon précoce un ou plusieurs systèmes anatomo-fonctionnels spécifiques. La dysfonction du réseau par défaut a été objectivée de façon consistante. Cependant, ses relations avec les symptômes cliniques et avec l’atteinte des régions du lobe temporal interne qui lui sont fonctionnellement connectées restent à clarifier. L’IRM fonctionnelle de repos est une technique pertinente pour caractériser in vivo chez l’Homme la connectivité cérébrale.Par une approche des systèmes neuraux, ce travail de thèse a pour objectif de caractériser la réorganisation fonctionnelle neuronale dans la MA, ses corrélats cliniques, ainsi que l’influence de l’âge de début des symptômes. Par le recueil et l’analyse des données neuropsychologiques, en IRMf de repos et en IRM structurale, acquises chez des sujets avec des troubles de la mémoire et avec une forme mnésique légère de MA, notre travail apporte des éclairages : i) sur l’implication du réseau temporal antérieur dans la mémoire déclarative décontextualisée et ses modifications dans le cours de la MA ; ii) sur les similitudes et spécificités des systèmes anatomo-fonctionnels ciblés dans les deux formes cliniques distinctes - à début précoce et tardif - de la MA ; iii) sur la réorganisation de l’organisation topologique cérébrale dans son ensemble de ces deux formes de la maladie.

Cognitive functions rely on the dynamic interplay of connected brain regions. Previous studies suggest that in Alzheimer disease (AD), early pathological changes target one or several specific anatomo-functional networks. Dysfunction of the default mode network is a consistent finding. However, its relationship with clinical symptoms and interconnected medial temporal regions remains to be clarified. Resting state functional MRI (fMRI) is an emerging method aimed at characterizing in vivo brain connectivity in the Human.Using a neural system approach, the aim of this thesis was to characterize neuronal functional reorganization in AD, its clinical correlates, and to determine the influence of age at onset. Neuropsychological data, structural and fMRI were obtained in subjects with early memory impairment and mild “amnestic” AD. This work provides new insights into : i) the functional role of the anterior temporal network in context-free declarative memory and its changes throughout the course of AD; ii) the common and specific features in targeted anatomo-functional networks between early and late onset AD ; iii) the reorganization of whole brain topological properties in the two forms of the disease.