Cyto-architecture de la formation hippocampique du rat et de l’homme par IRM 7 T

MRI microscopy of the rat and human hippocampal formation at 7T MRI

• Auteur / Autrice : Jeanine Kamsu Ngounve
• Direction : Stéphane Besnard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Recherche clinique, innovation technologie, santé
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cytoarchitectonie

Rats de laboratoire

Imagerie du tenseur de diffusion

Prévention

Maladies neurologiques

Imagerie par résonance magnétique

Hippocampe (anatomie)

Résumé

Le dépistage précoce de lésions de la formation hippocampique dans des maladies telles que l’épilepsie, la maladie d’Alzheimer, la dépression reste un challenge pour les imageurs IRM cliniques actuels. La formation hippocampique est une structure cérébrale possédant une cyto-architecture originale avec une organisation lamellaire. Elle est également traversée par un faisceau trisynaptique excitateur unique. Étant donné que certaines couches de l'hippocampe sont spécifiquement touchées et de façon précoce dans certaines pathologies comme le stratum radiatum et lacunosum moléculaire de la région CA1 dans la maladie d’Alzheimer ou la couche granulaire du gyrus denté dans la dépression, il est devenu impératif de dépister plus précocement ces anomalies afin d’améliorer le diagnostic de ces pathologies. Grâce à une séquence T2 haute résolution optimisée nous permettant une analyse du signal et des mesures du volume des couches hippocampiques et une séquence en tenseur de diffusion, nous avons pu visualiser cette cyto-architecture par couches sur des échantillons d’hippocampe de rat ainsi que chez l’homme à partir d’une IRM 7T assez répandue dans les centres de recherche. Notre séquence T2 nous a permis de mesurer l'épaisseur de la couche granulaire sur des cerveaux de rats et la séquence du tenseur de diffusion nous a permis d' isoler le circuit tri-synaptique chez le rat et l’homme. Ces séquences réalisées ex-vivo sont préliminaires aux séquences in-vivo qui, optimisées, ouvriront, nous l’espérons, des perspectives dans le dépistage précoce par IRM de processus neuropathologiques survenant dans certains modèles animaux ou au sein de l’hippocampe chez l’homme.

Early detection of lesions of the hippocampal formation in diseases such as epilepsy, Alzheimer's disease, depression remains a challenge for current clinical MRI scanners. The hippocampal formation is a cerebral structure with a multi-layered organization and is also crossed by an original excitatory synaptic circuit. Given that specific layers of the hippocampus are affected early in the development of some pathologies, such as the stratum radiatum and lacunosum moleculare of CA1 region in Alzheimer's disease or the granular cell layer of the dentate gyrus with depression, it has become imperative to obtain more precise images of the hippocampal structure in order to improve our understanding and the early detection of microstructural changes which could occur in the hippocampus. With an optimized High Resolution T2 sequence allowing us a signal analysis and volume measurements of hippocampal layers and a diffusion tensor sequence, we could visualize this lamellar cyto-architecture of rat and human hippocampus samples with a widely spread 7T MRI scanner. Our T2 sequence allowed us to measure the thickness of the granular cell layer of the hippocampal formation and the diffusion tensor sequence allowed us to isolate the tri- synaptic circuit in rats and humans. These optimized sequences open perspectives on in vivo studies of animal models or pathological human hippocampus.