Connectivité fonctionnelle au repos : relation avec la topographie et la propagation des atteintes structurales, fonctionnelles et moléculaires dans la maladie d'Alzheimer

Resting-state functional connectivity : relationships with topography and propagation of structural, functional and molecular disruptions in Alzheimer’s disease

• Auteur / Autrice : Justine Mutlu
• Direction : Gaël Chételat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychologie
• Date : Soutenance le 29/05/2017
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Homme, sociétés, risques, territoire (Rouen)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Neuropsychologie et imagerie de la mémoire humaine (Caen ; 2017-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Philippe Ranjeva
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gaël Chételat, Christine Bastin, Pierre Krolak-Salmon, Francis Eustache, Vincent de La Sayette, Katell Mevel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christine Bastin, Pierre Krolak-Salmon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réseaux cérébraux

Connectivité fonctionnelle

Tomographie par émission

Imagerie par résonance magnétique

Alzheimer, Maladie d'

Mots clés libres

Psychologie, psychologie clinique, psychologie sociale

Maladie d’Alzheimer

Imagerie par résonance magnétique

Tomographie par émission de positons

Connectivité fonctionnelle

Propagation

Réseaux cérébraux

Alzheimer's Disease

Magnetic resonance imaging

Positon emission tomography

Positon emission tomography

Functional connectivity

Brain networks

Propagation

Résumé

L’amélioration des techniques d’imagerie cérébrale a permis de grandes avancées dans la compréhension et la prédiction des mécanismes physiopathologiques de la Maladie d’Alzheimer (MA). Récemment, des travaux ont émis l’hypothèse d’une neurodégénérescence transneuronale selon laquelle les maladies neurodégénératives cibleraient des réseaux fonctionnels spécifiques où elles apparaitraient et se propageraient. Cette thèse visait à tester cette hypothèse dans le cadre de la MA en étudiant les liens entre la connectivité fonctionnelle au repos et les atteintes structurales, métaboliques et moléculaires. Un premier volet a été consacré à la caractérisation des atteintes fonctionnelles, structurales et métaboliques au sein des réseaux ventral et dorsal du cortex cingulaire postérieur (CCP) dans le Mild Cognitive Impairment (MCI) et la MA. Cette étude transversale a suggéré une vulnérabilité plus précoce (dès le stade de MCI) du réseau ventral en atrophie et en connectivité fonctionnelle au repos tandis que l’hypométabolisme était présent dans les deux réseaux chez les MCI et les MA. Le second volet a permis d’évaluer l’influence de la connectivité spécifique (de la région la plus atteinte) versus de la connectivité globale (d’une région avec le reste du cerveau, particulièrement élevée dans les régions hubs) sur la topographie et la propagation de l’atrophie, de l’hypométabolisme et des dépôts amyloïdes sur 18 mois dans la MA. Cette étude longitudinale a révélé que l’atrophie apparaitrait et se propagerait via la connectivité spécifique en évitant les régions hubs qui sont davantage vulnérables à l’hypométabolisme et aux dépôts amyloïdes.

Advances in neuroimaging techniques have allowed considerable improvement of the understanding and the prediction of the pathophysiological processes of Alzheimer’s disease (AD). Recent findings suggested a transneuronal spread hypothesis of neurodegeneration according to which neurodegenerative disease would target specific functional networks among which it would appear and spread. This thesis aimed at assessing this hypothesis in AD by studying the relationships between resting-state functional connectivity and structural, metabolic and molecular alterations. Firstly, we identified the functional, structural and metabolic alterations within the ventral and the dorsal posterior cingulate cortex (PCC) networks in Mild Cognitive Impairment (MCI) and AD. This transversal study suggested an early vulnerability (since the MCI stage) of the ventral network regarding atrophy and resting-state functional connectivity disruptions while hypometabolism concerned both ventral and dorsal networks in MCI and AD patients. Secondly, we assessed the relative influence of the specific connectivity (of the region the most disrupted) versus the global connectivity (of one region with the rest of the brain, especially high in hub regions) on the topography and the propagation of atrophy, hypometabolism and amyloid deposition over 18 months in AD. This longitudinal study revealed that atrophy would appear and propagate through the specific connectivity by avoiding hub regions which would be more vulnerable to the hypometabolism and amyloid deposition.