Approche plurielle dans l'étude de la compensation vestibulaire : de l'inflammation aigüe à la mémoire spatiale

Multiscale approach in the study of vestibular compensation : from acute inflammation to spatial memory

• Auteur / Autrice : Nada El Mahmoudi
• Direction : Brahim Tighilet, Francesca Sargolini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance le 30/06/2022
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherches en neurosciences cognitives (Marseille ; 1992-2001)
• Jury : Président / Présidente : Myriam Cayre
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne Charpiot, Christophe Lopez
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christelle Rochefort, Mathieu Beraneck

Mots clés

Mots clés contrôlés

Noyaux vestibulaires

Neurectomie

Inflammation

Mémoire spatiale

Mots clés libres

Compensation vestibulaire

Inflammation

Plasticité post-Lésionnelle

Fonctions posturo-Locomotrices

Mémoire spatiale

Cellules directionnelles

Vestibular compensation

Inflammation

Post-Lesional plasticity

Posturo-Locomotor functions

Spatial memory

Head direction cells

Résumé

La perte vestibulaire unilatérale induit l’apparition d’un syndrome vestibulaire, résultant d’une asymétrie électrophysiologique entre les noyaux vestibulaires (NVs) ipsi- et contralésionnels. Le syndrome vestibulaire est composé de symptômes posturo-locomoteurs, végétatifs et perceptivo-cognitifs, exprimés à leur apogée durant la phase aiguë avant de disparaître progressivement pendant la compensation vestibulaire. Celle-ci est supportée par le retour de l’équilibre électrophysiologique entre les NVs grâce à l’intervention de mécanismes de plasticité parmi lesquels des modifications des propriétés neuronales, une neurogliogénèse réactionnelle et des réactions gliales, témoins d’une réaction inflammatoire dans les NVs désafférentés. Dans la 1ère partie de ce travail, nous montrons que la modulation pharmacologique de l’inflammation aigüe après neurectomie vestibulaire unilatérale (NVU) altère l’expression des mécanismes de plasticité ipsilésionnels et induit des déficits fonctionnels à long terme. Dans la 2ème partie, nous montrons que la NVU induit des déficits mnésiques spatiaux persistant à long terme pendant la compensation vestibulaire et que ceux-ci ne sont pas affectés par la modulation pharmacologique de la réaction inflammatoire aigüe. De plus, ces déficits sont associés à l’altération de différents substrats neurobiologiques de la mémoire spatiale, que ce soit la plasticité hippocampique ou l’activité directionnelle au sein du noyau thalamique antérieur. Nos résultats montrent le rôle bénéfique de l’inflammation aigüe dans la compensation vestibulaire mais aussi une récupération différentielle des fonctions posturo-locomotrices et cognitives après NVU.

Unilateral vestibular loss induces a vestibular syndrome, resulting from an electrophysiological asymmetry between the ipsi- and contralesional vestibular nuclei (NVs). The vestibular syndrome is composed of postural-locomotor, vegetative and perceptual-cognitive symptoms, which are expressed at their peak during the acute phase of the vestibular syndrome before gradually disappearing during vestibular compensation. The latter is supported by the return of an electrophysiological balance between NVs through the expression of plasticity mechanisms including changes in neuronal properties, reactive neurogliogenesis, and glial reactions, witnessing an inflammatory response in the deafferented NVs. In the first part of this work, we show that pharmacological modulation of the acute inflammation after unilateral vestibular neurectomy (UVN) alters the expression of ipsilesional plasticity mechanisms and induces long-term functional deficits. In the second part, we show that UVN induces spatial memory deficits that persist over the long term during vestibular compensation and that these deficits are not affected by the pharmacological modulation of the acute inflammatory response. Moreover, these deficits are associated with alterations of spatial memory’s neurobiological substrates, such as hippocampal plasticity and directional activity within the anterior thalamic nucleus. Our results show a beneficial role of acute inflammation in vestibular compensation but also a dissimilar recovery of posturo-locomotor and cognitive functions after UVN.