Processus d'erreur de mouvement et adaptation sensorimotrice chez un patient parkinsonien (Kinarm)

La maladie de Parkinson (MP) est une pathologie neurodégénérative caractérisée par la mort des neurones dopaminergiques de la substantia nigra pars compacta. Les principaux symptômes cliniques sont l'akinésie-raideur-tremblement. Ces déficits moteurs sont dus à un dysfonctionnement du réseau des ganglions de la base qui constituent un ensemble de noyaux sous-corticaux impliqués dans le contrôle du mouvement et l'apprentissage moteur. L'implication des ganglions de la base (BG) dans l'apprentissage des séquences de mouvements (c'est-à-dire dans les processus de sélection des mouvements) a été clairement établie. Cependant, leur contribution à l'adaptation de l'exécution du mouvement reste incertaine. Jusqu'à récemment, la grande majorité des études sur l'adaptation motrice se concentraient sur un mécanisme en particulier : un processus implicite par lequel les performances motrices sont progressivement améliorées sur la base des erreurs observées dans l'exécution des mouvements, recrutant essentiellement des boucles cérébelleuses. Aujourd'hui, une nouvelle ligne de recherche a émergé visant à identifier différents mécanismes contribuant à l'adaptation motrice. Plus précisément, l'implication des stratégies cognitives et des mécanismes d'apprentissage par renforcement a été au centre de plusieurs études récentes, qui ont ainsi mis l'accent sur le rôle du BG.

Le but de ce projet est de documenter la relation entre les déficits comportementaux et les anomalies électrophysiologiques observées chez les patients parkinsoniens dans des tâches d'adaptation motrice à des perturbations visuelles ou mécaniques. Des études électrophysiologiques récentes ont révélé des anomalies de l'activité oscillatoire dans la boucle BG-cortex dans la MP ; à savoir l'activité dans la bande bêta (~20Hz) présente une synchronisation excessive qui pourrait contribuer à certains symptômes comportementaux. Fait intéressant, des travaux récents ont démontré que la synchronisation des BG et de leurs projections corticales est 1) diminuée par des traitements tels que les médicaments dopaminergiques (L-Dopa) ou la stimulation cérébrale profonde du noyau sous-thalamique (NST), et 2) modulée par rapport à processus d'erreur de mouvement.

Dans ce projet, il est prévu de mener deux études comportant chacune plusieurs études. L'objectif de la première étude est double : d'abord mieux comprendre les déficits d'adaptation motrice propres aux différents stades de la maladie de Parkinson, puis étudier l'influence de la médication dopaminergique sur celle-ci. Dans ce but, les performances comportementales et l'activité électrophysiologique (EEG) chez les patients parkinsoniens seront examinées aux stades précoces et plus avancés de la pathologie, sous médication ou non (ON ou OFF L-Dopa). L'intérêt particulier de cette étude pour la relation entre l'activité des bandes bêta et, d'une part, les déficits potentiels des stratégies cognitives explicites recrutées dans la phase initiale d'adaptation et, d'autre part, les anomalies des mécanismes d'apprentissage par renforcement impliqués dans la motricité adaptation. Un objectif secondaire sera d'interpréter les observations à la lumière des données de neuroimagerie. L'objectif de la deuxième étude sera d'explorer les activités oscillatoires et synchronisées dans les boucles BG-cortex lors de l'adaptation motrice à des perturbations visuelles ou mécaniques. L'enregistrement du NST LFP et de l'EEG impliquera la participation de patients implantés en MP.