Lésions corticales chez les patients atteints de sclérose en plaques (CLiMS)

CONTEXTE. Ces dernières années, plusieurs axes de recherche ont montré que la sclérose en plaques (SEP) affecte la substance grise corticale et que le degré d'atteinte de la substance grise corticale est associé à un handicap cognitif et physique, mais l'impact spécifique d'une lésion corticale sur la fonction régionale reste à déterminer. être clarifié.

L'imagerie par résonance magnétique (IRM) à champ élevé à 3T a été utilisée pour détecter les lésions corticales dans la SEP, mais les examens histologiques ont montré que seule « la pointe de l'iceberg » est détectée. L'IRM 7T à ultra haut champ a une sensibilité diagnostique plus élevée que l'IRM 3T. Bien que toutes les lésions corticales ne soient pas détectées même à 7T, une récente étude de vérification post-mortem a conclu que l'IRM à champ ultra-élevé "double plus que la détection des lésions corticales de SEP, par rapport à l'IRM 3T". La mise en œuvre de l'IRM 7T dans la détection des lésions corticales et l'élucidation de l'impact comportemental et neurophysiologique des lésions corticales est donc un bon candidat pour aider à résoudre le paradoxe clinico-radiologique rapporté dans la SEP.

OBJECTIFS et HYPOTHÈSES. Cette étude est conçue pour clarifier l'occurrence des lésions corticales dans la zone de la main sensori-motrice primaire (SM1-HAND) et leur impact sur la fonction motrice manuelle et sensorielle, ainsi que sur la connectivité corticale régionale. Le SM1-HAND est bien adapté pour répondre à cette question, car l'intégration fonctionnelle dans SM1-HAND peut être étudiée en détail avec la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) et l'IRMf à haute résolution.

En exploitant la sensibilité accrue de l'IRM 7T pour détecter les lésions corticales, le nombre, la taille et la distribution régionale des lésions corticales dans SM1-HAND seront évalués et la charge des lésions dans SM1-HAND sera liée aux corrélats IRM, électrophysiologiques et comportementaux de fonction de la main.

Plus précisément, les paramètres suivants seront évalués :

1. La mesure dans laquelle le cortex sensorimoteur primaire est affecté par des lésions corticales chez les patients atteints de sclérose en plaques récurrente-rémittente et de sclérose en plaques progressive secondaire (SEP).
2. L'impact d'une seule lésion corticale de SP dans le cortex sensorimoteur sur la fonction sensorimotrice des membres supérieurs.
3. L'impact d'une seule lésion corticale de SP dans le cortex sensorimoteur sur la connectivité intra-corticale régionale.

Hypothèses:

1) L'étendue des dommages corticaux au cortex sensorimoteur primaire est inconnue, mais sur la base des symptômes cliniques de la fonction motrice, on s'attend à ce que jusqu'à 40 % des patients présentent des lésions corticales focales dans cette zone et que cela inclura tous les sous-types de lésions corticales .

2a) On suppose que la fonction motrice unimanuelle est corrélée négativement avec la charge totale de la lésion corticale dans le cortex sensorimoteur controlatéral, indépendamment de l'âge, du sexe, de la latéralité, du volume de la lésion de la substance blanche, de l'intégrité axonale du tractus cortico-spinal, du temps de conduction motrice centrale et épaisseur corticale du cortex sensorimoteur. 2b) On suppose que la quantité et la taille des lésions corticales dans le cortex sensorimoteur primaire sont positivement corrélées à la fatigue motrice. 2c) On suppose que l'acuité sensorielle unimanuelle est corrélée négativement avec la charge totale de la lésion corticale dans le cortex sensorimoteur controlatéral.

3a) On s'attend à ce que les lésions corticales provoquent un changement dans la représentation des chiffres, mesuré comme le signal BOLD lié à la tâche du cortex somatosensoriel controlatéral, loin de la lésion. 3b) On suppose que les lésions corticales dans le cortex sensorimoteur primaire affectent l'équilibre excitateur/inhibiteur intra-cortical régional.

4) On s'attend en outre à ce que l'impact fonctionnel des lésions corticales régionales soit indépendant de l'âge, du sexe, de la latéralité, du volume de la lésion de la substance blanche, de l'intégrité axonale du tractus cortico-spinal, du temps de conduction motrice centrale et de l'épaisseur corticale du cortex sensorimoteur et des écailles avec le type, le nombre et le volume des lésions.

3. PLAN DE RECHERCHE.

Partie 1. Étude IRM 7T du cerveau entier pour identifier les lésions corticales.

Participants : Le projet devrait impliquer 80 patients légèrement à modérément atteints (Échelle d'état d'invalidité élargie de

IRM ultra haut champ. Tous les participants seront étudiés avec une IRM à ultra-haut champ du cerveau entier à 7T, en utilisant un système 7T Achieva MR réservé à la recherche (Philips, Best, Pays-Bas) situé à l'hôpital Hvidovre. L'IRM du cerveau entier sera réalisée avec une bobine de tête de réception à double transmission et 32 ​​canaux (Nova Medical Products), y compris l'acquisition rapide d'échos de gradient en 3 dimensions (3-D), préparée par magnétisation (MPRAGE) à 0,65- résolution isotrope mm et imagerie 3D, préparée par magnétisation, récupération par inversion atténuée par fluide (MPFLAIR) à une résolution isotrope de 0,7 mm (5). Une séquence semi-quantitative du cerveau entier (MP2RAGE) ainsi qu'une séquence quantitative T2* seront également réalisées.

Examens complémentaires. En dehors du scanner IRM, déficience physique (EDSS), fatigue (Fatigue Scale for Motor and Cognitive Functions, FSMC), cognition (Symbol Digit Modalities Test, SMDT & Paced Auditory Serial Addition Test, PASAT), dépression (Beck Depression Inventory, BDI II ) ainsi que la fonction sensorimotrice de la main (9HPT, Jebsen Taylor Hand Function Test (JTT), Finger tapping, Grating Orientation Discrimination Test (GODT)) seront évalués.

Partie 2. IRM 7T sélectionnée du SM1-HAND.

Participants : Un sous-groupe d'individus ayant participé à la partie 1 sera invité à participer à la partie 2 : il est prévu qu'au moins 20 patients présenteront au moins une lésion corticale dans le SM1-HAND droit ou gauche à l'IRM 7T. Les patients présentant des lésions positives (n> 20), un groupe de SEP avec lésion négative appariés selon l'âge et l'EDSS (n> 20) et un groupe témoin sain apparié selon l'âge (n = 20) seront étudiés. Le recrutement se fera en continu pour minimiser le délai entre la partie 1 & 2.

Les participants seront à nouveau scannés avec le système 7T Achieva MR en utilisant un champ de vision coronal réduit, couvrant la SM1-HAND droite et gauche et le tractus corticospinal. L'imagerie structurelle comprendra une séquence FLAIR isotrope de 0,7 mm et une séquence MP2RAGE ultra-haute résolution (isotrope de 0,5 mm) ainsi que l'imagerie pondérée en diffusion (DWI) du cerveau entier. La spectroscopie par résonance magnétique protonique (MRS) sera effectuée pour mesurer la concentration régionale de N-acétyl-aspartate (NAA), de GABA et de glutamate dans la SM1-HAND droite et gauche. Enfin, l'IRMf (fMRI) fonctionnelle à haute résolution spatiale en oxygène sanguin sera utilisée pour cartographier la somatotopie des représentations sensorielles et motrices dans SM1-HAND. Les cartes d'activation seront superposées aux cartes de lésions individuelles.

TMS. La conduction corticospinale sera quantifiée par stimulation magnétique transcrânienne (TMS). Une nouvelle méthode de cartographie TMS à navigation neuronale développée par ce groupe, sensible aux modifications des représentations cortico-motrices des muscles intrinsèques de la main, sera également mise en œuvre. Enfin, les aspects de l'inhibition intracorticale dans les deux SM1-HAND avec des paradigmes établis de TMS à impulsion unique et à double impulsion seront réalisés. La conduction dans la voie somatosensorielle afférente sera évaluée en enregistrant les potentiels évoqués somatosensoriels (SSEP).