Abstract FR:

L’activité neuronale spinale exprime des phénomènes physiologiques électriques instantanés et des modifications vasculaires lentes. L’identification des relations qui les lient ouvrent la voie à des modalités alternatives d’étude de l’activité cognitive et motrice du système nerveux. A l’image des techniques par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), l’imagerie optique diffuse se base sur la modification de la composition sanguine. Les deux systèmes supposent une évolution vasculaire localisée découlant d’une activité neuronale énergétique consommatrice d’oxygène et sont cohérentes entre elles dans un contexte cérébral. Les travaux menés dans cette thèse visent la réalisation d’un prototype implantable d’imagerie optique médullaire destiné au suivi de l’activité neurale. Ses objectifs sont l’étude de la détectabilité optique des changements hémodynamiques spinaux lors de rythmes intra-spinales. Parmi les résultats recherchés figurent l’extraction de caractéristiques d’oxygénation simultanément sur plusieurs segments et la caractérisation de la réponse hémodynamique déclenchée par des stimulations sensorielles ou électriques. Le prototype de sonde optique réalisé a été utilisé avec succès dans des expérimentations in vivo chez 6 chats. Les résultats marquants obtenus concernent l’enregistrement simultané de la modification hémodynamique et de la réponse électrique (par électroneurogramme) de nerfs fléchisseurs et extenseurs. Les réponses vasculaires liées à une locomotion fictive ont été identifiées ainsi qu’un décalage temporel de certains segments spinaux dans des schémas de motricité. Les résultats sont une preuve de concept de l’imagerie optique spinale et ouvrent la voie à des implants chroniques transposables chez l’homme.