Functional Connectivity of the Rodent Brain Using Optical Imaging

L'objectif de cette thse de doctorat est d'appliquer la connectivit fonctionnelle dans une varit de modles animaux, l'aide de plusieurs techniques d'imagerie optique.Le cerveau, mme au repos, montre une activit mtabolique leve : la corrlation des fluctuations spontanes lentes permet d'identifier des rgions crbrales distantes mais connectes; d'o le terme connectivit fonctionnelle.Les changements dans l'activit spontane peuvent donner un aperu des processus neuronaux qui comprennent la majorit de l'activit mtabolique du cerveau, et constituent en consquent une vaste source de changements relis aux maladies.L'hmodynamique du cerveau peut tre modifie grce des affections neurovasculaires et avoir un effet sur l'activit au repos.Cette thse vise la comprhension des changements de connectivit fonctionnelle induits par des maladies, l'aide de l'imagerie optique fonctionnelle.Les techniques d'imagerie explores dans les deux premires contributions de cette thse sont l'Imagerie Optique Intrinsque et l'Imagerie par Granularit Laser.Ensemble, elles peuvent estimer les changements de consommation d'oxygne, troitement lis l'activit neuronale.Ces techniques possdent des rsolutions temporelles et spatiales adquates et bien adaptes pour imager la convexit du cortex crbral.Dans le dernier article, une modalit d'imagerie en profondeur, la Tomographie Photoacoustique a t utilise chez le rat nouveau-n.La Tomographie par Cohrence Optique et la Tomographie Laminaire Optique font galement partie de la gamme des techniques d'imagerie dveloppes et appliques dans d'autres collaborations.La premire partie des rsultats mesure les changements de connectivit fonctionnelle dans un modle d'activit pileptiforme aigu chez le rongeur.Il y a des augmentations ainsi que des diminutions entre les corrlations homologues, avec une faible dpendance aux crises pileptiques.Ces changements suggrent un dcouplage potentiel entre les paramtres hmodynamiques dans les rseaux au repos, en soulignant l'importance d'investiguer les rseaux pileptiques l'aide de plusieurs mesures hmodynamiques indpendantes.La deuxime partie des travaux tudie un nouveau modle de rigidit artrielle chez la souris : la calcification unilatrale de la carotide droite.L'analyse de connectivit bas sur les rgions d'intrt montre une tendance dcroissante de corrlation homologue dans les cortex moteur et cingulum.L'analyse de graphes montre une randomisation des rseaux corticaux, ce qui suggre une perte de connectivit; plus spcifiquement, dans le cortex moteur ipsilateral la carotide vi traite.Nanmoins, ces changements ne se refltent pas dans un mtabolisme diffrenci.Ils restent toujours des facteurs confondants ds au fait que la calcification de la carotide induit un dclin neuronal dans l'hippocampe ainsi qu'une altration unilatrale de la pulsatilit vasculaire.Cependant, les rsultats appuient la ncessite d'observer plusieurs paramtres hmodynamiques lorsqu'on image le cerveau suite la remodlisation artrielle.La troisime partie des travaux tudie un modle de lsion inflammatoire chez le rat nouveau-n.La saturation d'oxygne et la connectivit fonctionnelle ont t mesures avec la Tomographie Photoacoustique.La saturation d'oxygne a diminu dans le site de la lsion et dans le cortex ipsilateral la lsion, toutefois cette diminution n'a pas t compltement explique par l'hypovascularisation rvle par l'histologie.Une analyse de connectivit des rgions d'intrt a montr que la connectivit intra-hmisphres n'est pas modifie par la lsion inflammatoire.

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