2. Lésion (taille, nature, origine, localisation, mode d installation)

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1 FACTEURS DE RECUPERATION 2. Lésion (taille, nature, origine, localisation, mode d installation) Exemple de l influence de la nature d une lésion sur l expression du déficit et de la récupération -Patiente âgée de 60 ans -Tumeur bénigne médullaire (neurinome) -Révélée tardivement par une faiblesse des MI et des troubles urinaires -Évolution lente de la tumeur adaptation locale -Le déficit ne s est manifesté que lorsque la compression est devenue très importante -Après chirurgie d exérèse, récupération complète Les capacités d adaptation du système sont importantes 1

2 FACTEURS DE RECUPERATION 3. Facteurs post-lésionnels: contexte, rééducation Exemples: facteurs contextuels Lésion focale avec parenchyme adjacent et hémisphère contro-latéral intacts pronostic + 2

3 FACTEURS DE RECUPERATION 3. Facteurs post-lésionnels: contexte, rééducation Exemples: facteurs contextuels Lésion focale avec souffrance bilatérale et atrophie sous-corticale pronostic - 3

4 FACTEURS DE RECUPERATION 3. Facteurs post-lésionnels: contexte, rééducation Exemples: facteurs contextuels Effet lésionnel direct et effet indirect avec engagement (souffrance diffuse) pronostic - 4

5 COURBES DE RECUPERATION Elle comprend deux périodes Une première période où la récupération est importante Suivie d une seconde période où la récupération est plus lente From Calautti et al. Stroke 2003, 34: Twitchell TE, Brain 1951, 71: ; Van Buskirk C. Neurology 1954, 4:

6 COURBES DE RECUPERATION Après une lésion de la voie motrice pyramidale (hémiplégie) Hémiplégie controlatérale (From Freund, 1999)

7 COURBES DE RECUPERATION

8 COURBES DE RECUPERATION Ward et al., Brain 2003

9 COURBES DE RECUPERATION La récupération peut s effectuer par paliers Chez le singe From Glees and Coles, The Lancet 1952, 14:1191-2

10 COURBES DE RECUPERATION EXEMPLE DE COURBE DE RECUPERATION PAR PALIERS On distingue deux phénomènes distincts: périodes de plateaux périodes d amélioration lésion du bras postérieur de la capsule interne

11 COURBES DE RECUPERATION Utilisation de connexions parallèles mais jusque là inutilisées Mise en jeu de synapses latentes Récupération d un niveau de performance inférieur au niveau initial Chaque palier correspond à une performance déterminée par les capacités mises en jeu momentanément

12 GRADIENT DE RECUPERATION 1. Gradient proximo-distal dans les atteintes cérébrales UN PHENOMENE NON LINEAIRE 2. Gradient disto-proximal dans les atteintes du tronc cérébral From Bard and Hirschberg, Arch Phys Med Rehab 1965, 40:

13 RECUPERATION MOTRICE CONTRO ET IPSILATERALE Evolution du temps de mouvement du 51ème au 714ème jour post-onset chez un patient présentant une hémiparésie droite Bras sain ispilatéral Bras paralysé controlatéral

14 Quels sont les mécanismes de plasticité cérébrale mis en jeu? Lésion B Plasticité Déficit Récupération

15 RECUPERATION MOTRICE ET PLASTICITE CEREBRALE Régression d un diaschisis Plasticité de l hémisphère cérébral lésé Actication des aires corticales périlésionnelles dès le stade précose (Cramer et al., 1997) Déplacement postérieur du pic d activiation du cortex sensori-moteur (Rossini et al., 1998) Extension de la représentation de la main vers la face (Dettmers et al., 1997; Calautti et al., 2001) Activation bilatérale (Chollet et al., 1991; Weiller et al., 1993; Nelles et al., 1999) Implication des voies motrices ipsilatérales Mise en jeu de nouvelles voies motrices Fries et al., Ann Neurol 1991, 29: Mazevet et al., 2003

16 REGRESSION D UN DIASCHISIS Suppression d influences inhibitrices BROWN-SEQUARD ( ) Les lésions cérébrales produisent des effets excitateurs et inhibiteurs qui interrompent les fonctions de certaines régions distantes du site lésionnel initial Diaschisis de von MONAKOW ( ) Récupération fonctionnelle attribuée à la levée des influences inhibitrices Certains troubles initiaux peuvent dépendre du diaschisis: Les lésions neurologiques sont rarement limitées à une structure nerveuse histologiquement bien délimitée Tout foyer cérébral est lié à des structures plus éloignées, qui pourront de la sorte être désafférentées de la zone lésée Ces structures regagneront progressivement une certaine autonomie, d où une restauration comportementale au moins partielle 16

17 REGRESSION D UN DIASCHISIS Voir aussi: Feeney, Baron. Diaschisis. Stroke, 1986, 17: Baron et al. Thalamocortical diaschisis: positron emission tomography in humans. JNNP, 1992, 55: Perani et al. Aphasia and neglect after sub-cortical stroke. A clinical/cerebral perfusion correlation study. Brain, 1987, 110:

18 REGRESSION D UN DIASCHISIS IRM T1 SPECT HMPAO Le diaschisis correspond au retentissement fonctionnel à distance d une lésion cérébrale focale (Von Monakov, 1914) diaschisis thalamo-cortical direct diaschisis cérébelleux croisé La récupération de la fonction est liée au rétablissement d une activité normale de la région concernée par le diaschisis.

19 PLASTICITE DE L HEMISPHERE LESE 6 patients AVC capsulaire Comparaison activité cérébrale main saine main partique Activation M1 controlatéral Cervelet ispilatéral M1 controlatéral et ipsilatéral Cerveletbilatéral Cortex prémoteur Chollet et al., Ann Neurology 1991.

20 PLASTICITE DE L HEMISPHERE LESE REORGANISATION DE LA REPRESENTATION SOMATOTOPIQUE DU CORTEX SENSORIMOTEUR EN DIRECTION DE LA FACE Hémipshère lésé From Weiller et al., Ann Neurol 1993, 33: ; Dettmers et al., 1997 Cerebrovasc Dis 1997, 7: ; Calautti et al., 2001, Stroke 2001, 32: )

21 IMPLICATION DES VOIES MOTRICES IPSILATERALES Grefkes et al., Une activation bilatérale serait corrélé à une moins bonne récupération motrice (Calautti et al., 2001)

22 IMPLICATION DES VOIES MOTRICES ISPILATERALES RECUPERATION DES MOUVEMENTS DES DOIGTS CHEZ UN PIANISTE PROFESSIONNEL Homme âgé de 63 ans droitier et pianiste professionnel AVC sous cortical capsulaire droit Hémiplégie gauche 18 mois plus tard Bonne récupération motrice, en particulier des mouvements des doigts.

23 IMPLICATION DES VOIES MOTRICES ISPILATERALES Mouvements des doigts de la main G parétique les mêmes activations + cervelet bilatéral Cortex pariétal bilatéral Cortex prémoteur gauche

24 IMPLICATION DES VOIES MOTRICES ISPILATERALES Mouvements des doigts de la main droite Cervelet ipsilatéral Cortex sensori-moteur controlatéral Putamen controlatéral Cortex pariétal controlatéral Cortex préfrontal dorsal bilatéral

25 EVOLUTION LONGITUDINALE DE LA PLASTICITE REORGANISATION INTER-HEMISPHERIQUE DU SYSTEME MOTEUR G 2 mois post-avc 8 mois post-avc D Activation bilatérale des aires motrices primaires et secondaires et des aires somato-sensorielles Activation du cortex prémoteur de l hémisphère sain From Calautti et al., 2001, Stroke 2001, 32:

26 EVOLUTION LONGITUDINALE DE LA PLASTICITE ETUDE LONGITUDINALE DES CORRELATS NEURONAUX EN IRMf DE LA RECUPERATION MOTRICE Suivi longitudinal de la récupération motrice activité cérébrale par IRMf A partir du ème jour, puis à 3 mois, 6 mois et 12 mois dans certains cas 8 patients présentant une hémiparésie avec respect de M1 Ward et al., Brain 2003

27 EVOLUTION LONGITUDINALE DE LA PLASTICITE Il existe une relation entre les changements d activation cérébrale et les modifications de la performance motrice Après l AVC il y a un recrutement de plusieurs aires corticales lors de la tâche motrice Suivi d une réduction progressive de ces activités au cours du temps. Cette réduction d activité est correlée avec le score de récupération. Ce phénomène survient initialement dans les régions motrices: Le cortex sensori-motor M1, S1 Le cortex prémoteur SMA Aire cingulaire antérieure Cervelet Ganglions de la base, thalamus Mais aussi le cortex pariétal cortex préfrontal Le cortex strié et extrastrié

28 EVOLUTION LONGITUDINALE DE LA PLASTICITE Cervelet ipsi PM CL M1 CL SMA ipsi M1 ipsi PM ipsi

29 NOUVELLES VOIES MOTRICES Voies poly-synaptiques Faisceau cortico-réticulospinal par l intermédiaire d interneurones appelés neurones propriospinaux Benecke et al., 1991 Fries et al., Ann Neurol 1991, 29: Mazevet et al., 2003

30 LES POINTS CLES A RETENIR 1. Deux approches complémentaires pour la compréhension du fonctionnement cérébral applicables pour l étude de la récupération et de la plasticité cérébrale Approche 2. Connaître la distinction RETABLISSEMENT REORGANISATION 3. La courbe de récupération n est pas un phénomène linéaire 4. Connaître les facteurs influençant la récupération 5. Régression d un diaschisis 6. Plasticité de l hémisphère cérébral lésé 7. Implication des voies motrices ipsilatérales 8. Modification de la plasticité au cours de la récupération 9. Mise en jeu de nouvelles voies motrices