Les neurosciences : un défi scientifique majeur

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1 NEUROSCIENCES Les neurosciences : un défi scientifique majeur Comprendre comment fonctionne le cerveau, à l'échelle des molécules, des cellules mais aussi des réseaux : c'est ce défi scientifique majeur que les neurosciences sont en train de relever aujourd'hui. Avec à la clé la perspective de traiter les maladies du système nerveux. >>> François CHOLLET, professeur de Neurologie, directeur de l Institut des sciences du cerveau de Toulouse (Institut Fédératif de recherche de l UPS, UT2, INSERM, CNRS et CHU) >>> Yves TROTTER, DR CNRS, directeur adjoint de l Institut des sciences du cerveau de Toulouse Qu il s agisse de l élucidation du fonctionnement de la machinerie neuronale, de la signalisation intercellulaire ou encore d approches plus intégratives, la maturation et le développement des technologies permet d envisager des avancées déterminantes à moyen terme. Parallèlement les enjeux sociétaux qui s expriment à travers les maladies du système nerveux et les handicaps neurologiques qu elles entraînent portent au premier plan la nécessité de progresser de façon coordonnée dans leur compréhension et leur traitement, en associant les approches fondamentales et plus appliquées. Enfin les neurosciences se situent par essence au carrefour de la science : génétique, électronique, nanotechnologies, robotique mais aussi cognition, économie, philosophie. C est dire que les ramifications qui se développent avec le monde scientifique appellent à une considérable transversalité des approches. Handicaps Sur le site toulousain, les équipes et laboratoires de neurosciences se sont groupés dans l Institut des sciences du cerveau de Toulouse (IFR96). Son objectif est de favoriser les interactions entre les différents acteurs de la recherche en neurosciences de Toulouse en associant une recherche fondamentale et une recherche finalisée autour de la thématique des handicaps consécutifs à des lésions du système nerveux. L ambition est de réussir la collaboration entre des disciplines telles que la neurophysiologie intégrative, la neurologie clinique, la neuropsychologie, la pharmacologie, la linguistique, la neuroanatomie et la biologie du développement du cerveau, à la fois théoriques, méthodologiques et technologiques. Dans ce cadre, diverses fonctions cérébrales telles que la vision, l audition, l olfaction, la motricité, le langage, l'apprentissage et la mémoire sont étudiées à travers des méthodologies complémentaires qui nécessitent à la fois une approche clinique, pharmacologique et une approche expérimentale chez l'animal, l'homme sain et le patient. Ces équipes ont choisi de mettre en commun de gros équipements de neuroimagerie fonctionnelle associant IRM, TEP, potentiels évoqués et stimulation magnétique transcrânienne. Ces diverses approches et la complémentarité des modèles expérimentaux permettent de mieux cerner les corrélats anatomiques et fonctionnels mis en jeu lors de différentes fonctions cognitives du système nerveux, qu il s agisse de perception, ou d opérations complexes mnésiques, linguistiques ou encore touchant à la planification de l action ou à la catégorisation. Cette approche intégrée trouve un terrain d investigation privilégié dans le domaine de la réorganisation cérébrale, de la récupération fonctionnelle, de la rééducation et du handicap faisant suite à diverses lésions cérébrales aiguës ou chroniques. Hypothèses psychologiques Il est maintenant possible de justifier en termes de circuiterie neuronale des hypothèses psychologiques spécifiques sur le comportement et de soumettre à une expérimentation rigoureusement contrôlée le problème des >>> Les filières de formation en Neurosciences L UPS propose un large éventail de formations en neurosciences. On peut citer les spécialités master : «radiophysique et imagerie médicale» ; «neuropsychologie» ; «neurosciences comportement cognition» ; «langage et cognition: apprentissages et dysfonctionnements» et «sport, motricité, santé et société». page 20 Paul Sabatier Le magazine scientifique numéro 10

2 >>> relations entre le cerveau et la cognition. C'est bien là que se trouve l'objectif de l'institut fédératif qui, en mettant en parallèle ces techniques, est capable de décrire les opérations neuronales, localisées dans des structures cérébrales identifiées et mises en jeu lors les différentes fonctions cognitives étudiées. Au sein de l'ifr, l'approche physiopathologique clinique et neuropsychologique, qui analyse les perturbations fonctionnelles liées aux lésions cérébrales chez l'homme est menée en parallèle avec l'expérimentation animale invasive qui met en relation l'activité neuronale et les fonctions intégrées. La connaissance des corrélats anatomofonctionnels conduit à l identification de réseaux fonctionnels de neurones responsables de la fonction et dont la lésion, focale ou diffuse, aiguë ou progressive est à l origine des symptômes qu ils soient moteurs, perceptifs, mnésiques ou autres. >>> Mesure du débit sanguin cérébral. Autour d une plateforme commune de recherche et d outils nous cherchons à identifier et à caractériser des réseaux neuronaux fonctionnels sains ou lésés associés à la réalisation de tâches cognitives. Centrés sur la problématique de la plasticité cérébrale et de la récupération fonctionnelle nous étudions des systèmes et fonctions neurologiques (langage, motricité, vision, audition, mémoire) au sein de maladies et affections du système nerveux telles que la maladie d Alzheimer, les démences, la maladie de Parkinson, la pathologie vasculaire cérébrale, la dyslexie développementale ou encore la neuro-oncologie. Contacts : chollet@toulouse.inserm.fr et Yves.Trotter@cerco.ups-tlse.fr L Institut des sciences du cerveau de Toulouse L institut des sciences du cerveau de Toulouse regroupe six laboratoires et formations sous la tutelle de l université Paul Sabatier, de l université du Mirail, de l INSERM, du CNRS et du CHU de Toulouse. Ces laboratoires sont : Imagerie cérébrale et handicap neurologique (unité mixte INSERM-UPS) ; le CERCO (unité mixte CNRS/UPS) ; le pôle neurosciences du CHU ; le Centre de recherche sur la cognition animale, CRCA (unité mixte CNRS/UPS) ; le Laboratoire d adaptation perceptivo-motrice et apprentissage, LAPMA (équipe d accueil UPS) ; l unité de recherche «Octogone» (Université du Mirail) avec le CERPP (Centre d étude et de recherche en psychopathologie) et l ECCD (Equipe cognition communication et développement) ; Cet ensemble comprend 122 personnes temps plein, dont 31 dans les domaines techniques et administratifs. Le plateau technique associé à l institut est l une de ces forces, en particulier la tomographie par émission de positons (TEP) et l IRM fonctionnelle. Enfin, l opération structurante «pavillon Baudot» sur le site de Purpan, débutée en 2005, permettra de disposer d un plateau technique dédié aux neurosciences parmi les plus performants en Europe. page 21

3 >>> Michèle FABRE-THORPE, DR CNRS, Directrice du Centre de Recherche Cerveau et Cognition (CRCO, unité mixte UPS/CNRS) >>> En termes d évolution, l homme s est séparé du singe environ 7 millions d années et notre patrimoine génétique est identique à plus de 98%. La comparaison des capacités cognitives de l homme et du singe met en évidence des similarités et des différences qui permettent de mieux comprendre les spécificités cognitives de l homme. Du cerveau des primates à celui des humains Comment se construisent les représentations visuelles? Comment les neurones dialoguent-ils? Quel rôle joue l attention? C est à ces questions soulevées par les étonnantes capacités visuelles et cognitives des primates, que tentent, entre autres, de répondre les chercheurs du CERCO. Plus d'un tiers du cerveau des primates est consacré au traitement des informations visuelles, avec plus de 30 régions corticales spécialisées dans ces opérations. Nos cousins constituent donc un outil de choix pour comprendre le fonctionnement du système visuel et ouvrir de nouvelles voies de réhabilitation ou d'aide au handicap. Pour y parvenir, plusieurs méthodes s avèrent complémentaires : l'anatomie, la physiologie, les neurosciences intégratives et cognitives, la neuropsychologie et les neurosciences computationnelles. Au-delà de la connaissance détaillée de l'organisation anatomo-fonctionnelle du système visuel, nous explorons les fonctions cognitives fondamentales du système visuel que sont la représentation de l espace tridimensionnel (3D) et la reconnaissance des objets qui peuplent cet environnement. Représentation 3D du monde Avant de planifier la saisie d'un objet ou le déplacer dans le monde environnant, il faut pouvoir construire des représentations 3D de l'objet et de l'espace. Pour cela, le cerveau doit non seulement fusionner des informations en provenance des deux yeux, mais aussi des informations sensorielles diverses car l'environnement est aussi tactile et auditif. Nous avons montré que ces interactions pouvaient intervenir dès l'aire visuelle primaire que l'on croyait "purement" visuelle. Les réponses neuronales y sont déjà influencées par la position de l'œil dans l'orbite ou même par des informations auditives. Ces travaux trouvent une ouverture dans le domaine de la robotique (collaboration avec le LAAS). De plus, l'influence de la gravité sur la structure 3D du monde qui nous entoure fait également l'objet d'études chez les astronautes en collaboration avec le CNES et la NASA. L'efficacité du système visuel des primates a fait ses preuves dans un autre domaine, celui de la reconnaissance d'objets. Nous nous intéressons à une opération cognitive fascinante: la catégorisation rapide. Hommes et singes font preuve d'une incroyable rapidité pour décider si une image naturelle contient un objet cible (i.e animal, moyen de transport...). Les traitements visuels peuvent être effectués en 100 à 150 ms! Ces contraintes temporelles extrêmes ont remis en question nombre de modèles de reconnaissance d'objets. Une première représentation de l'objet pourrait se construire sur la base d'une première vague de traitement dans lequel le codage utilisé par les neurones ne serait pas fréquentiel mais temporel. Aucun ordinateur n'est encore capable de rivaliser avec de telles performances alors que leurs composants sont des millions de fois plus rapides que les neurones du cerveau. Au delà de la catégorisation visuelle, les chercheurs abordent aussi la reconnaissance fine d'un objet et explorent les effets de l'attention et de l'expertise dans les traitements sous-jacents. Lecture sur les lèvres A partir de ces travaux, des logiciels de traitement d'images bio-inspirés ont été développés et commercialisés par SpikeNet Technology, une start-up créée par le CerCo en partenariat avec le CNRS. Ce volet "transfert de technologie" ouvre à des applications, ainsi en collaboration avec l'irit une prothèse de reconnaissance d'objets pour les malvoyants est en cours de développement. Dans la reconnaissance d'objets, la performance peut être améliorée par l'intégration de la modalité visuelle avec d'autres modalités sensorielles. Ainsi, chez le malentendant, l'information visuelle (lecture sur les lèvres) aide l'interprétation de l'information auditive. En collaboration avec le service ORL de l'hôpital de Purpan, l amélioration de la perception du langage chez le patient sourd implanté cochléaire est étudiée et mise en relation avec l'activation cérébrale visualisée en imagerie fonctionnelle (PET). Ces travaux menés en parallèle chez l'animal, permettent une meilleure compréhension des réorganisations fonctionnelles suite à des privations sensorielles et ouvrent des perspectives de réhabilitation. Cet exemple témoigne de la volonté d accroître les passerelles entre recherche fondamentale et recherche clinique. Contact : Michele.Fabre-Thorpe@cerco.ups-tlse.fr page 22 Paul Sabatier Le magazine scientifique numéro 10

4 Neurosciences La plus formidable des adaptations : l apprentissage Comment apprend-on de nouveaux mouvements? Pourquoi la diversification des pratiques est-elle bénéfique? La réponse à ces questions se trouve dans l'étude des adaptations des systèmes nerveux sensoriel et moteur. >>> Pier-Giorgio ZANONE, directeur du Laboratoire adaptation perceptivo-motrice et apprentissage (LAPMA, équipe d accueil UPS). >>> Enfant TAC effectuant une tâche de coordination bimanuelle avec enregistrement EEG simultané. L'apprentissage, c'est-à-dire la capacité de modifier le nombre ou le niveau de ses habiletés (motrices, intellectuelles, perceptives, etc.) constitue une des adaptations les plus remarquables et spécifiques des êtres vivants. Des équipes du LAPMA centrent leurs recherches sur l'acquisition et la transmission des habiletés perceptivo-motrices chez l'homme. Le comportement moteur est le fruit d'une série de processus de coordination entre les divers éléments de l appareil neuro-musculo-squelettique. On y trouve le système nerveux central, qui n est pas des moindres, mais aussi les processus de coordination entre l'individu et son environnement. L'objectif est d identifier les mécanismes et les principes généraux qui sont en jeu dans l'acquisition, le maintien et la modulation de ces coordinations tout au long de la vie, en fonction des situations variées dans lesquelles agit l individu et de ses caractéristiques propres. Mieux comprendre les troubles perceptivo-moteurs Dans l esprit transdisciplinaire fondateur de l Institut de recherches sur le cerveau, l apprentissage perceptivo-moteur est étudié selon quatre approches : une première approche cognitive, qui se centre sur les processus de traitement de l'information et de représentations sous-jacents; une deuxième biomécanique, qui vise à modéliser des variables cinétiques et dynamiques déterminantes du mouvement ; une approche dynamique, qui étudie les processus de coordination en tant que phénomènes auto-organisationnels et les formalise en tant que systèmes dynamiques ; et enfin une approche neurophysiologique, qui examine l activité neurale périphérique (par électromyographie EMG) et centrale (par électroencéphalographie, EEG, ou imagerie par résonance magnétique, IRMF). Si ces recherches sont fortement motivées sur le plan théorique, elles s avèrent également porteuses de retombées sociétales importantes, permettant de mieux comprendre (et donc de mieux traiter) l apparition de troubles perceptivo-moteurs et du handicap. Cette transdisciplinarité est bien illustrée par un nouveau thème de recherche dont l objectif est d expliciter les relations entre l activité cérébrale à l origine de la commande motrice et les efforts mécaniques développés autour d une articulation lors de tâches motrices. A l interface entre ces deux niveaux se trouve le signal EMG reflétant l activité musculaire. Les oscillations EEG (cerveau) et EMG (muscle) démontrent une relation de phase, appelée cohérence cortico-musculaire. L analyse de cette cohérence, basée sur des représentations «temps-fréquence», se fait à travers des techniques d analyse de variance fonctionnelle (FANOVA) grâce à la collaboration avec l Institut de mathématiques de notre université. Troubles de l acquisition Un second exemple est la collaboration avec l unité INSERM 825. Elle porte sur les modifications neurophysiologiques qui sont liées à la variabilité de la pratique lors de l apprentissage moteur, variabilité dont on connaît les effets bénéfiques importants. Nous avons pu mettre en évidence, au-delà des multiples réorganisations cérébrales entraînant le passage d une activité corticale à sous-corticale, des changements d activité cérébrale spécifiques à la condition de pratique variable durant l apprentissage, ainsi que des effets différenciés selon les conditions de pratique lors de la rétention et du transfert d apprentissage. L aspect finalisé de nos travaux est illustré par l étude de jeunes patients souffrant de Trouble de l Acquisition de la Coordination (TAC), réalisée en collaboration avec l Unité de NeuroPédiatrie de l Hôpital des Enfants (hôpital Purpan). Les résultats suggèrent que le trouble provient d un déficit générique des mécanismes de synchronisation perceptivo-moteurs, qui hypothèque la stabilité des coordinations produites. Ce déficit proviendrait à la fois d une carence dans la phase de préparation du mouvement et dans le traitement des réafférences sensorielles. Enfin, l étude de la coordination perceptivo-motrice nous conduit à analyser l interaction homme-machine en collaboration avec des chercheurs de l IRIT et du LAAS pour concevoir des interfaces spécifiques d aide aux personnes souffrant de dyslexie ou de troubles graphomoteurs. Contact : zanone@cict.fr page 23

5 >>> Martin GIURFA, professeur UPS, directeur du Centre de recherches sur la cognition animale (CERCA, unité mixte UPS/CNRS) La cognition animale : du comportement aux neurones La manière dont les abeilles, les fourmis ou les souris perçoivent et utilisent les informations sensorielles pour s'adapter à leur environnement peut nous en apprendre beaucoup sur l'homme et son comportement. Y compris lorsqu'une maladie dégrade ses facultés cognitives. Comment percevons nous le monde? Comment apprenons nous? Comment nous rappelons-nous des informations apprises? Quels sont les processus qui ont lieu dans notre cerveau quand nous récupérons une information mémorisée? Comment notre système nerveux traite-t-il le flux d informations qu il reçoit de façon à construire une représentation interne pertinente du monde extérieure? Ces quelques questions définissent le cadre de recherches du Centre de Recherches sur la Cognition Animale (CRCA), qui s intéresse à la cognition étudiée à partir de différents modèles animaux. En d autres mots, l objectif des recherches est d étudier l ensemble des mécanismes par lesquels une information reçue par les sens (le goût, l odorat, l ouïe, le toucher, la vue) est transformée, réduite, élaborée, récupérée et employée chez les animaux. Ceci ramène donc à l étude des facultés d apprentissage, reconnaissance, attention, mémoire, représentation et organisation de la connaissance (imagerie visuelle, catégorisation, orientation spatiale) mais aussi à l implémentation de ces facultés par rapport à autrui, c est-à-dire à leur emploi et/ou modification dans un contexte collectif. Assurer sa survie Les animaux utilisés comme référence sont le plus souvent les abeilles, les souris et les fourmis. L emploi de modèles vertébrés et invertébrés permet une approche comparative et de mieux comprendre les divers moyens par lesquels différentes espèces animales atteignent des objectifs similaires. En effet, malgré leurs histoires évolutives différentes, la plupart de animaux vivants (y compris l homme) sont confrontés aux mêmes problèmes pour assurer leur survie dans leurs environnements respectif : s orienter, naviguer, retrouver de la nourriture et retrouver un partenaire L étude des stratégies adoptées dans la résolution de ces problèmes par différentes espèces animales permet donc de comprendre l évolution et développement de nos propres capacités cognitives. Les recherches se concentrent, au niveau individuel, sur les processus cognitifs et la plasticité comportementale de différentes espèces animales car ils constituent la >>> Des souris élevées dans un milieu enrichi, et donc exposées à de stimulations nombreuses présentent une neurogenèse accrue au niveau de certaines zones du cerveau. Ainsi, la génération de nouveaux neurones est augmentée par le biais de l'expérience avec un environnement stimulant. base de l adaptation aux conditions imprévisibles d un environnement changeant. Au niveau des sociétés ou des espèces vivant en groupe, les recherches s intéressent aux processus d auto-organisation des phénomènes collectifs. Maladies d Alzheimer et de Parkinson Le potentiel d application de ces recherches est énorme. L étude du cerveau animal et des mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents aux phénomènes d apprentissage et de mémoire est indispensable à l industrie pharmaceutique et aux recherches médicales visant des maladies où ces capacités sont affectées de façon dramatique, principalement les maladies d Alzheimer et de Parkinson. Par ailleurs, les études sur l organisation des comportements collectifs et des réseaux biologiques de transmission d informations contribuent à l organisation efficace des réseaux de transmission d information au sein des sociétés humaines (réseaux téléphoniques, de transports, etc.). Contact : giurfa@cict.fr page 24 Paul Sabatier Le magazine scientifique numéro 10

6 Et si l on reprogrammait le cerveau humain? Neurosciences Notre cerveau, même à un âge avancé, est capable de se réparer, d'évoluer, de s'adapter. Stimuler cette capacité de régénération pourrait permettre de prendre en charge de nombreuses maladies ou handicaps neurologiques. >>> Pierre CELSIS, DR Inserm, directeur du Laboratoire Imagérie cerebrale et handicaps neurologiques (unité mixte INSERM/UPS) On a longtemps cru que le cerveau humain, passées les premières années de vie, n avait plus ou que très peu de capacités à compenser les dommages subis. On sait aujourd hui que celui-ci n est pas câblé sous forme de circuits neuronaux fixés de manière immuable : notre cerveau d adulte est capable de réparer des lésions et de circonvenir plus ou moins efficacement les troubles qui en résultent. Améliorer cette plasticité cérébrale, quantitativement et qualitativement, est sans doute l enjeu majeur de l innovation thérapeutique pour la prise en charge des pathologies et handicaps neurologiques dans les prochaines années. Les recherches menées par nos chercheurs, en synergie avec les autres équipes de l Institut des sciences du cerveau de Toulouse, poursuivent cet objectif de recherche clinique. >>> Mesure de l épaisseur corticale montrant la progression de l atrophie du lobe temporal médian dans la maladie d Alzheimer. Ce graphique montre la progression de l atrophie corticale au niveau du lobe temporal médian et la stabilité de l épaisseur corticale au niveau du cortex moteur chez deux patients souffrant d une maladie d Alzheimer et examinés à 4 reprises entre 1999 et Ces données ont été obtenues à partir d une mesure automatisée de l épaisseur corticale des sujets. Imagerie in vivo Pour progresser dans cette voie, les chercheurs doivent pouvoir détecter, in vivo, de manière non invasive et avec une sensibilité suffisante, les témoins cérébraux de ces phénomènes plastiques. Les progrès considérables accomplis ces dernières années par les techniques de neuroimagerie in vivo, en particulier fonctionnelle (IRM, TEP, MEG), le permettent désormais. Il faut ensuite disposer d outils de stimulation de la plasticité cérébrale, susceptibles d agir immédiatement ou à plus long terme. Là encore, des progrès techniques récents offrent aux chercheurs plusieurs possibilités : stimulation électrique corticale per-opératoire ou stimulation magnétique transcrânienne, aux effets immédiats ou quasi-immédiats, stimulation par des molécules (médicaments) ou des cellules (thérapie cellulaire), ou encore par l apprentissage et la rééducation, dont les effets, plus durables, peuvent être observés à plus long terme. >>> Mise en évidence par neuroimagerie d activation de l effet de différents types d entraînement chez l enfant dyslexique. Ces images du cerveau ont été obtenues chez un enfant dyslexique ayant suivi successivement deux types d entraînement : l un phonologique, l autre visuo-attentionnel. Elles montrent l action spécifique de ces entraînements : activation de la région péri-sylvienne lors d une tâche phonologique après entraînement phonologique, activation du cortex pariétal par la tâche visuoattentionnelle après entraînement visuel, et absence totale d activation lors des conditions croisées. Nos chercheurs et ingénieurs utilisent ces deux types d outils et relient les effets observés au niveau du cerveau aux modifications comportementales ou cliniques observées chez les patients, témoins finaux de l intérêt des interventions proposées. Ils poursuivent des recherches visant à mettre en évidence une modulation de la plasticité cérébrale par la stimulation à partir des données de neuroimagerie et en déduire des perspectives thérapeutiques dans 5 axes pathologiques affectant le langage et la motricité : la dyslexie développementale, l accident vasculaire cérébral, la maladie d Alzheimer, la maladie de Parkinson et les tumeurs gliales. Contact : pierre.celsis@toulouse.inserm.fr page 25

7 Le pôle clinique des neurosciences Après un accident vasculaire cérébral, les patients doivent réapprendre à manger, à parler, à marcher... La récupération, partielle ou totale, est possible grâce à la plasticité du cerveau : sa capacité à évoluer, à faire pousser de nouvelles connexions, à modifier la fonction de certains réseaux cellulaires. Une plasticité au coeur du travail du pôle clinique des neurosciences. >>> Michel CLANET, PU-PH responsable du pôle clinique des neurosciences à l'hôpital Purpan. Chercheur au laboratoire d imagerie cérébrale et handicaps neurologiques (unité mixte UPS/Inserm). >>> patients en cours de récupération d une hémiplégie vasculaire : - hyperactivation des réseaux neuronaux moteurs sous methylphénidate (en rouge) - hypoactivation des réseaux attentionnels (en bleu) Le pôle clinique des neurosciences, membre fondateur de l Institut des sciences du cerveau de Toulouse, regroupe les services de neurochirurgie et de neurologie du CHU de Toulouse. L effectif de cet ensemble hospitalo-universitaire représente 35 praticiens titulaires et 450 personnels soignants. Un des axes forts sont les interactions essentielles et exemplaires avec les unités de recherche dont l étude de la plasticité cérébrale, et de la récupération fonctionnelle après un accident vasculaire cérébral. Diversité des mécanismes de plasticité Enjeu colossal car à l origine de handicaps profonds et souvent multiples, les accidents vasculaires cérébraux voient leur déficit régresser dans un certain nombre de cas. Cette récupération spontanée de fonctions telles que la motricité, la perception sensorielle, le langage ou encore la vision est rarement complète et le plus souvent trop limitée. Les mécanismes de plasticité cérébrale décrits initialement chez l animal le sont maintenant chez l homme grâce au développement des techniques de neuroimagerie fonctionnelle (tomographie par émission de positons, IRM, stimulation magnétique transcranienne ). Ils présentent une grande diversité : recrutement de régions situées à distance au sein du même réseau de neurones, modification des représentations des différentes parties du corps (somatotopies), suractivation de certains cortex, rôle prépondérant des cortex primaires, stratégies individuelles de réorganisation intracérébrale, cinétique temporelle de réorganisation Ces mécanismes de plasticité, intriqués, sont en eux-même porteurs d une réelle potentialité. Pour apprendre à la stimuler, il s agit d identifier le réseau fonctionnel neuronal lésé et sa réorganisation, let d apprendre à moduler son activité par la thérapeutique, qu il s agisse de médicaments, de rééducation, ou encore de stimulation magnétique. Le champ d investigation est large pour amener une compréhension et une réduction des handicaps. Contact : clanet@cict.fr A la recherche du verbe L étude des corrélats neurophysiologiques, notamment de la production verbale tant en conditions normales que chez des patients présentant des troubles du langage, constitue un thème de recherche «historique» des unités fondatrices de l Institut des sciences du cerveau de Toulouse. Elle s inscrit dans le vaste champ d investigation des troubles de la communication, langage, lecture, écriture. Ce champ d investigation nourrit depuis plus de 30 ans, la collaboration de l ensemble du site toulousain au travers du pôle clinique des neurosciences, de la fédération «Octogone» de l université de Toulouse Le Mirail. Ces thématiques, qui abordent des pathologies cérébrales très variées, constituent un réservoir considérable d actions transversales. Un axe récent est l étude de la production verbale dans des pathologies fréquentes autant qu exceptionnelles (maladie d Alzheimer, accidents vasculaires cérébraux, démence sémantique ). Les cliniciens du CHU, les linguistes (K. Duvignau, «Octogone»), les neuropsychologues et les spécialistes de l imagerie cérébrale de l Institut s attachent à décrire les régions cérébrales responsables de la production verbale dont l action est perturbée par les lésions spécifiques des conditions étudiées. Contact : Jean-François Demonet, DR Inserm au laboratoire «Imagerie cérébrale et handicaps neurologiques» (unité mixte UPS/Inserm). Adresse demonet@toulouse.inserm.fr page 26 Paul Sabatier Le magazine scientifique numéro 10