Projets structurants

Description du projet 

La présence de troubles métaboliques à un âge moyen est associée à un risqué élevé de survenue de troubles cognitifs à un âge avancé. Afin de comprendre les mécanismes physiopathologiques qui prédisposent le tissu cérébral à un dysfonctionnement cognitif, nous avons développé un modèle murin à long terme qui reproduit la mise en place progressive de troubles métaboliques en réponse à une alimentation riche en gras. Ce modèle a permis la mise en évidence d’un dysfonctionnement cérébrovasculaire associé à mise en place de troubles métaboliques (adiposité viscérale et prédiabète) et d’un déficit cognitif. Grâce à l’association de techniques d’évaluation comportementale, d’exploration cérébrovasculaire, d’électrophysiologie et de caractérisation métabolique, ce projet se poursuit selon 2 axes, (i) l’étude des mécanismes impliqués dans le découplage neurogliovasculaire ; (ii) l’impact de la modulation pharmacologique ou nutraceutique des troubles métaboliques sur le déficit cognitif.

Composition de l'équipe: Michèle Bastide, Olivier Petrault, Maud Petrault, Sandra Mouchref, Thavarak Ouk, Stéphanie Bombois, Vincent Berezowski, Patrick Gelé, Manon Haas.
 

Faits marquants

• Mise en évidence de la relation entre adiposité viscérale, dysfonction cérébrovasculaire et survenue de troubles cognitifs en milieu de vie sur un modèle murin induit par l’alimentation (High-fat diet)
• Modulations pharmacologiques et/ou nutraceutiques des troubles métaboliques : impact sur les troubles cognitifs
• Développement d’un modèle murin à long terme de troubles métaboliques induits par l’alimentation (High-fat diet)

Publications

Pétrault, O., Pétrault, M., Ouk, T., Bordet, R., Bérézowski, V., Bastide, M., 2019. Visceral adiposity links cerebrovascular dysfunction to cognitive impairment in middle-aged mice. Dis. 130, 104536.

Pétrault, M., Ouk, T., Bastide, M., Bordet, R., Pétrault, O., Bérézowski, V., 2021. Age and diet modify acute microhemorrhage outcome in the mouse brain. Neurobiol Aging 98, 107.

Description du projet
 

GAIT’N PARK: Analyse prospective des troubles de la marche dans les syndroms parkinsoniens avec semelles connectées (2020 en cours)

IPARK: semelles connectées pour la rééducation de la marche et la prévention des chutes en DP (2020 en cours)

La démarche est un biomarqueur crucial dans le parkinsonisme car elle est progressivement et inexorablement affectée dans tous les cas, avec des composants différents et des parcours temporels différents. Cependant, l'évolution temporelle de l'occurrence, la phénoménologie spécifique et le handicap fonctionnel peuvent être très hétérogènes au sein de la population. L'évaluation non supervisée des technologies de la mobilité apparaît comme essentielle pour l'évaluation à long terme de la mobilité et la prise de décision clinique personnalisée en neurologie car elle reflète la vie quotidienne des patients qui est visée par tout type d'intervention thérapeutique.
Un large panel de paramètres de marche communs peut être évalué pendant une longue fenêtre de temps, pendant la démarche, les transitions posturales ou les virages: longueur du pas, vitesse, cadence, accélération de la marche, temps de posture, temps de pas, temps de swing, durée de position debout la durée de la position assise à la position debout, la vitesse angulaire de virage moyenne et bien d'autres qui peuvent être déduites des paramètres de base.
Le développement d'appareils connectés comme les appareils FeetMe® ou PKG Monitor semelles apporte des données très précieuses aux cliniciens, qui peuvent mieux comprendre la mobilité des patients (nombre de pas par jour), l'activité (symptômes non moteurs comme l'apathie) et même la survenue d'événements paroxystiques ( nombre de FoG, chutes, chutes proches…).

Composition de l'équipe: Caroline Moreau (MD PhD HDR), David Devos (MD, PhD, HDR), Luc Defebvre (MD, PhD, HDR), Guillaume Grolez (MD, PhD), Thomas Ollivier MD

DRI CHU Lille : Pauline Guyon-Delannoy (project manager), Edouard Millois, Marie Pleuvret  

Collaborations internationales:

Prof Alice nieuwboer, Professeur Faculté des sciences du mouvement et de la réadaptation KULeuven; Belgique.
Prof Bas Bloem, neurologue et chercheur à Radboudumc. En 2002, il a créé le Parkinson Centrum, Nimègue, Pays-Bas.
Dr Anat Mirelman, PhD, professeur agrégé, École de médecine Sackler et École de neurosciences Sagol de l'Université d'Aviv; Directeur du laboratoire des marqueurs précoces de la neurodégénérescence au centre médical de Tel Aviv; Tel Aviv, Israël.
Dr Serge Pinto, PhD, directeur de recherche, CNRS laboratoire parole et langue, Aix en Provence, France.
Dr Anahita Basirat, PhD, Laboratoire SCALab UMR CNRS 9193 Lille, France.

Collaborations industrielles:

Feet Me, Lundbeck

Labels/ financements:

• 2012 Association France Parkinson: « PRO-DY-GI Park » Prospective study on Dysarthria and non-dopaminergic symptoms in PD
• 2012 CHU de Lille « TEP FOG »
• 2014 Université de Lille Scientific Excellence Prize of the Lille University
• 2016 Association France Parkinson / association Vaincre Parkinson : « PRO-DY-GI Park II » Prospective study on Dysarthria and non-dopaminergic symptoms in PD follow up & multimodal MRI study IRM
• 2017 Prize of University Foundation for the Innovative Therapeutic Strategy of DIVE (Dopamine with intracerebroventricular administration) https://www.univ-lille.fr/universite/fondation-universite-de-lille/inbrain-pharma
• 2018 Prize I-LAB: French National concours to help the creation of start up for innovative        technologies: the start-up InBrain Pharma http://www.inbrainpharma.com
• 2019 Association France Parkinson/Association Vaincre Parkinson/ Lundbeck et Feet Me : projet « Gait N Park »
• 2020 Prize Defi Santé CHU Lille and Eurasanté for IPARK (connected insoles for gait rehabilitation  and fall prevention in PD)

Faits marquants

PARKGAIT-II: étude multicentrique du méthylphénidate pour traiter les troubles de la marche et le déficit d'attention dans la maladie de Parkinson. ID de protocole: 2008-005801-20; ClinicalTrials.gov: NCT00914095

TEP-FOG: Une analyse TEP en temps réel pour le gel de la marche en DP (2010-A01329-30) FOGG-I: étude monocentrique de la mémantine pour les troubles de la marche et le déficit d'attention dans la maladie de Parkinson ID de protocole: 2008-008210-38; ClinicalTrials.gov: NCT01108029

PRODYGI-1: Étude prospective sur la dysarthrie et autres symptômes axiaux non dopaminergiques dans la MP (2012-A01544-47)

PREDISTIM: Etude multicentrique des facteurs prédictifs de la réponse thérapeutique à la stimulation subthalamique sur la qualité de vie à long terme et étude des facteurs pharmacogénétiques de la réponse au traitement par L-dopa dans la maladie de Parkinson Protocol ID: 2013-A00193-42; ClinicalTrials.gov: NCT02360683

PRODYGI-2: Etude prospective sur la dysarthrie et autres symptômes axiaux non dopaminergiques dans la MP, approche multimodale (2016-A01544-47)

DIVE: Évaluation de l'innocuité et de l'efficacité de la stimulation dopaminergique continue par administration intracérébroventriculaire de dopamine anaérobie conservée dans la maladie de Parkinson au stade de la fluctuation motrice. ID de protocole: 2018_49

Publications

Moreau C, Pinto S. Misconceptions about speech impairment in Parkinson's disease. Mov Disord. 2019 Oct;34(10):1471-1475. doi: 10.1002/mds.27791. Epub 2019 Jul 15. PMID: 31307114.

D'Cruz N, Vervoort G, Fieuws S, Moreau C, Vandenberghe W, Nieuwboer A. Repetitive Motor Control Deficits Most Consistent Predictors of Conversion to Freezing of Gait in Parkinson's Disease: A Prospective Cohort Study. J Parkinsons Dis. 2020;10(2):559-571. doi: 10.3233/JPD-191759. PMID: 32039860.

Moreau C, Devos D, Baille G, Delval A, Tard C, Perez T, Danel-Buhl N, Seguy D, Labreuche J, Duhamel A, Delliaux M, Dujardin K, Defebvre L. Are Upper-Body Axial Symptoms a Feature of Early Parkinson's Disease? PLoS One. 2016 Sep 21;11(9):e0162904. doi: 10.1371/journal.pone.0162904. PMID: 27654040; PMCID: PMC5031440.

Description du projet 

L’imagerie médicale est un outil de choix dans la compréhension des mécanismes cérébraux sous-jacents à l’apparition et l’évolution des troubles cognitifs dans les maladies neurologiques. Nous avons développé des marqueurs transversaux utilisant des données IRM et TEP, par des approches géométriquement optimisées à l’analyse du cortex, d’analyse des connectivités cérébrales et de quantification du métabolisme, de la perfusion et de la charge en fer. Il convient à présent de mener des travaux sur l’intégration de ces marqueurs afin d’en exploiter les informations multimodales et complémentaires.

Le projet de l’équipe est de développer des mesures  de connectivité cérébrale multimodale dans l’étude des mécanismes physiopathologiques des troubles cognitifs appliquées aux maladies neurologiques et leurs modèles animaux. Ces outils permettront un suivi personnalisé par des approches d’IA et seront basés sur l’intégration d’informations provenant de données médicales multimodales.

Composition de l'équipe: UMR-S 1172 : Renaud Lopes (PI), Grégory Kuchcinski (co-PI), Régis Bordet, Jean-Pierre Pruvo, Xavier Leclerc, Olivier Outteryck, Cécile Bordier, Frank Semah, Kathy Dujardin, Florence Pasquier, Charlotte Cordonnier, Luc Defebvre, David Devos, Caroline Moreau, Etienne Allart, Maxime Bertoux, Xavier Delbeuck, Nacim Betrouni, Thibaut Dondaine, Martin Bretzner (doctorant), Quentin Vannod-Michel (doctorant), Morgan Gautherot (doctorant), Vincent Roca (doctorant), Jean-Baptiste Davion (doctorant), Guillaume Carey (doctorant) ;

UMS2014 – US41 : Damien Huglo, Romain Viard, Florent Auger, Clémence Leboullenger

Faits marquants

1 - Etude en imagerie des troubles cognitifs post-AVC

Depuis 2015, nous menons des travaux sur l’étude des troubles cognitifs post-AVC. Nous avons identifié un réseau fonctionnel altéré en IRM et spécifique aux atteintes cognitives. Ce réseau a ensuite été utilisé et couplé à un algorithme d’IA dans la prédiction personnalisée au long terme de ces atteintes, grâce à une collaboration avec les Prs. M. Dichgans et M. Duering de l’Institute for stroke and dementia research de Munich. 2 publications dans Neurology sont issues de ces travaux.

2 - Apport de l'Intelligence Artificielle en neurosciences

Depuis 2018, un partenariat scientifique avec General Electric est en place sur la prédiction d’âge cérébral en IRM, par deep learning, comme marqueur des formes de la maladie d’Alzheimer du sujet jeune (thèse de M. Gautherot). Depuis 2020, un partenariat avec Philips est en place sur l’harmonisation par IA des images IRM dans le cadre des études multicentriques (thèse de V. Roca). Par ailleurs, M. Bretzner (doctorant) réalise une mobilité au MGH à Boston sur l’utilisation de machine learning sur une cohorte de 2000 AVC ischémiques.  

Publications

Lopes, R ; Bournonville, C ; Kuchcinski, G ; Dondaine, T ; Mendyk, A-M ; Viard, R ; Pruvo, J-P ; Hénon, H ; Geogarkis, M ;Duering, M ; Dichgans, M ; Cordonnier, C ; Leclerc, X ; Bordet, R ; Prediction of Long-term Cognitive Functions after Minor Stroke, Using Functional Connectivity, Neurology, 2021, early view. DOI: 1212/WNL.0000000000011452

Vanhoutte, M ; Semah, F ; Leclerc, X ; Sillaire, AR ; Jaillard, A ; Kuchcinski, G ; Pasquier, F ; Lopes, R, Three-year changes of cortical 18F-FDG in amnestic vs. non-amnestic sporadic early-onset Alzheimer's disease., Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2020, 47, 304-318. DOI: 1007/s00259-019-04519-w

Kuchcinski, G.; Munsch, F.; Lopes, R.; Bigourdan, A.; Su, J.; Sagnier, S.; Renou, P.; Pruvo, J.; Rutt, B.; Dousset, V.; Sibon, I.; Tourdias, T. Thalamic Alterations Remote to Infarct Appear as Focal Iron Accumulation and Impact Clinical Outcome. Brain 2017, 140, 1932–1946. DOI: 1093/brain/awx114

Description du projet 

La maladie de Parkinson (MP) se caractérise par des troubles moteurs et non-moteurs. Nos projets se focalisent sur deux manifestations non-motrices parmi les plus fréquentes : les troubles cognitifs et l’anxiété. Environ 40% des patients avec une MP ont des troubles neurocognitifs légers. Ceux-ci sont hétérogènes. Les mécanismes à l’origine de cette hétérogénéité restent méconnus alors que certains sous-types semblent plus à risque d’évoluer rapidement vers une démence. Grâce à l’IRM et l’EEG, nous tentons d’identifier des marqueurs anatomiques et fonctionnels de ces différents sous-types. Dans certains cas, ces troubles cognitifs sont majorés par l’anxiété, une autre manifestation fréquente de la maladie. Les mécanismes sous-jacents restent méconnus et nous tentons de les décrypter. La thérapie comportementale et cognitive se montre efficace pour atténuer les symptômes anxieux liés à la MP. Grâce à l’IRMf, nous tenterons d’identifier par quels réseaux cérébraux s’opère cette atténuation.

Composition de l'équipe: Kathy Dujardin, Luc Defebvre, Arnaud Delval, Quentin Devignes, Guillaume Carey, Renaud Lopes, Gregory Kuchcinski, Romain Viard, Nacim Betrouni

Faits marquants

• Participation au premier meeting international consacré à l’anxiété associée à la maladie de Parkinson organisé par la ‘Parkinson Foundation’ sous la présidence de Gregory Pontone (Baltimore, USA). Cette réunion a permis le développement d’un réseau international de recherche consacré à cette problématique, classée au top3 des besoins non satisfaits par les patients.
• Renforcement des collaborations avec l’équipe du ‘Maastricht University Medical Center’ (A. Leentjens) conduisant à la co-direction internationale de la thèse de G. Carey.
• Essai clinique international démontrant l’efficacité de la thérapie comportementale et cognitive pour réduire la sévérité des troubles anxieux chez les patients atteints de maladie de Parkinson (Publication acceptée).

Description du projet 

Les mécanismes menant à la mort neuronale dans la maladie d'Alzheimer ou la maladie de Parkinson restent inconnus. Une neuroinflammation chronique - telle que définie par l'activation chronique des cellules microgliales - est systématiquement observée dans le cerveau des patients atteints et contribuerait à la neurodégénérescence. Notre équipe-projet cherche à décoder les voies moléculaires menant à l'altération de la réponse immunitaire innée et à l'établissement d'une neuroinflammation chronique dans les maladies neurodégénératives. Nous utilisons des approches computationnelles (analyse de réseau de protéines, modélisation multi-agent) et des modèles expérimentaux (modèles environnementaux ou transgéniques) pour découvrir de nouvelles stratégies diagnostiques et thérapeutiques. Nos études ont identifié des voies métaboliques spécifiques (liées au métabolisme des glycosphingolipides ou du fer) dont la modulation permettrait d'ajuster l'activation microgliale et de prévenir l'apparition des troubles cognitifs.

Composition de l'équipe: Karim Belarbi, Marie-Amandine Bonte, David Devos, Anne-Sophie Roland, Bernard Gressier

Faits marquants

Explorer le réseau protéique sous-tendant la neuroinflammation. Nous avons récemment utilisé des techniques de text-mining, d'enrichissement fonctionnel et d'analyse de réseaux pour mieux caractériser le réseau derrière la neuroinflammation dans la maladie de Parkinson. Cette étude 8 protéines clefs ainsi que des composés pharmacologiques les ciblant. Elle pourrait faciliter la priorisation de biomarqueurs pour le développement de stratégies thérapeutiques contre la maladie de Parkinson.
 

Publications

Protein network exploration prioritizes targets for modulating neuroinflammation in Parkinson’s disease. Bonte MA, El Idrissi F, Gressier B, Devos D, Belarbi K. International Immunopharmacology, in press.

Glycosphingolipids and neuroinflammation in Parkinson’s disease. Belarbi K, Cuvelier E, Bonte MA, Desplanque M, Gressier B, Devos D, Chartier-Harlin MC. Molecular Neurodegeneration, 2020 Oct 17;15(1):59.

Desplanque M, Bonte MA, Gressier B, Devos D, Chartier-Harlin MC, Belarbi K. Trends in glucocerebrosides research: a systematic review. Frontiers in Physiology 2020 Oct 29;11:558090.

Description du projet

L’équipe projet neurophysiologie a pour but de développer et d’utiliser les outils neurophysiologiques (Electroencéphalogramme haute résolution, stimulation cérébrale non invasive, analyse du mouvement) nécessaires à la compréhension et à la prise en charge des maladies à expression neurologique. Des aspects plus fondamentaux visant à mieux comprendre le fonctionnement cérébral et à développer des marqueurs pertinents d’un processus physiopathologique sont également développés. L’équipe s’intéresse particulièrement au contrôle moteur et à ses interactions avec une atteinte cognitive que ce soit dans le vieillissement (impact sur les chutes) ou dans les pathologies des noyaux gris centraux (maladie de Parkinson), en post accident vasculaire cérébral, dans les démences, l’épilepsie ou dans les maladies neuro-musculaires. Une dernière approche concerne la médecine décisionnelle. Il s’agit d’exploiter les marqueurs physiologiques mis en évidence dans les études de cohortes pour faciliter leur utilisation en routine clinique. Les travaux se basent sur l’utilisation des approches d’apprentissage machine et de big data pour construire des modèles décisionnels allant au niveau individuel du patient et combinant de manière optimale les différents marqueurs.  

Composition de l'équipe : Nacim Betrouni et Philippe Derambure

Faits marquants

• Développement de nombreuses collaborations ces dernières années
• au niveau du campus lillois (laboratoire Cristal, François Cabestaing, développement d’interfaces cerveau-machine, Scalab, Cedrick Bonnet, aspects posturographiques ; Ali Amad et Arnaud Leroy, neuromodulation et troubles comportementaux)
• au niveau régional (ULCO, Hervé Devanne : modulation de l’activité corticale, plasticité et conséquences sur le contrôle moteur)
• à un niveau national (université de Bordeaux, Pr Dominique Guehl, Pr Fabrice Wendling et Mahmoud Hassan (LTSI UMR Inserm Université de Rennes))
• à un niveau international (université de Kiel, Christian Schlenstedt, université de Nimègue, Bas Bloem, Claudio Babiloni (Department of Physiology and Pharmacology, Université de Sapienza, Italie)…
• Mise en place au cours des 3 dernières années des méthodes d’analyse de la connectivité fonctionnelle en EEG
• Développement de routines opérationnelles au sein de l’équipe permettant d’accueillir des étudiants peu formés au traitement du signal (analyse de source, potentiels évoqués, analyse temps-fréquence, connectivité)
• Plateau technique permettant une communication des outils (PC de stimulation permettant une administration d’épreuves cognitives, EEG Haute résolution, système d’analyse du mouvement, systèmes de neuromodulation…)

Publications

Allali G, Blumen H, Devanne H, Pirondini E, Delval A, Van De Ville D. Brain imaging of locomotion in neurological conditions. Neurophysiol Clin 2018;48:337–59. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2018.10.004.

Allart E, Delval A, Caux-Dedeystere A, Labreuche J, Viard R, Lopes R, et al. Parietomotor connectivity in the contralesional hemisphere after stroke: A paired-pulse TMS study. Clin Neurophysiol 2017;128:707–15. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2017.02.016.

Allart E, Devanne H, Delval A. Contribution of transcranial magnetic stimulation in assessing parietofrontal connectivity during gesture production in healthy individuals and brain-injured patients. Neurophysiol Clin 2019;49:115–23. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2018.12.005.

Allart E, Viard R, Lopes R, Devanne H, Delval A. Influence of Motor Deficiency and Spatial Neglect on the Contralesional Posterior Parietal Cortex Functional and Structural Connectivity in Stroke Patients. Brain Topogr 2020;33:176–90. https://doi.org/10.1007/s10548-019-00749-1.

Barthel C, van Helvert M, Haan R, Janssen A, Delval A, de Vries N, et al. Visual cueing using laser shoes reduces freezing of gait in Parkinson’’s patients at home. Mov Disord 2018a;33:1664–5. https://doi.org/10.1002/mds.27455.

Barthel C, Nonnekes J, van Helvert M, Haan R, Janssen A, Delval A, et al. The laser shoes: A new ambulatory device to alleviate freezing of gait in Parkinson disease. Neurology 2018b;90:e164–71. https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000004795.

Bayot M, Delval A, Moreau C, Defebvre L, Hansen C, Maetzler W, et al. Initial center of pressure position prior to anticipatory postural adjustments during gait initiation in people with Parkinson’’s disease with freezing of gait. Parkinsonism Relat Disord 2021;84:8–14. https://doi.org/10.1016/j.parkreldis.2021.01.012.

Bayot M, Dujardin K, Dissaux L, Tard C, Defebvre L, Bonnet C, et al. Can dual-task paradigms predict Falls better than single task? - A systematic literature review. Neurophysiol Clin 2020;50:401–40. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2020.10.008.

Bayot M, Dujardin K, Tard C, Defebvre L, Bonnet C, Allart E, et al. The interaction between cognition and motor control: A theoretical framework for dual-task interference effects on posture, gait initiation, gait and turning. Neurophysiol Clin 2018;48:361–75. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2018.10.003.

Besson P, Carrière N, Bandt S, Tommasi M, Leclerc X, Derambure P, et al. Whole-Brain High-Resolution Structural Connectome: Inter-Subject Validation and Application to the Anatomical Segmentation of the Striatum. Brain Topogr 2017;30:291–302. https://doi.org/10.1007/s10548-017-0548-0.

Betrouni N, Delval A, Chaton L, Defebvre L, Duits A, Moonen A, et al. Electroencephalography-based machine learning for cognitive profiling in Parkinson’’s disease: Preliminary results. Mov Disord 2019;34:210–7. https://doi.org/10.1002/mds.27528.

Bocquillon P, Charley-Monaca C, Houdayer E, Marques A, Kwiatkowski A, Derambure P, et al. Reduced afferent-induced facilitation of primary motor cortex excitability in restless legs syndrome. Sleep Med 2017;30:31–5. https://doi.org/10.1016/j.sleep.2016.03.007.

Bonnet C, Delval A, Singh T, Defebvre L. Parkinson’’s disease-related changes in the behavioural synergy between eye movements and postural movements. Eur J Neurosci 2021a;54:5161–72. https://doi.org/10.1111/ejn.15351.

Bonnet C, Delval A, Singh T, Kechabia Y, Defebvre L. New insight into Parkinson’’s disease-related impairment of the automatic control of upright stance. Eur J Neurosci 2020;52:4851–62. https://doi.org/10.1111/ejn.14870.

Bonnet C, Delval A, Szaffarczyk S, Defebvre L. Levodopa has primarily negative influences on postural control in patients with Parkinson’’s disease. Behav Brain Res 2017;331:67–75. https://doi.org/10.1016/j.bbr.2017.05.033.

Bonnet C, Dubrulle D, Barela J, Defebvre L, Delval A. Optimization of postural control in precise gaze shifts and laser pointing. Hum Mov Sci 2021b;79:102853. https://doi.org/10.1016/j.humov.2021.102853.

Braquet A, Bayot M, Tard C, Defebvre L, Derambure P, Dujardin K, et al. A new paradigm to study the influence of attentional load on cortical activity for motor preparation of step initiation. Exp Brain Res 2020;238:643–56. https://doi.org/10.1007/s00221-020-05739-5.

Caux-Dedeystère A, Allart E, Morel P, Kreisler A, Derambure P, Devanne H. Late cortical disinhibition in focal hand dystonia. Eur J Neurosci 2021;54:4712–20. https://doi.org/10.1111/ejn.15333.

Del Percio C, Derambure P, Noce G, Lizio R, Bartrés-Faz D, Blin O, et al. Sleep deprivation and Modafinil affect cortical sources of resting state electroencephalographic rhythms in healthy young adults. Clin Neurophysiol 2019;130:1488–98. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2019.06.007.

Delval A, Bayot M, Defebvre L, Dujardin K. Cortical Oscillations during Gait: Wouldn’’t Walking be so Automatic? Brain Sci 2020;10. https://doi.org/10.3390/brainsci10020090.

Delval A, Bayot M, Lapoulvereyrie R, Defebvre L, Vermersch P, Tard C. Role of the peripheral nervous system for an appropriate postural preparation during gait initiation in patients with a chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy: A pilot study. Gait Posture 2021a;90:29–35. https://doi.org/10.1016/j.gaitpost.2021.08.001.

Delval A, Betrouni N, Tard C, Devos D, Dujardin K, Defebvre L, et al. Do kinematic gait parameters help to discriminate between fallers and non-fallers with Parkinson’’s disease? Clin Neurophysiol 2021b;132:536–41. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2020.11.027.

Delval A, Braquet A, Dirhoussi N, Bayot M, Derambure P, Defebvre L, et al. Motor Preparation of Step Initiation: Error-related Cortical Oscillations. Neuroscience 2018;393:12–23. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2018.09.046.

Delval A, Defebvre L, Tard C. Freezing during tapping tasks in patients with advanced Parkinson’’s disease and freezing of gait. PLoS One 2017;12:e0181973. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0181973.

Derambure P, Lefaucheur J. Clinical neurophysiology: The quest to understand motor and postural control. Neurophysiol Clin 2019;49:89–90. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2019.03.003.

Hassan M, Chaton L, Benquet P, Delval A, Leroy C, Plomhause L, et al. Functional connectivity disruptions correlate with cognitive phenotypes in Parkinson’’s disease. Neuroimage Clin 2017;14:591–601. https://doi.org/10.1016/j.nicl.2017.03.002.

Lacan L, Betrouni N, Lamblin M, Chaton L, Delval A, Bourriez J, et al. Quantitative approach to early neonatal EEG visual analysis in hypoxic-ischemic encephalopathy severity: Bridging the gap between eyes and machine. Neurophysiol Clin 2021;51:121–31. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2020.12.003.

Leroy A, Beigné M, Petyt G, Derambure P, Vaiva G, Amad A. Psychogenic non-epileptic seizures treated with guided transcranial direct current stimulation: A case report. Brain Stimul 2019;12:794–6. https://doi.org/10.1016/j.brs.2019.01.019.

Leroy C, Bourriez J, Dujardin K, Molaee-Ardekani B, Babiloni C, Deplanque D, et al. A 15-day course of donepezil modulates spectral EEG dynamics related to target auditory stimuli in young, healthy adult volunteers. Clin Neurophysiol 2019;130:863–75. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2015.11.018.

Niguet J, Tortuyaux R, Garcia B, Jourdain M, Chaton L, Préau S, et al. Neurophysiological findings and their prognostic value in critical COVID-19 patients: An observational study. Clin Neurophysiol 2021;132:1009–17. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2021.02.007.

Viseux F, Delval A, Defebvre L, Simoneau M. Postural instability in Parkinson’’s disease: Review and bottom-up rehabilitative approaches. Neurophysiol Clin 2020;50:479–87. https://doi.org/10.1016/j.neucli.2020.10.013.

Contexte médical et scientifique

La survenue de troubles cognitifs au décours d’un accident vasculaire cerebral ischémique est maintenant bien connue. L’objectif du projet est d’identifier des facteurs prédictifs de survenue de ces troubles cognitifs, y compris pour des accidents vasculaires peu sévères, et de caractériser des approches pharmacologiques susceptibles de prévenir, d’améliorer ou de ralentir l’évolution de ces troubles pharmacologiques. Ce projet est mené par une approche translationnelle, combinant des modèles animaux, des études de cohortes et des études interventionnelles. Les outils méthodologiques combinent des marqueurs biologiques, des échelles neuropsychologiques et de l’imagerie cérébrale.
 

Composition de l'équipe: Régis Bordet, Charlotte Cordonnier, Didier Leys, Dominique Deplanque, Hilde Hénon, Stéphanie Bombois, Thibaut Dondaine, Renault Lopes, Xavier Leclerc, Nacim Betrouni, Michèle Bastide, Maud Petrault, Thavarak Ouk, Cécile Bordier, Patrick Duriez, Christine Delmaire, Jean-Pierre Pruvo, Charlotte Laloux, Grégory Kuchcinski, Patrick Gelé

Collaborations internationales: M Dichgans (Munich), Consortium Strokog (Australie), Consortium VCI Map PSCI (Utrecht) Strokavenir network

Collaborations industrielles: Theranexus, Metabrain Research, Qynapse, Axoltis, Kowa

Labels/ financements: PHRC, FUI, Financement Industriel, Conseil Régional

Faits marquants

• En collaboration avec l’équipe de Martin Dichgans (Munich), nous avons pu montrer que des accidents vasculaires cérébraux, sans conséquences motrices majeures, s’accompagnaient dans 45% des cas de la survenue d’un trouble cognitif à 6 mois
• En combinant un modèle animal et une étude de cohorte, nous avons montré qu’à 6 mois, la survenue d’un trouble cognitif était associée à une atrophie du cortex entorhinal et d’une déformation de l’hippocampe
• Nous avons identifié un circuit de connectivité qui est altéré chez les patients présentant un trouble cognitif post-AVC, et le caractère évolutif de cette altération à 3 ans.
• Nous avons identifié que l’analyse de texture de l’hippocampe, mesurée en IRM à 72h après la survenue de l’accident vasculaire cérébral, peut permettre de prédire le développement d’un trouble cognitif post-AVC
• La cohorte STROKDEM, qui regroupe 200 patients suivis à 5 ans, est une cohorte constitutive de plusieurs consortia internationaux (Strokog, MICON, VCI map PSCI)
• Un des objectifs de l’étude CEOPS est d’étudier si l’optimisation de la prévention secondaire des accidents vasculaires cérébraux a un impact sur le développement des troubles cognitifs.

Publications

Lopes R, Bournonville C, Kuchcinski G, Dondaine T, Mendyk AM, Viard R & al , Prediction of Long-term Cognitive Functions after Minor Stroke, Using Functional Connectivity., Neurology, 2021

Betrouni N, Yasmina M, Bombois S, Pétrault M, Dondaine T, Lachaud C & al , Texture Features of Magnetic Resonance Images: an Early Marker of Post-stroke Cognitive Impairment., Transl Stroke Res, 2019

Zietemann V, Georgakis MK, Dondaine T, Müller C, Mendyk AM, Kopczak A & al , Early MoCA predicts long-term cognitive and functional outcome and mortality after stroke., Neurology, 2018Bournonville C, Hénon H, Dondaine T, Delmaire C, Bombois S, Mendyk AM & al , Identification of a specific functional network altered in poststroke cognitive impairment., Neurology, 2018

Mendyk AM, Duhamel A, Bejot Y, Leys D, Derex L, Dereeper O & al , Controlled Education of patients after Stroke (CEOPS)-nurse-led multimodal and long-term interventional program involving a patient''s caregiver to optimize secondary prevention of stroke: study protocol for a randomized controlled trial, Trials, 2018

Delattre C, Bournonville C, Auger F, Lopes R, Delmaire C, Henon H & al , Hippocampal Deformations and Entorhinal Cortex Atrophy as an Anatomical Signature of Long-Term Cognitive Impairment: from the MCAO Rat Model to the Stroke Patient., Transl Stroke Res, 2017

Bordet R, Ihl R, Korczyn AD, Lanza G, Jansa J, Hoerr R & al , Towards the concept of disease-modifier in post-stroke or vascular cognitive impairment: a consensus report, BMC Med., 2017

Description du projet

Dans les maladies neurodégénératives, l’imagerie jouent un rôle important pour la prise de décisions. Les marqueurs classiques se basent sur la quantification des modifications structurelles. Le projet NeuroRadioMics fait l’hypothèse que la mesure des variations du signal, par différentes statistiques, permet de mettre en évidence des modifications qui seraient précoces au changement morphologique. Cette hypothèse a été testée dans différentes conditions avec les cohortes de patients, développées par les collègues. Ainsi, la méthode s’est avérée efficace pour mettre en évidence un déclin cognitif post-AVC. De plus, une étude utilisant un modèle préclinique de l’AVC avait permis de montrer que ces mesures sont le reflet des modifications tissulaires. Dans la maladie de Parkinson, ces marqueurs se sont révélés corrélés aux troubles moteurs ou cognitifs

Nous travaillons actuellement à une meilleure compréhension de ces marqueurs grâce à des études de corrélations anatomo-pathologiques.

Composition de l'équipe : Nacim Betrouni, Chirine El Katrib
Collaborateurs : Charlotte Laloux, Régis Bordet, David Devos, Kathy Dujardin, Luc Defebvre, Caroline Moreau, Thibaut Dondaine, Anne-Sophie Rolland, Florent Auger, Maud Petrault, Grégory Kuchcinski, Jean-Pierre Pruvo, Renaud Lopes, Romain Viard

Faits marquants

• Dépôt de brevet sur le concept de radio-biopsie : la biopsie virtuelle dans les maladies dégénératives (WO2019170711A1PROCÉDÉ DE PRÉDICTION PRÉCOCE D'UN DÉCLIN NEURODÉGÉNÉRATIF), 2019
• Soutien par l’université de Lille à travers la Bonus Qualité Innovation pour le développement d’une preuve de concept pour le projet. 2020-2021.
• Mise en place d’une étudie multicentrique internationale, grâce au soutien du consortium STROKOG, pour tester la méthode dans la détection précoce des troubles cognitifs post-AVC. 2021.

Publications

Betrouni N, Moreau C, Rolland AS, Carrière N, Chupin M, Kuchcinski G, Lopes R, Viard R, Defebvre L, Devos D. Texture-based markers from structural imaging correlate with motor handicap in Parkinson's disease. Sci Rep. 2021 Feb 1;11(1):2724. doi: 10.1038/s41598-021-81209-4.

Betrouni N, Lopes R, Defebvre L, Leentjens AFG, Dujardin K. Texture features of magnetic resonance images: A marker of slight cognitive deficits in Parkinson's disease. Mov Disord. 2020 Mar;35(3):486-494. doi: 10.1002/mds.27931.

Betrouni N, Yasmina M, Bombois S, Pétrault M, Dondaine T, Lachaud C, Laloux C, Mendyk AM, Henon H, Bordet R. Texture Features of Magnetic Resonance Images: an Early Marker of Post-stroke Cognitive Impairment. Transl Stroke Res. 2020 Aug;11(4):643-652. doi: 10.1007/s12975-019-00746-3.

Description du projet

L’entrée massive de sang dans le cerveau peut être un événement mortel pour les personnes de tout âge. Aucun traitement spécifique n’existe à ce jour. Et les survivants subissent un déclin de leurs fonctions cognitives. Même les hémorragies microscopiques, lorsqu’elles sont plusieurs, n’apparaissent plus comme des lésions sans gravité pour le sujet âgé. Ce projet réunit neurologues et scientifiques pour comprendre les conséquences tissulaires et fonctionnelles des hémorragies cérébrales, macroscopiques comme microscopiques, et évaluer l’influence des facteurs de risque vasculaire et des traitements anticoagulants. Le choix a été fait d’une approche translationnelle alliant études cliniques, neuropathologiques, mais aussi l’imagerie et des modèles expérimentaux innovants. 

Composition de l'équipe : Maud PETRAULT, Laurent PUY, Manon HAAS, Giuseppe SCOPELLITI, Antoine RAUCH, Olivier PETRAULT, Barbara CASOLLA, Marco PASI, Patrick GELE, François CAPARROS, Thavarak OUK, Michèle BASTIDE, Charlotte CORDONNIER, Vincent BEREZOWSKI.

Faits marquant
 

• Les microhémorragies ont un effet délétère propre sur la cognition même chez la souris saine à l’âge moyen, mais cet effet n’est pas aggravé par les anticoagulants oraux directs ou l’hypercholestérolémie.
• Chez l’homme, les NETs (neutrophil extracellular traps) interagissent avec l’hémostase dans l’hématome intracérébral (ICH), et une nouvelle histoire naturelle de la neuroinflammation dans la zone périhématome (PHA), ouvrant des cibles thérapeutiques potentielles (vert).
• Mise au point d’un modèle unique de microhémorragies cérébrales disséminées induites par des nanoparticules chez la souris.

Publications

Brain Peri-Hematomal Area, a Strategic Interface for Blood Clearance: A Human Neuropathological and Transcriptomic Study. Puy L, Perbet R, Figeac M, Duchêne B, Deramecourt V, Cordonnier C, Bérézowski V. Stroke. doi: 10.1161/STROKEAHA.121.037751. Epub ahead of print. PMID: 35465695, 2022.

Neutrophil Extracellular Traps (NETs) infiltrate hematoma and surrounding brain tissue after intracerebral hemorrhage: a post-mortem study. Puy L, Corseaux D, Perbet R, Deramecourt V, Cordonnier C, Bérézowski V. Neuropathol Appl Neurobiol. 47:867-877, 2021.

Age and diet modify acute microhemorrhage outcome in the mouse brain. Pétrault M, Ouk T, Bastide M, Bordet R, Pétrault O, Bérézowski V. Neurobiol Aging 98 :99-107, 2021.

Safety of oral anticoagulants on experimental brain microbleeding and cognition. Pétrault M, Ouk T, Pétrault O, Bastide M, Bordet R, Bérézowski V. Neuropharmacology. 155:162-172, 2019.

Cerebral microbleeds: Beyond the macroscope. Pétrault M, Casolla B, Ouk T, Cordonnier C, Bérézowski V. Int J Stroke. 14:468-475, 2019.