Les chercheurs identifient les meilleures méthodes pour étudier les états cérébraux au repos chez les ouistitis

Les chercheurs identifient les meilleures méthodes pour étudier les états cérébraux au repos chez les ouistitis

Une équipe dirigée par des chercheurs de l’Université métropolitaine de Tokyo a identifié les meilleures méthodes pour étudier l’état de repos du cerveau des ouistitis à l’aide de l’IRM fonctionnelle. Les études utilisent souvent des sédatifs et des anesthésiques pour limiter les mouvements pendant les mesures, mais les médicaments eux-mêmes peuvent affecter l'activité cérébrale. L'équipe a examiné sept médicaments et identifié des options permettant de préserver une fonction normale tout en minimisant les mouvements. Leurs travaux élargissent le cadre de recherche pour un organisme modèle important.

Les organismes modèles sont des espèces que les scientifiques étudient pour comprendre certains aspects de la biologie susceptibles de s'appliquer à d'autres organismes. Les exemples incluent un large éventail de tailles et d’espèces, depuis la levure de boulangerie et les mouches des fruits jusqu’aux cobayes. Récemment, le ouistiti commun, petit primate originaire d’Amérique du Sud, a suscité un intérêt considérable, notamment dans les sciences neurologiques. Malgré leur petite taille, ils conservent la structure cérébrale très développée des primates, ce qui permet de mener des études susceptibles de faire la lumière sur le fonctionnement de notre propre cerveau et sur la manière dont nous pouvons vaincre les maladies qui affectent les fonctions cérébrales supérieures.

Un axe de recherche important est l’utilisation de l’IRM fonctionnelle (IRMf) pour étudier le cerveau des ouistitis au repos. L'IRMf est une technique d'imagerie non invasive qui permet d'imager le flux sanguin dans le corps ; dans le cerveau, cela peut être associé à une activité localisée. Cela fournit un aperçu unique du réseau d’état de repos (RSN), un important réseau de connexions entre différentes parties du cerveau. Cependant, l’étude des ouistitis dans un appareil IRMf nécessite des limites ; cela nécessite à son tour des sédatifs/anesthésiques pour minimiser la détresse des animaux. Les médicaments eux-mêmes peuvent interférer avec l’activité cérébrale et limiter la portée des résultats.

Par conséquent, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur agrégé Junichi Hata a entrepris d’examiner les médicaments ayant le moins d’impact sur le RSN. Ils ont testé sept sédatifs et anesthésiques courants, comparé le RSN de l'animal éveillé et sous traitement, et suivi les mouvements de la tête, ce qui peut à son tour affecter la qualité des données. Ils ont constaté que les médicaments midazolam (Mida) et dexmédétomidine (Dex) préservaient le mieux le réseau, mais laissaient quelques traces de mouvements de la tête. Trois des cinq autres, l'Alfaxalone (Alfa), l'Isoflurane (Iso) et le Sevoflurane (Sevo), se sont avérés avoir un impact significatif sur la fonction cérébrale, mais les deux derniers, le Propofol (Propo) et une combinaison d'Isoflurane et de Dexmédétomidine (IsoDex), ont préservé suffisamment de RSN tout en minimisant les mouvements. L'équipe a conclu que le midazolam ou la dexmédétomidine associés à une contention légère pourraient être la solution la plus réaliste pour obtenir les données les plus précises, mais que si la contention est difficile, soit le propofol, soit l'association isoflurane/dexmédétomidine devrait être utilisée.

Bien que des études sur le dosage approprié et ses effets sur la fonction cérébrale soient toujours en cours, ces résultats fournissent une orientation claire sur la manière dont les futures études sur le ouistiti devraient être menées. De meilleures données signifieront de nouvelles avancées passionnantes dans la compréhension des fonctions cérébrales de haut niveau et des pathologies associées.

Ce travail a été soutenu par le programme de cartographie cérébrale par les neurotechnologies intégrées pour les études sur les maladies de l'Agence japonaise pour la recherche et le développement médical (numéro de subvention JP21dm0207001), une subvention KAKENHI de la Société japonaise pour la promotion de la science (numéro de subvention JP20H03630) et la « Plateforme IRM », un programme du projet de promotion de l'utilisation publique des infrastructures de recherche avancées du ministère de l'Éducation, de la Culture. Sports, sciences et technologies du Japon (numéro de subvention JPMXS0450400622).

Source:

Université métropolitaine de Tokyo

Référence:

Muta, K. et coll. (2022) Effets des sédatifs ou des anesthésiques sur la mesure de la fonction cérébrale au repos chez les ouistitis. Cortex cérébral. doi.org/10.1093/cercor/bhac406.

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