À la recherche de marqueurs physiologiques validés sur le plan comportemental de l'acouphène chez les rongeurs: une approche centrée sur les méthodes IRM

par Amandine Laboulais

Projet de thèse en Physique

Sous la direction de Christophe Goze-bac et de Sylvie Cosnier-pucheu.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de I2S - Information, Structures, Systèmes , en partenariat avec L2C - Laboratoire Charles Coulomb (laboratoire) et de Département Colloïdes, Verres et Nanomatériaux (equipe de recherche) depuis le 01-03-2017 .


  • Résumé

    La détermination de marqueurs physiologiques des acouphènes chez les humains ou les animaux s'avère un challenge. Idéalement la communauté scientifique étudiant les acouphènes souhaiterait fournir une mesure objective permettant la quantification acoustique et perceptive des acouphènes. De plus, cette mesure permettrait d'obtenir des évaluations quantitatives caractérisant les effets de divers acouphènes soumis à des agents ou à des essais thérapeutiques. Depuis quelques années les possibilités apportées par la résonance magnétique sont de plus en plus exploitées avec l'utilisation d'une variété de techniques IRM (Imagerie par Résonance Magnétique). Un grand nombre de ces techniques utilisent des agents de contraste tel que le chlorure de manganèse (MEMRI) ou le sodium (NaMRI). En effet, ces deux agents de contrastes permettent l'obtention d'informations quantitatives sur le fonctionnement cellulaire cérébrale. Les images obtenues après injection de chlorure de manganèse (Manganese Enhancement MRI) permettent la détermination de zones cérébrales activées suite à l'administration d'agents induisant des acouphènes. Ces derniers mois, nous avons appliqué cette méthode IRM avec succès, en induisant du salicylate à un modèle animal lui provoquant des acouphènes et confirmant les précédents résultats reportés. Les principaux objectifs du projet sont de développer d'avantage ce type d'étude et de les étendre avec une autre méthode d'induction des acouphènes : le traumatisme acoustique. La première étape consistera à optimiser le niveau d'administration du manganèse (Mn) pour que l'entrée cellulaire et la toxicité biologique soient mieux contrôlées. Ces études de calibration permettront d'obtenir des données quantitatives, liées à la concentration du chlorure de Manganèse. Après ces premiers ajustements techniques et méthodologiques, une série d'expérimentation sera effectuée avec une administration de salicylate, étant certifié provoquant des acouphènes à 100% des sujets humains ou animales. Puis une autre série d'étude sur les traumatismes acoustiques sera réalisée et les résultats MEMRI obtenus seront collectés. Un aspect essentiel de ce projet est qu'il sera fortement renforcé et validé par des mesures comportementales d'acouphènes obtenues à partir des mêmes animaux expérimentés. La seconde étape se focalisera sur le développement et l'optimisation de la technique IRM du sodium. Pour ce faire, une antenne émission-réception double résonance (23Na-1H) sera réalisée permettant l'obtention d'images de sodium. Puis un protocole de validation sera développé pour des conditions d'acquisition in vitro et in vivo. Un autre point majeur est que, grâce à une autre subvention déjà obtenue, toutes nos données seront davantage comparées aux mesures d'électrophysiologies de l'activité spontanée et évoquée réalisées dans les structures du système central auditive et obtenues dans des conditions expérimentales similaires.

  • Titre traduit

    In search of behaviorally validated physiological markers of tinnitus in rodents: an approach centered on MRI methods


  • Résumé

    The determination of physiological markers of tinnitus in humans or in animals remains a challenge. Ideally the research community studying tinnitus would provide an objective measure for quantifying acoustic/perceptive features of tinnitus and would allow quantitative assessments of effects of various tinnitus inducing agents and of putative therapeutic trials. Over the recent years magnetic resonance possibilities has been more and more explored with various MRI (Magnetic Resonance Imaging) technics utilization. MRI methods can use contrast agents as Manganese Chloride (MEMRI) or Sodium (NaMRI). These two contrast agents enable to obtain quantitative data concerning neuronal functioning. MEMRI images reveal remarkable determinations of activated brain areas following the administration of tinnitus-inducing agents. Over the last months, we successfully applied this MEMRI technique in the salicylate induced tinnitus animal model and confirmed previously reported results. The present project aims at developing further these studies and extending them to tinnitus induced by acoustic trauma. In a first step optimal levels of Mn administration will be determined so that cellular entrance versus possible biological toxicity will be best controlled. Then calibrating studies will be performed in order to obtain quantitative data, functionally related to Mn concentrations. After these first technical/methodical adjustments a series of experiments will be performed using administration of salicylate, which is well-established as providing tinnitus in 100% of subjects whether humans or animals. Then in another series of studies acoustic trauma will be used to induce tinnitus and MEMRI results will be collected. A very essential aspect of this project is that it will be strongly reinforced and validated by behavioral measures of tinnitus obtained from the same experimental animals. In a second step a development and optimization sodium method will be performed. In order to do that a double-tuned 23Na-1H volume head coil will be realized to obtain 23Na MR imaging. Then, a validation protocol will be developing to in vitro and in vivo sodium MRI. Another major point is that, thanks to another grant already obtained, all these data will be further confronted with electrophysiological measures of spontaneous and evoked activity in central auditory structures obtained in similar experimental conditions.