Mécanismes d’adaptation neuronale après une lésion cervicale de la moelle épinière et stimulation synchronisée comme approche thérapeutique pour prévenir l’atrophie diaphragmatique : évaluation longitudinale par IRM // Mechanisms of neural adaptation afte

Les lésions de la moelle épinière (SCI), notamment cervicales (60 %), entraînent souvent une paralysie respiratoire. Les patients atteints à C4 ou plus haut dépendent de la ventilation mécanique (MV), qui aggrave la faiblesse diaphragmatique et limite la récupération respiratoire.
Dr Isabelle Vivodtzev a développé le rSynES, un système non invasif stimulant les muscles intercostaux et abdominaux synchronisés avec la respiration. Ce système pourrait activer les réseaux neuronaux spinaux et favoriser la régénération axonale.
Le projet propose d’étudier les effets de rSynES dans un modèle murin de lésion cervicale unilatérale (C3), permettant une évaluation longitudinale des effets physiologiques et moléculaires.
La respiration sera mesurée par pléthysmographie et EMG, avant et après traitement.
Dr Julien Flament apportera son expertise en imagerie CEST-MRI du glutamate (gluCEST), utile pour cartographier la moelle et détecter des déficits énergétiques neuronaux.
Des marqueurs synaptiques, la plasticité des motoneurones, les voies descendantes et l’inflammation seront également analysés (immunomarquage, western blot, traçage axonal).
Le projet combinera les expertises du laboratoire NEAR (neuroplasticité respiratoire) et de MIRCen-CEA (IRM avancée).
Les séquences MRI sont déjà disponibles, et des outils de quantification sont en place.
Le projet vise à démontrer l’efficacité thérapeutique de rSynES pour les patients ventilés.
Il explorera aussi si l’IRM peut fournir de nouveaux biomarqueurs sensibles de neuroplasticité.
Les résultats pourraient ouvrir la voie à des approches thérapeutiques innovantes post-SCI.
Ce travail pluridisciplinaire associe neurosciences, IRM, analyse des données et modélisation.
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Spinal cord injuries (SCI), particularly cervical ones (60%), often lead to respiratory paralysis. Patients with injuries at C4 or higher are dependent on mechanical ventilation (MV), which worsens diaphragmatic weakness and limits respiratory recovery.
Dr. Isabelle Vivodtzev has developed rSynES, a non-invasive system that stimulates intercostal and abdominal muscles in synchronization with breathing. This system may activate spinal neuronal networks and promote axonal regeneration.
The project aims to investigate the effects of rSynES in a mouse model of unilateral cervical injury (C3), enabling longitudinal evaluation of physiological and molecular responses.
Respiration will be measured using plethysmography and EMG, before and after treatment.
Dr. Julien Flament will contribute his expertise in CEST-MRI glutamate imaging (gluCEST), which is useful for spinal cord mapping and detecting neuronal energy deficits.
Synaptic markers, motoneuron plasticity, descending pathways, and inflammation will also be analyzed (immunostaining, western blotting, axonal tracing).
The project will combine the expertise of the NEAR laboratory (respiratory neuroplasticity) and MIRCen-CEA (advanced MRI).
MRI sequences are already available, and quantification tools are in place.
The project aims to demonstrate the therapeutic effectiveness of rSynES for ventilator-dependent patients.
It will also explore whether MRI can provide novel sensitive biomarkers of neuroplasticity.
The results could pave the way for innovative therapeutic approaches following SCI.
This multidisciplinary work combines neuroscience, MRI, data analysis, and modeling.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de biologie François JACOB
Service : MIRCEN
Laboratoire : Laboratoire des Maladies Neurodégégératives
Date de début souhaitée : 01-10-2025
Ecole doctorale : Complexité du Vivant (CdV)
Directeur de thèse : Flament Julien
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/JACOB/MIRCen
URL : https://www.researchgate.net/profile/Julien_Flament
URL : http://jacob.cea.fr/drf/ifrancoisjacob/Pages/Departements/MIRCen.aspx

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de biologie François JACOB
Service : MIRCEN

Master 2 en Neurosciences / Physiologie avec un goût prononcé pour l’imagerie et la programmation