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Impact de l'activité nociceptive soutenue sur la récupération de la locomotion à la suite d'une lésion complète de la moelle épinière chez la souris Jeffrey-Gauthier R 1,3-4 , Piché M 2-4 , Leblond H 1,3-4 1. Département d'anatomie, UQTR; 2. Département de chiropratique; 3. Centre de recherche en neuropsychologie et cognition (CERNEC); 4. Groupe de recherche en cognition, neuroscience, affect et comportement (CogNAC) Conclusion L'activité nociceptive soutenue induites par injection de CFA semble altérer la récupération de la locomotion chez la souris suite à une lésion complète de la moelle épinière: 1) Le groupe CFA- récupèrent une bonne coordination inter et intra patte postérieure, contrairement au groupe CFA+; 2) Le manque de coordination des souris CFA+ est associé à une augmentation de la traînée de la patte postérieure lors de la phase de balancement ainsi qu'une incapacité à déposer la patte devant l'articulation de la hanche au début de la phase de support. Références [1] Barbeau et Rossignol. Brain Research, 1987. 412 [2] Bouyer LJ and Rossignol S. Ann NY Acad Sci. 1998; 860: 508-512. [3] Grau JW et al. Frontiers in Physiology. 10 août 2012; Introduction Lors de lésion spinale complète, un réseau locomoteur situé dans la moelle épinière lombaire (CPG; central pattern genera- tor) permet de générer un patron locomoteur en absence de communication avec le cerveau. 1 Nous savons que ce réseau est modulé par l'entraînement dû à l’activité sensorielle cutanée et proprioceptive 2 mais qu’en est-il de l’activité nociceptive (transmettant l’information de douleur)? Des études chez l'animal spinal ont révélé que l'activité noci- ceptive induit un déficit d’adaptation lors de tâches motrices simples. 3 Notre objectif: évaluer l'impact de l'activité nociceptive sou- tenue sur l'adaptation à une tâche motrice complexe telle que la récupération de la locomotion chez des souris spina- les. Hypothèse L'activité nociceptive soutenue induite par injection de CFA (adjuvant complet de Freund) dans les muscles paraverté- braux sous-lésionels causera un déficit de récupération de la locomotion comparé à des souris non injectées. Méthodes 2) Injection de CFA 3) Jour 4 Jour 15 Jour 28 1) Lésion complète 1) Lésion chirurgicale complète effectuée à T8. 2) Injection de CFA (0,025ml/site) dans les muscles paraver- tébraux gauche et droit au niveau L1 et L5 (groupe CFA+, n=4). Un groupe contrôle a également subi le même proto- cole sans injection de CFA (groupe CFA-, n=4). 3) Analyse de la locomotion des souris à l'aide d'acquisitions vidéo par une caméra haute vitesse positionnée perpendicu- lairement au tapis-roulant avant la lésion (intacte) et aux jours 4, 15 et 28 suivant la lésion. Des marqueurs sont appliqués sur 6 points de la patte gauche et 1 point de la patte droite de la souris soit 1) crête iliaque 2) grand trochanter 3) genou 4) cheville 5) articulation métatarsophalangienne 6) bout du deuxième orteil patte gauche et 7) bout du deuxième orteil patte droite Les souris CFA- font des pas plus longs que les souris CFA+. Le contact se fait parfois devant l'arti- culation de la hanche, contrairement aux souris CFA+. Résultats Impact du CFA sur la récupération fonctionnelle de la locomotion Impact du CFA sur la coordination inter et intra patte(s) postérieure(s) 0 100 200 300 400 500 Intact J4 J15 J28 Support Balancement Traînée -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 Intact J4 J15 J28 PG; CFA- PD; CFA- PG; CFA+ PD; CFA+ Les souris CFA- récupérent partiellement la capacité à soulever la patte lors de la phase de balancement (J15-28), contrairement au souris CFA+. 0 50 100 150 200 250 300 350 0 20 40 60 80 100 120 0 50 100 150 200 250 300 0 50 100 150 200 250 20 40 60 80 100 120 0 50 100 150 200 250 Hanche 30 80 130 Genou 20 75 130 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Hanche 30 80 130 Genou 20 75 130 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Hanche 30 80 130 Genou 20 75 130 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 0 50 100 150 200 250 300 350 0 50 100 150 200 250 Hanche 30 80 130 Genou 20 75 130 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 A) Cycle de marche B) Excursion angulaire Intacte J4 J15 J28 Nombre d'images Période de 2 cycles de marche consécutifs PG PD AG AD PG PD AG AD PG PD PG PD PG PD PG PD PG PD PG PD Suite à la lésion complète (J4), les souris perdent la capacité d'alterner les phases de sup- port et de balancement des pattes postérieures droite et gauche (coordination inter). L'alternance des phases est observée de nouveau seule- ment pour le groupe CFA- (J28). La capacité d'alterner entre flexion et extension des articu- lations de la hanche et du genou (coordination intra) est aussi altérée. L'excursion an- gulaire est d'amplitude plus élevée au J28 pour les souris CFA-. A) Traînée de la patte lors de la phase de balancement B) Position de la patte par rapport à la hanche au début et à la fin de la phase de support CFA- CFA+ Discussion Remerciements Ce projet est financé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et génie du Canada (CRSNG). Renaud Jeffrey-Gauthier est boursier du CRSNG et des Fonds de recherche québécois en santé. CFA- CFA+ CPG Lésion complète Stimulations cutanée et proprioceptive (entraînement) Activité nociceptive soutenue (CFA)

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Impact de l'activité nociceptive soutenue sur la récupération de la locomotionà la suite d'une lésion complète de la moelle épinière chez la sourisJeffrey-Gauthier R1,3-4, Piché M2-4, Leblond H1,3-4

1. Département d'anatomie, UQTR; 2. Département de chiropratique; 3. Centre de recherche en neuropsychologieet cognition (CERNEC); 4. Groupe de recherche en cognition, neuroscience, affect et comportement (CogNAC)

ConclusionL'activité nociceptive soutenue induites par injection de CFA semble altérer la récupération de la locomotion chez la souris suite à une lésion complète de la moelle épinière:

1) Le groupe CFA- récupèrent une bonne coordination inter et intra patte postérieure, contrairement au groupe CFA+; 2) Le manque de coordination des souris CFA+ est associé à une augmentation de la traînée de la patte postérieure lors de la phase de balancement ainsi qu'une incapacité à déposer la patte devant l'articulation de la hanche au début de la phase de support.

Références[1] Barbeau et Rossignol. Brain Research, 1987. 412 [2] Bouyer LJ and Rossignol S. Ann NY Acad Sci. 1998; 860: 508-512. [3] Grau JW et al. Frontiers in Physiology. 10 août 2012;

IntroductionLors de lésion spinale complète, un réseau locomoteur situé dans la moelle épinière lombaire (CPG; central pattern genera-tor) permet de générer un patron locomoteur en absence de communication avec le cerveau.1

Nous savons que ce réseau est modulé par l'entraînement dû à l’activité sensorielle cutanée et proprioceptive2 mais qu’en est-il de l’activité nociceptive (transmettant l’information de douleur)?

Des études chez l'animal spinal ont révélé que l'activité noci-ceptive induit un déficit d’adaptation lors de tâches motrices simples.3

Notre objectif: évaluer l'impact de l'activité nociceptive sou-tenue sur l'adaptation à une tâche motrice complexe telle que la récupération de la locomotion chez des souris spina-les.

HypothèseL'activité nociceptive soutenue induite par injection de CFA (adjuvant complet de Freund) dans les muscles paraverté-braux sous-lésionels causera un déficit de récupération de la locomotion comparé à des souris non injectées.

Méthodes2) Injection de CFA

3) Jour 4 Jour 15 Jour 28

1) Lésion complète

1) Lésion chirurgicale complète effectuée à T8.2) Injection de CFA (0,025ml/site) dans les muscles paraver-tébraux gauche et droit au niveau L1 et L5 (groupe CFA+, n=4). Un groupe contrôle a également subi le même proto-cole sans injection de CFA (groupe CFA-, n=4).3) Analyse de la locomotion des souris à l'aide d'acquisitions vidéo par une caméra haute vitesse positionnée perpendicu-lairement au tapis-roulant avant la lésion (intacte) et aux jours 4, 15 et 28 suivant la lésion.

Des marqueurs sont appliqués sur 6 points de la patte gauche et 1 point de la patte droite de la souris soit 1) crête iliaque 2) grand trochanter 3) genou 4) cheville 5) articulation métatarsophalangienne 6) bout du deuxième orteil patte gauche et 7) bout du deuxième orteil patte droite

Les souris CFA- font des pas plus longs que les souris CFA+. Le contact se fait parfois devant l'arti-culation de la hanche, contrairement aux souris CFA+.

Résultats

Impact du CFA sur la récupération fonctionnelle de la locomotion

Impact du CFA sur la coordination inter et intra patte(s) postérieure(s)

0

100

200

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Intact J4 J15 J28Support Balancement Traînée

-50-40-30-20-1001020304050

Intact

J4

J15

J28

PG; CFA- PD; CFA- PG; CFA+ PD; CFA+

Les souris CFA- récupérent partiellement la capacité à soulever la patte lors de la phase de balancement (J15-28), contrairement au souris CFA+.

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A) Cycle de marche B) Excursion angulaire

Inta

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Nombre d'images

Période de 2 cycles de marche consécutifs

PGPDAGAD

PGPDAGAD

PGPD

PGPD

PGPD

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PGPD

Suite à la lésion complète (J4), les souris perdent la capacité d'alterner les phases de sup-port et de balancement des pattes postérieures droite et gauche (coordination inter). L'alternance des phases est observée de nouveau seule-ment pour le groupe CFA- (J28).

La capacité d'alterner entre flexion et extension des articu-lations de la hanche et du genou (coordination intra) est aussi altérée. L'excursion an-gulaire est d'amplitude plus élevée au J28 pour les souris CFA-.

A) Traînée de la patte lors de la phase de balancement

B) Position de la patte par rapport à la hancheau début et à la �n de la phase de supportCFA- CFA+

Discussion

RemerciementsCe projet est financé par le Conseil de recherches en sciencesnaturelles et génie du Canada (CRSNG). Renaud Jeffrey-Gauthier est boursier du CRSNG et des Fonds de recherche québécois en santé.

CFA- CFA+

CPG

Lésion complète

Stimulations cutanée etproprioceptive (entraînement)

Activité nociceptive soutenue (CFA)