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 chez les 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 étudié sept médicaments et identifié des choix qui préservaient la fonction normale tout en minimisant les mouvements. Leur travail étend la portée de la recherche à un important organisme modèle.
Les organismes modèles sont des espèces qui sont étudiées par les scientifiques pour comprendre certains aspects de la biologie qui peuvent s’appliquer à d’autres organismes. Les exemples couvrent un large éventail de tailles ainsi que d’espèces, de la levure de boulanger et des mouches des fruits aux cobayes. Récemment, le ouistiti commun, un petit primate originaire d’Amérique du Sud, a suscité beaucoup d’intérêt, notamment dans les sciences neurologiques. Malgré leur taille minuscule, ils conservent la structure cérébrale très développée des primates, ce qui permet de mener des études susceptibles d’informer sur le fonctionnement de notre propre cerveau et sur la manière dont nous pourrions surmonter les maladies qui affectent les fonctions cérébrales supérieures.
Une piste de recherche importante est l’utilisation de l’IRM fonctionnelle (IRMf) pour étudier les cerveaux de ouistiti au repos. L’IRMf est une technique d’imagerie non invasive qui peut cartographier le flux sanguin à l’intérieur du corps ; dans le cerveau, cela peut être lié à une activité localisée. Cela permet un aperçu unique du réseau de l’état de repos (RSN), un réseau clé de connexions entre différentes parties du cerveau. Cependant, l’étude des marmousets dans une machine IRMf nécessite des contraintes ; cela nécessite à son tour des sédatifs / anesthésiques pour minimiser la détresse des animaux. Les médicaments eux-mêmes peuvent interférer avec l’activité cérébrale, limitant la portée des résultats.
Ainsi, une équipe de chercheurs dirigée par le professeur agrégé Junichi Hata a entrepris d’étudier les médicaments qui ont le moins d’impact sur le RSN. Ils ont testé sept sédatifs et anesthésiques courants, comparant le RSN de l’animal éveillé et sous traitement médicamenteux, ainsi que le suivi des mouvements de la tête, qui eux-mêmes peuvent affecter la qualité des données. Ils ont constaté que les médicaments Midazolam (Mida) et Dexmedetomidine (Dex) étaient les meilleurs pour préserver le réseau mais laissaient quelques traces de mouvement de la tête. Trois des cinq restants, 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 Dexmedetomidine (IsoDex), ont conservé suffisamment de RSN tout en minimisant les mouvements. La conclusion de l’équipe était que le Midazolam ou la Dexmédétomidine combinés à une légère contention peuvent être la solution la plus réaliste pour obtenir les données les plus précises, mais lorsque la contention est difficile, le Propofol ou la combinaison Isoflurane/Dexmédétomidine doivent être utilisés.
Bien que des études sur le bon dosage et son impact sur la fonction cérébrale soient toujours en cours, ces résultats présentent une orientation claire sur la manière dont les futures études sur les marmousets devraient être menées. De meilleures données signifieront de nouvelles avancées passionnantes vers 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 médicaux (numéro de subvention JP21dm0207001), une subvention KAKENHI de la société japonaise pour la promotion de la science (numéro de subvention JP20H03630) et la « plate-forme IRM », un programme du projet de promotion de l’utilisation publique de l’infrastructure de recherche avancée du ministère de l’Éducation, de la Culture, des Sports, de la Science et de la Technologie, Japon (numéro de subvention JPMXS0450400622).
