Séminaire – Marina Martinez

Abstract :

250 000 nouveaux cas de lésions de la moelle épinière surviennent chaque année dans le monde. Dans la majorité des cas, les patients ont une lésion incomplète qui épargne des connexions entre le cerveau, qui initie les mouvements, et les circuits moteurs de la moelle épinière, qui les génèrent. Ces blessés médullaires peuvent éventuellement récupérer certaines fonctions motrices avec le temps, mais la récupération demeure souvent partielle. Un de mes objectifs de recherche est de comprendre comment certaines structures du cerveau, et en particulier le cortex moteur, interagissent avec les circuits moteurs de la moelle épinière pour optimiser la récupération de la marche après des atteintes médullaires. Pour ce faire, nous nous appuyons sur des paradigmes innovants permettant de manipuler l’activité corticale chez le rat que nous combinons à des approches comportementales et des techniques électrophysiologiques et neuroanatomiques. Nous exploitons également ces mécanismes pour faciliter la récupération de la marche en testant des interfaces cerveau-machine. Ces recherches ont un intérêt clinique et thérapeutique important dans la mesure où le cortex moteur est une structure cérébrale pouvant être facilement ciblée chez l’humain.

Locomotor recovery following spinal cord injury, a tale of cortex
Marina Martinez, Department of Neuroscience, Faculty of Medicine, Université de Montréal (QC, Canada) ; Groupe de Recherche sur le Système Nerveux Central ; Centre de Recherche de l’Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal.
Host : G. Barrière, CRCN CNRS, Université de Bordeaux, INCIA (CNRS UMR 5287)

With a worldwide prevalence of about 250,000 new cases each year, spinal cord injuries (SCI) are a major cause of disability. For SCI individuals, limitations in sensory-motor activities such as walking and posture severely affect their quality of life. In most cases, patients have an incomplete injury that spares some connections between the brain, which initiates movements, and the spinal circuits, which generate them. These patients can eventually recover some motor functions with time but that recovery is often incomplete. One of the most promising avenues is to take advantage of the remaining communication pathways between the brain and the spinal cord and that could potentially be activated in order to restore function. One of my research interest is to study how brain structures with partial connectivity to the spinal cord, and particularly the motor cortex, facilitate recovery of walking after SCI. We combined cutting edge paradigms allowing to manipulate cortical activity with behavioral, electrophysiological and neuroanatomical techniques. We also deploy innovative brain-machine interfaces for motor control in animal models. Our experiments have important clinical implications in humans in whom the motor cortex can be easily targeted by activity-based neurorehabilitation and brain stimulation protocols.