Subcortical nociceptive processing : Implications for Parkinson's disease pain symptoms. Experimental approach in the rat
Traitement nociceptif sous-cortical : Implications dans les douleurs Parkinsoniennes. Approche expérimentale chez le rat
Résumé
Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease characterized by a progressive loss of dopaminergic neurons from the substantia nigra compacta. This degeneration leads to profound dysfunctions in a brain network essential for many functions, called the basal ganglia (BG). Although this network is traditionally associated with movement control, many studies have also attributed it a role in nociception. It is interesting to note that PD patients suffer from a complex painful symptomatology, improved by deep brain stimulation of the subthalamic nucleus (STN), one of the key regions of the BG. Therefore, the main objective of this thesis was to clarify the role of BG in nociception and to evaluate the impact of a dopaminergic degeneration on this function. In this purpose in a first study, we carried out electrophysiological recordings in rats and demonstrated that STN neurons are activated tonically and phasically by noxious stimuli. We then identified the parabrachial nucleus (PBN) as the main structure relaying the nociceptive information to the STN. In a second study, we investigated possible dysfunctions in this network in PD rat models. We thus describe an alteration of nociceptive signal processing in this network with a high degree of dopaminergic depletion, and report the presence of effective neuroplastic compensation mechanisms within PBN neurons with a moderate dopaminergic depletion. These results provide a new perspective on Parkinsonian pain that could result from pathological neuroplastic phenomena associated with abnormal activity and nociceptive signal processing by the BG network.
La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative caractérisée par la perte progressive des neurones dopaminergiques de la substance noire compacte. Cette dégénérescence engendre de profonds dysfonctionnements au sein d’un réseau cérébral essentiel pour de nombreuses fonctions, les ganglions de la base (GB). Bien que ce réseau soit classiquement associé au contrôle du mouvement, de plus en plus d’études lui prêtent également un rôle dans la nociception. Il est intéressant de constater que les patients Parkinsoniens présentent une symptomatologie douloureuse complexe, améliorée par la stimulation cérébrale profonde du noyau subthalamique (NST), une des régions clé des GB. De ce fait, l’objectif principal de cette thèse a été de préciser le rôle des GB dans la nociception et d’évaluer l’impact d’une dégénérescence dopaminergique sur cette fonction. Pour cela, nous avons, dans une première étude, effectué des enregistrements électrophysiologiques chez le rat, et démontré que les neurones du NST s’activent toniquement et phasiquement à la présentation de stimulations douloureuses. Nous avons ensuite identifié le noyau parabrachial (PBN), comme étant la structure principale relayant l’information nociceptive au NST. Dans une deuxième étude, nous avons recherché d’éventuels dysfonctionnements au sein de ce réseau chez des animaux modèles de la MP. Nous décrivons ainsi une altération du traitement du signal nociceptif avec un fort degré de déplétion dopaminergique, et reportons la présence de phénomènes de compensation neuroplastiques efficaces au sein du PBN avec un degré moyen de déplétion dopaminergique. Ces résultats apportent un nouveau regard sur les douleurs Parkinsoniennes, qui pourraient provenir de phénomènes neuroplastiques pathologiques associés à une activité et un traitement anormal du signal nociceptif par le réseau des GB.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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