Une image fonctionnelle globale des structures olfactives activées par des odeurs n’a encore jamais été produite chez l’animal pris comme modèle. La difficulté principale provient du mode d’acquisition des images, qui impose l’immobilité du sujet. Les animaux doivent être anesthésiés ou accoutumés à la contention. Si l’anesthésie déprime les fonctions cérébrales, la contention génère du stress qui contamine les images.

L’imagerie RMN (IRM) améliorée par le manganèse (MEMRI) est un moyen de pallier ces difficultés. Le manganèse est un agent visible en IRM. C’est également un analogue du calcium, capté par les neurones activés puis transporté par ceux-ci jusqu’à la synapse où il est libéré. Il est donc un marqueur à la fois anatomique et fonctionnel des réseaux de neurones La machinerie cellulaire qui excrète le calcium n’excrète le manganèse que très lentement, ce qui assure un signal IRM durable.

Pour étudier l’olfaction, la neurotoxicité du manganèse a essentiellement restreint l’utilisation du MEMRI au seul traçage anatomique des voies nerveuses. Nos équipes de recherche sont les premières à l’avoir utilisé à des fins fonctionnelles dans les zones profondes du cerveau du rat et ceci dans des conditions proches des conditions naturelles. Après administration du manganèse, la stimulation olfactive a été pratiquée sur l’animal conscient, la rémanence du manganèse dans les neurones permettant qu’ensuite l’acquisition d’images reflète l’activation cérébrale.

Par ce procédé, nous avons montré que différentes odeurs biologiquement signifiantes activent différemment le cortex olfactif primaire. MEMRI semble donc être une technique pertinente pour l’imagerie fonctionnelle des sensorialités chez le petit animal de laboratoire.

Nous envisageons maintenant d’améliorer les conditions d’administration du manganèse et d’utiliser l’aimant récemment mis en champ sur la plate-forme Inra du site de Theix. Ceci permettra une analyse quantitative plus fine de l’activation du système olfactif et l’étude de sa plasticité fonctionnelle.

Partenaires

Ces travaux ont été menés en partenariat avec l’unité Neurobiologie de l’Olfaction de Jouy-en-Josas (département Phase) dans le cadre d’une thèse en codirection par ces deux unités et co-financée par le projet ANR AROMALIM et les départements de recherche Cepia, Phase et AlimH de l'INRA.