Systèmes moteur et cognitif au cœur du CoActions Lab

Pierre Vassiliadis, postdoctorant à l’EPFL, a mis au point, dans le cadre de sa thèse de doctorat en cotutelle UCLouvain-EPFL, une technique capable de stimuler profondément le cerveau sans chirurgie, ouvrant une voie au traitement de maladies telles que les addictions. Coup de projecteur sur le labo de la Pre Julie Duqué où Pierre Vassiliadis a réalisé sa thèse. 

C’est une toute nouvelle technique que met en avant l’article publié dans Nature Human Behaviour par Pierre Vassiliadis, aujourd’hui postdoctorant à l’EPFL et le Pr Friedhelm C. Hummel (EPFL). C’est à l’UCLouvain, au sein du CoActions Lab de la Pre Julie Duqué (Institut de neuroscience de l’UCLouvain, IoNS), que le chercheur a réalisé la thèse de doctorat qui a conduit à cette publication. 

Systèmes moteur et cognitif interagissent

Le CoActions Lab étudie les liens entre le système cognitif et le système moteur. « Ils sont très souvent présentés séparément alors que ces deux systèmes interagissent », explique Julie Duqué. Les scientifiques cherchent notamment à savoir en quoi les mécanismes moteurs sous-tendant la préparation d’une action diffèrent chez des personnes présentant un comportement impulsif, par exemple, des patients alcoolo-dépendants et des joueurs pathologiques (‘gamblers’) dans le cadre d’une collaboration avec le Pr Philippe de Timary. « Beaucoup de recherches sur ces sujets se focalisent sur les régions cognitives. Au sein du labo, nous nous intéressons au système moteur pour comprendre des processus cognitifs et les troubles qui peuvent découler de leur altération », poursuit la Pre Duqué. « L'idée principale est que les patients ayant des lésions dans les régions motrices, comme après un AVC, peuvent développer des troubles cognitifs. Inversement, des troubles moteurs comme ceux observés dans la maladie de Parkinson, pourraient être causés par une altération des processus motivationnels liés à la dopamine. »

Stimuler le locus coeruleus 

Trois grandes thématiques de recherche occupent actuellement les chercheuses et chercheurs du CoActions Lab, et celles-ci évoluent avec l’arrivée de nouveaux doctorants et post-doctorants :

• La stimulation non-invasive du locus coeruleus, une structure au niveau du tronc cérébral, à l’origine de la noradrénaline (qui régule les mécanismes de stress mais aussi de vigilance et d’attention), via la stimulation transcutanée du nerf vague (tVNS) au niveau de l'oreille, dans le cadre d’études sur la prise de décisions et le contrôle de mouvements d’atteinte vers une cible. 
• L’étude des sources d’urgence dans les comportements, y compris les processus motivationnels et de contrôle inhibiteur, en lien avec l’impulsivité rencontrée chez des joueurs pathologiques, des patients alcoolo-dépendants et même des adolescents, ou, à l'inverse, avec l'apathie constatée chez les patients atteints de la maladie de Parkinson, entre autres. 
• L’apprentissage moteur, notamment la manière dont il peut se généraliser à des tâches non apprises ou à des 'effecteurs' non entraînés, comment il peut être renforcé par des méthodes de neuromodulation ou par la motivation liée à la récompense, ainsi que par la brève réactivation de compétences motrices peu de temps après l'apprentissage.

À la stimulation magnétique transcrânienne et l’IRM s’ajoutent aujourd’hui des techniques telles que l’électroencéphalographie ou la stimulation du nerf vague, toutes méthodes non invasives et sans recours à des manipulations pharmacologiques.