Soutenance de la thèse de Frédéric Matonti

19 décembre 2013

Salle Henri Gastaut à 16h

Analyse de la réponse rétinienne et corticale à la stimulation électrique par implant sous-rétinien sur modèle murin


Analyse de la réponse rétinienne et corticale à la stimulation électrique par implant sous-rétinien sur modèle murin

L’objectif de cette thèse est la validation fonctionnelle d’implants rétiniens pour la restauration fonctionnelle de la vision chez des patients non-voyants suite à la perte de leurs photorécepteurs. La restauration d’une certaine perception visuelle par implant rétinien a déjà été obtenue en clinique mais la résolution de la vision restaurée n’autorise pas encore la reconnaissance de visages ou la locomotion autonome. Ce travail a eu pour objectif le développement d’un modèle animal afin de valider expérimentalement de nouveaux prototypes d’implants et de nouveaux protocoles de stimulation. Ce travail comporte plusieurs parties. Tout d’abord nous avons utilisé la technique de spectroscopie d’impédance pour simuler mathématiquement l’interface tissu-implant pour notamment caractériser la présence d’un espace entre le tissu et l’implant. Ce modèle donne des indications sur la diffusion latérale des courants de stimulation en accord avec les mesures obtenues sur les activations corticales que nous avons mesuré. Ces données confirment l’importance de réduire l’espace entre électrodes de stimulation et tissu rétinien, ainsi que l’importance des caractéristiques physiques du stimulus électrique (intensité, polarité, fréquence, symétrie...). La seconde partie compare par imagerie optique les caractéristiques de la réponse corticale évoquée par stimulation visuelle ou une stimulation électrique rétinienne par prothèse sous rétinienne. Il a pu être démontré ainsi que la stimulation d’une électrode induit une activation corticale à la position attendue, que la gamme opérationnelle de l’intensité électrique peut être mis en correspondance avec l’intensité lumineuse, mais que la taille de l’activation par l’implant rétinien est beaucoup plus grande que son correspondant visuel. Dans une troisième partie, est réalisée une évaluation in vitro de la performance des stimulations sur rétine isolée pour définir comment les cellules ganglionnaires réagissent à différents modes de stimulations. Ce travail a permis d’établir la courbe des réponses en fonction de l’intensité des stimulations électriques et de montrer l’apparition d’une période réfractaire après la réponse qui est d’autant plus importante que l’amplitude de la stimulation est élevée. Ces résultats in vivo et in vitro sont particulièrement importants pour améliorer le protocole des stimulations en utilisant les réponses fonctionnelles évoquées comme base d’interprétation. Enfin, la thèse décrit un nouveau modèle animal de dégénérescence rétinienne qui présente des désorganisations de la rétine externe visible sur l’animal vivant et caractérisée par des examens angiographiques de la rétine, et sur coupes histologiques. Une analyse en imagerie optique a été réalisée sur ce modèle afin d’évaluer la réponse corticale aux même stimuli (visuels et électriques) que ceux testés sur le modèle sain. Ce modèle animal pourrait servir de modèle de pathologie humaine pour la validation des protocoles de stimulation ou pour le développement de stratégies thérapeutiques pour les pathologies correspondantes. Ainsi, ce travail de thèse, par des approches physiques et physiologiques complémentaires, apporte un certain nombre de réponses qui devraient permettre d’améliorer l’utilisation de futures prothèses rétiniennes par une adaptation physique des matrices d’électrodes ou des patrons de stimulations utilisées.

Membres du Jury de la Thèse :

Monsieur le Dr CHAVANE Frédéric Directeur de thèse

Monsieur le Dr MASSON Guillaume Co-Directeur thèse

Monsieur le Pr HOFFART Louis Président du Jury

Monsieur le Pr GASTAUD Pierre Rapporteur

Monsieur le Dr PICAUD Serge Rapporteur

Monsieur le Dr MARRE Olivier Examinateur

Mots clés : Prothèse rétinienne, rétine, cortex visuel, imagerie optique, Multi Electrod Array, spectroscopie d’impédance, dégénérescence rétinienne, rétinite pigmentaire, dégénérescence maculaire, rat 

CNRS logo université Aix Marseille logo | plan du site | mentions légales | contact | admin | intranet | intcloud |