Étude des caractéristiques morphométriques du nerf médian chez le cochon. Révéler l’anatomie pour améliorer les approches de restauration fonctionnelle – Jonathan Baum (INRIA – Montpellier)

La stimulation directe des nerfs du bras est une approche visant la restauration des fonctions du
poignet et des doigts, altérées à la suite d’une atteinte neurologique [1]. En pratique, la qualité des
mouvements évoqués par la stimulation est conditionnée à l’activation synergique de muscles cibles et
donc au recrutement sélectif des fibres nerveuses constituant le nerf. Cependant, en raison d’une forte
variabilité inter–individuelle et de l’absence de connaissance anatomique à priori (répartition des
fascicules ; distribution et diamètre des fibres motrices), le réglage de la stimulation se fait au moyen de
sessions de calibration empiriques (chronophages) et non de manière anatomie–dépendante.
Du fait de sa proximité anatomique avec l’homme, le cochon constitue un modèle expérimental
de référence pour l’étude des effets d’une stimulation fonctionnelle des nerfs du bras. [2]. Après
stimulation épineurale et enregistrement de signaux EMG évoqués, les nerfs de la patte avant de 4
animaux ont été prélevés pour analyses histologiques (6 nerfs au total). La répartition des fascicules
nerveux a été révélée par coloration à l’hématoxyline éosine safran (HES) [3], tandis qu’un marquage
immunohistochimique à l’anti–choline–acétyltransférase (anti–ChAT) – technique utilisée sur des
échantillons issus d’autres mammifères [4] mais jamais sur le cochon – a dévoilé la distribution des
fibres motrices au sein du nerf.
Le marquage HES a révélé une organisation intra neurale similaire à celle de l’homme du point
de vue fasciculaire – tandis que le marquage immunohistochimique a mis en évidence les motoneurones
cibles au sein du nerf.
Cette étude, reposant sur le développement d’un protocole de marquage immunohistochimique
spécifique au modèle porcin, a permis de réaffirmer la pertinence du modèle porcin dans les études
électrophysiologiques, tout en ouvrant la voie à l’élaboration d’un modèle computationnel permettant
de lier stimulation épineurale et mouvements évoqués.
[1] K. L. Kilgore et al., « Evolution of Neuroprosthetic Approaches to Restoration of Upper
Extremity Function in Spinal Cord Injury », Top Spinal Cord Inj Rehabil, vol. 24, no 3, p. 252–264,
2018, doi: 10.1310/sci2403–252.
[2] A. S. Hanna et al., « Brachial plexus anatomy in the miniature swine as compared to human
», J Anat, vol. 240, no 1, p. 172–181, janv. 2022, doi: 10.1111/joa.13525.
[3] A. Kundu et al., « Stimulation Selectivity of the “Thin–Film Longitudinal Intrafascicular
Electrode” (tfLIFE) and the “Transverse Intrafascicular Multi–Channel Electrode” (TIME) in the Large
Nerve Animal Model », IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Eng., vol. 22, no 2, p. 400–410, mars 2014,
doi: 10.1109/TNSRE.2013.2267936.
[4] M. Badi et al., « Intrafascicular peripheral nerve stimulation produces fine functional hand
movements in primates », Sci. Transl. Med., vol. 13, no 617, p. eabg6463, oct. 2021, doi:
10.1126/scitranslmed.abg6463.