Imagerie fonctionnelle ultrasonore du système nerveux central : des entrées dans le SNC jusqu’aux fonctions cognitives complexes chez le rat et chez le primate non humain

This thesis focuses on the applications of functional ultrasound imaging (fUS) to the study of neurovascular phenomena in rats and non-human primates, in particular the study of inputs into the central nervous system and the integration of information by higher centres of cognition. Initially, it enabled us to study the integration of nociceptive information by the spinal cord in rats. A second part of this thesis allowed us, in the non-human primate, to image a fronto-medial plane containing the supplementary eye field (SEF) and the anterior cingulate cortex (ACC). We showed, for the first time, that the SEF allow the monitoring of motivation as well as a role of the CCA in the will and free will of the primate. Finally, we were interested in the coupling between two techniques: fUS and electrophysiology. The major interest of coupled measurements lies in the ability to directly measure local neuronal activity but also the resulting hemodynamic response, allowing us to link the neuronal response to the vascular response.Ces travaux de thèse portent sur les applications de l’imagerie fonctionnelle ultrasonore (fUS) à l’étude de phénomènes neurovasculaires chez le rat et le primate non-humain, notamment l’étude des entrées dans le système nerveux central et à l’intégration de l’information par les centres supérieurs de la cognition. Elle nous a, dans un premier temps, permis d’étudier l’intégration de l’information nociceptive par la moelle épinière chez le rat. Une seconde partie de cette thèse nous a permis, chez le primate non-humain, d’imager un plan fronto-médian contenant les champs oculomoteurs supplémentaires (COS) et le cortex cingulaire antérieur (CCA). Nous avons montré, pour la première fois, que les COS permettent le suivi de la motivation ainsi qu’un rôle du CCA dans la volonté et le libre-arbitre du primate. Finalement, nous nous sommes intéressés au couplage entre deux techniques : le fUS et l’électrophysiologie. L’intérêt majeur des mesures couplées réside dans la capacité de mesurer directement l’activité neuronale locale mais aussi la réponse hémodynamique qui en découle, nous permettant de lier la réponse neuronale à la réponse vasculaire