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Territoires vasculaires du cerveau : une configuration inattendue

 

Le réseau vasculaire du cortex cérébral est bien plus robuste que ce que l'on pensait. C'est ce que viennent de montrer des chercheurs de l'Institut de mécanique des fluides de Toulouse (CNRS/INP Toulouse/Université Toulouse III - Paul Sabatier) et du Centre de recherche cerveau et cognition (CNRS/Université Toulouse III - Paul Sabatier), qui ont analysé dans les détails l'organisation structurale et fonctionnelle des réseaux artério-veineux assurant la microcirculation cérébrale. Ces travaux ont été publiés dans la revue NeuroImage.

 

Les artérioles et les veinules issues du réseau vasculaire de la surface du cerveau irriguent et drainent respectivement le sang dans le cortex cérébral. Lors d'un accident vasculaire cérébral, les artérioles peuvent se boucher et limiter l'irrigation du cortex. En effet, la lésion spécifique des artérioles, provoquée in vivo, perturbe la perfusion sanguine réalisée dans de petites régions cérébrales, également appelées « territoires vasculaires ». Les artérioles endommagées semblent donc constituer une sorte de goulot d'étranglement de la perfusion cérébrale.

Le travail des chercheurs toulousains apporte un éclairage nouveau sur les territoires vasculaires de perfusion, en mettant en évidence les compensations passives qui peuvent se produire par l'intermédiaire du maillage très complexe de capillaires sanguins, qui relient les veinules aux artérioles. Pour cela, les chercheurs ont simulé numériquement l'écoulement du sang dans un réseau micro-vasculaire de cortex cérébral de primates. Cet écoulement a été mesuré dans un volume de 18mm3 de matière grise dont la vascularisation a été décrite à l'échelle du micron grâce à la technique de tomographie par rayons X.

Les scientifiques ont ainsi montré qu'une large moitié du réseau vasculaire intra-cortical est alimentée par une dizaine d'artérioles et drainé par environ quatorze veinules. Si le couplage artério-veineux ne présente pas de motif préférentiel, il associe toutefois deux veinules voisines à une artériole, qui y distribue 80% de son sang. Une telle configuration prouve l'existence d'unités vasculaires artério-veineuses, dont il serait intéressant de comprendre les relations avec la neuro-architecture et l'organisation anatomo-fonctionnelle du cortex cérébral.

La robustesse de ces unités vasculaires remet en question l'idée pessimiste d'un goulot d'étranglement qui affecterait la micro-circulation cérébrale. Pris dans leur ensemble, ces travaux introduisent de façon originale, au vu du rôle primordial et limitant des artérioles pénétrantes, la possibilité d'une suppléance étendue de perfusion et de drainage par les capillaires sanguins à l'intérieur du tissu cérébral.




Figure : Illustration des territoires vasculaires cérébraux et de leur structure. Pour chaque vaisseau, est représenté en niveau de couleur allant du rouge au bleu (de 1 à 32) le nombre d'artérioles pénétrantes qui le perfusent. Plus un segment va vers le bleu, plus il est robuste au dysfonctionnement possible d'une entrée. © CERCO, IMFT, Romain Guibert

 



En savoir plus

  • Coupling and robustness of intra-cortical vascular territories, Romain Guibert, Caroline Fonta, Laurent Risser, Franck Plouraboué, NeuroImage (2012), 62(1):408-417, doi:10.1016/j.neuroimage.2012.04.030.

 

Contact chercheur

  • Caroline Fonta
    Centre de recherche cerveau et cognition (CERCO)
    UMR5549 CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier
    Hôpital Purpan - Pavillon Baudot - BP 25202
    31052 Toulouse Cedex 3

 

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