Les maladies respiratoires avec atteinte du contrôle neuronal de la ventilation ont souvent une issue fatale, et à ce jour, ne bénéficient d’aucun traitement efficace. Cette étude a pour but de déterminer si un modèle préclinique du contrôle de l’activité respiratoire chez le rat peut être utilisé afin d’évaluer l’intérêt thérapeutique de la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) dans l’insuffisance respiratoire.

Un choc unique biphasique au niveau de différentes régions supraspinales chez le rat Sprague-Dawley male anesthésié, ventilé, a été effectué en utilisant une bobine humaine en forme de huit. Les potentiels évoqués moteurs diaphragmatiques (PEMdia) ont été enregistrés, amplifiés et filtrés à l’aide d’électrodes bipolaires implantées dans la partie crurale du diaphragme.

Une stimulation magnétique en choc unique située à 6mm en arrière du Bregma induit un large PEMdia, stimulant les voies respiratoires supraspinales. Un blindage magnétique placé sur la bobine réduit l’intensité du champ magnétique et améliore la focalité de celui-ci, ce qui induit une augmentation du seuil de recrutement et une diminution de la courbe de recrutement des PEMdia. De plus, un marquage rétrograde transynaptique appliqué sur le diaphragme montre qu’il existe des connexions entre le cortex moteur, les régions périaqueducales, de nombreux neurones du bulbe rachidien ainsi que des neurones et interneurones spinaux. Ces résultats montrent qu’il existe un substrat neuroanatomique spécifique (direct ou indirect) par lequel transitent les stimulations supraspinales induites par TMS vers les motoneurones phréniques.

Un PEMdia en réponse à un choc de TMS peut être spécifiquement enregistré chez le rat, ce qui permettra d’étudier la plasticité respiratoire sur ce modèle préclinique. Cette technique non invasive de neuromodulation de voies supraspinales respiratoires pourrait conduire au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques de l’insuffisance respiratoire au cours de lésions spinales cervicales ou de sclérose latérale amyotrophique par exemple.