Investigation de l’effet du polymorphisme Val66Met du gène BDNF sur les mécanismes neurophysiologiques qui sous-tendent les apprentissages moteurs procéduraux et sensorimoteurs, de même que sur le transfert intermanuel des apprentissages

Le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (Brain-Derived Neurotrophic Factor; BDNF), synthétisé en grande partie dans les neurones glutamatergiques en réponse à l’activité neuronale, est impliqué dans la plasticité synaptique et la croissance dendritique, en plus de jouer un rôle central dans le développement, le fonctionnement et la survie des neurones du système nerveux central. Le gène BDNF se retrouve le plus fréquemment sur sa forme Valine à Valine au codon 66 (Val66Val). Le polymorphisme à nucléotide unique Val66Met du gène BDNF, présent chez environ un tiers de la population américaine, interfère avec la recapture du BDNF par les granules de sécrétion et réduit la disponibilité du BDNF dans l’espace synaptique et les dendrites. De ce fait, le polymorphisme Val66Met est associé aux altérations de la neurotransmission excitatrice glutamatergique et inhibitrice GABA-ergique, de la synaptogénèse, ainsi qu’à des différences structurelles et fonctionnelles de plusieurs régions cérébrales comparativement aux porteurs de la variante Val66Val, par exemple au niveau de l’hippocampe. Dans le cortex moteur primaire (M1), le polymorphisme Val66Met du gène BDNF est lié à une altération de la plasticité synaptique dépendante de l’activité se répercutant entre autres dans une modulation anormale des cartes corticomotrices, de l’excitabilité corticospinale et de l’homéoplasticité synaptique. Sur le plan comportemental, les individus porteurs du polymorphisme Val66Met montrent un déficit d’apprentissage et de rétention d’habiletés visuomotrices complexes. Or, les effets potentiels du polymorphisme Val66Met sur la plasticité synaptique intracorticale impliquée dans l’apprentissage moteur et sur le transfert intermanuel de l’apprentissage, sous-tendu en grande partie par les interactions interhémisphériques, demeurent à ce jour inconnu.   Dans le cadre du présent ouvrage, nous avons comparé les performances en apprentissage, en rétention et en transfert intermanuel d’habiletés motrices procédurales, par le biais de la Serial Reaction Time Task (SRTT), et en apprentissage d’habiletés sensorimotrices de base, soient la vitesse de contraction motrice, la précision de force de préhension et la dextérité manuelle fine, entre des sujets Val66Met et Val66Val droitiers, âgés de 18 à 35 ans. À l’aide de la stimulation magnétique transcrânienne, nous avons également comparé la modulation de divers mécanismes neurophysiologiques en M1 en lien avec ces phénomènes, notamment l’excitabilité corticospinale, l’inhibition intracorticale de courte latence et l’inhibition interhémisphérique. Les résultats des deux études suggèrent l’absence de différence entre les sujets Val66Val et Val66Met sur l’apprentissage de composantes sensorimotrices avec la main droite dominante et la main gauche non dominante, ainsi que sur l’apprentissage procédural d’une séquence motrice. Cependant, les résultats de l’étude 1 ont indiqué une altération du transfert intermanuel de la séquence apprise avec la main dominante vers la main non dominante non entraînée chez les sujets Val66Met, suggérant une atteinte probable des interactions interhémisphériques. De plus, les résultats de l’étude 2 ont montré une absence de modulation de l’inhibition intracorticale à courte latence en M1 bilatéral suivant la pratique sensorimotrice. Les implications potentielles de ces résultats dans l’apprentissage moteur, le transfert intermanuel et les mécanismes neurophysiologiques qui les sous-tendent sont discutées. En somme, ces résultats permettent une perspective plus précise du lien entre le polymorphisme Val66Met et ces phénomènes, en plus de suggérer des hypothèses spécifiques à étudier.

Keyphrases: Facteur neurotrophique dérivé du cerveau, polymorphisme Val66Met, apprentissage moteur, transfert intermanuel, cortex moteur primaire, stimulation magnétique transcrânienne, excitabilité corticospinale, inhibition intracorticale à courte latence, inhibition interhémisphérique, Brain-derived neurotrophic factor