EN: Study of the neural adaptability of the hippocampus to hypoxia: a multimodal neuroimaging study in freedivers

Although hypoxia has detrimental effects on the nervous system, particularly on the hippocampal formation -crucial for episodic memory-; the performance of freedivers suggests that the brain has adaptive mechanisms to low oxygen supply. Freediving thus provides a natural model for studying the effects of repeated voluntary hypoxic exposure on brain function in healthy individuals.

Our project aims to compare the anatomical-functional aspects and memory performance of “freedivers” versus “non-freedivers” to study the adaptive mechanisms in the brain after prolonged and repeated exposure to controlled hypoxia during training. Using multimodal neuroimaging (Anatomical MRI, fMRI, MR Spectroscopy, ASL) and cognitive assessments (including episodic memory), our research aims to uncover the neural plasticity mechanisms underlying these adaptations. The findings could inform therapeutic strategies for neurological conditions affecting the hippocampus, such as perinatal hypoxia, stroke, or transient global amnesia.

FR: Etude de l’adaptabilité de l’hippocampe à l’hypoxie : une étude en neuroimagerie multimodale chez des plongeurs en apnée

Bien que l’hypoxie ait des effets délétères sur le système nerveux, en particulier sur la formation hippocampique – essentielle à la mémoire épisodique –, les performances des apnéistes suggèrent que le cerveau dispose de mécanismes adaptatifs face à une diminution de l’apport en oxygène. L’apnée constitue ainsi un modèle naturel pour étudier les effets d’une exposition hypoxique volontaire et répétée sur le fonctionnement cérébral chez des individus en bonne santé.

Notre projet vise à comparer les aspects anatomico-fonctionnels et les performances mnésiques des « apnéistes » et des « non-apnéistes » afin d’étudier les mécanismes adaptatifs du cerveau après une exposition prolongée et répétée à une hypoxie contrôlée lors de l’entraînement. En utilisant la neuroimagerie multimodale (IRM anatomique, IRMf, spectroscopie par résonance magnétique, ASL) et des évaluations cognitives (dont mémoire épisodique), notre recherche cherche à identifier les mécanismes de plasticité neuronale sous-jacents à ces adaptations. Les résultats pourraient orienter des stratégies thérapeutiques pour des pathologies neurologiques affectant l’hippocampe, telles que l’hypoxie périnatale, l’accident vasculaire cérébral ou l’amnésie globale transitoire.