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« [...] observer la circulation sanguine du cerveau permet de l’observer en train de fonctionner. »

Initialement ingénieure aérospatiale, Sylvie Lorthois se réoriente vers la biomécanique en effectuant une thèse en mécanique des fluides et un DEA de biologie du sang et des vaisseaux. Après un post-doctorat à l’Université de Berkeley, elle est recrutée comme chargée de recherche au CNRS en 2001. Depuis, elle travaille à l’Institut de mécanique des fluides de Toulouse (IMFT – CNRS ; Université Toulouse III – Paul Sabatier ; Toulouse INP).

Le cerveau humain est irrigué par un réseau de minuscules vaisseaux sanguins, tous plus fins que le diamètre d’un cheveu, qui serpentent entre les neurones et dialoguent avec eux. Ce dialogue leur permet de moduler localement le débit sanguin de façon à ce que l’apport en oxygène et nutriments corresponde parfaitement aux besoins des neurones. C’est pourquoi, observer la circulation sanguine du cerveau permet de l’observer en train de fonctionner.

Cette idée simple est importante : elle est à la base d’un grand nombre de travaux d’imagerie dont l’objectif est de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau. Mais, comme beaucoup d’idées simples, elle pose beaucoup de questions quand on l’examine plus attentivement. Par exemple, pour des besoins similaires, l’augmentation du débit sanguin et des apports énergétiques associés dépend-elle de l’architecture du réseau vasculaire ? Si oui, comment interpréter les différences entre les images acquises dans différentes aires cérébrales, dont l’architecture peut être différente, ou dans des conditions pathologiques, dans lesquelles de nombreux vaisseaux peuvent se boucher puis progressivement disparaître ?

Pour répondre à ces questions, Sylvie Lorthois s’appuie sur les résultats des recherches en cours dans les champs de la mécanique des fluides et de la physique des milieux poreux. Elle travaille sur le développement de modèles mathématiques, numériques et expérimentaux permettant de mieux comprendre comment l’architecture d’un réseau microvasculaire complexe contrôle l’écoulement sanguin en son sein, ainsi que les échanges. Outre l’imagerie, qui a constitué son champ d’investigation initial, les applications se sont maintenant élargies et portent aussi sur la compréhension du rôle de la microcirculation sanguine dans certaines maladies neuro-dégénératives, dont la maladie d’Alzheimer.

Sur tous ces aspects, elle collabore avec des biologistes, des physiologistes, des spécialistes d’imagerie biologique ou des neurochirurgien.ne.s, en France et à l’étranger.