Brain health

La TEP révèle les besoins énergétiques du cerveau lors de la marche


Une équipe de recherche britannique s’est tournée vers l’imagerie TEP comme nouvelle façon d’étudier la démarche, un excellent indicateur de la santé physique, émotionnelle et mentale, selon une étude publiée le 6 février dans le British Medical Journal. neuroimagerie.

Dans une étude de validation de principe, les chercheurs ont effectué des scans F-18 FDG-PET sur des participants en bonne santé quelques minutes après avoir effectué des tâches debout et marchant et ont identifié des changements spécifiques dans le métabolisme du glucose cérébral. L’auteur principal Hilma Sigurdsson, MD, de l’Université de Newcastle, a noté que les résultats pourraient ouvrir de nouvelles voies pour étudier les patients souffrant de troubles de la marche associés à des maladies telles que la maladie de Parkinson.

“Nous avons déterminé la faisabilité et la tolérabilité d’une nouvelle méthode capable de capturer l’activation neuronale associée à la marche réelle”, a écrit l’équipe.

L’imagerie destinée à détecter l’activité cérébrale liée à la marche est souvent réalisée à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), par exemple dans une étude récente dans laquelle des sujets ont appuyé sur les pédales pour simuler des mouvements de marche. Cependant, les auteurs notent que ces méthodes peuvent manquer des informations critiques liées à la marche réelle.

Les scans F-18 FDG-PET permettent aux cliniciens de mesurer les besoins énergétiques du cerveau en fonction du métabolisme du glucose. Dans ces analyses, un traceur radioactif injecté appelé F-18 FDG, un analogue du glucose, est absorbé par des cellules qui ressemblent au glucose, révélant des zones d’activité métabolique accrue dans le corps.

Dans cette étude, les chercheurs ont émis l’hypothèse que l’administration aux participants d’injections intraveineuses de F-18 FDG avant de marcher révélerait le métabolisme de la marche cérébrale lors des TEP ultérieures.

L’équipe a recruté 15 personnes âgées en bonne santé et cognitivement normales (10 femmes, tranche d’âge : 60,5 à 70,7 ans) de la communauté. Chaque participant a reçu une injection intraveineuse de F-18 FDG avant de participer à deux tâches différentes.

Analyse et vérification des données. Figure A : Image et profil de ligne à travers la bouteille dans les analyses 1 (en haut) et 2 (au milieu), et image de différence calculée selon l'équation 3 (en bas). Panel B : Données d'un participant représentatif montrant l'effet de la correction de dose lorsqu'elle est appliquée à des images co-enregistrées dans l'espace sujet natif, calculées sur des images PETWALK à l'aide de l'équation 1. Les images ont ensuite été déformées selon l'espace standard de l'Institut neurologique de Montréal (INM) en haut : PETSTAND, au milieu - PETWALK non corrigé, en bas - PETWALK corrigé. La barre de couleur montre l'intensité de l'image des trois images. Image fournie par NeuroImage.Analyse et vérification des données. Figure A : Image et profil de ligne à travers la bouteille dans les analyses 1 (en haut) et 2 (au milieu), et image de différence calculée selon l’équation 3 (en bas). Panel B : Données d’un participant représentatif montrant l’effet de la correction de dose lorsqu’elle est appliquée à des images co-enregistrées dans l’espace sujet natif, calculées sur des images PETWALK à l’aide de l’équation 1. Les images ont ensuite été déformées selon l’espace standard de l’Institut neurologique de Montréal (INM) en haut : PETSTAND, au milieu – PETWALK non corrigé, en bas – PETWALK corrigé. La barre de couleur montre l’intensité de l’image des trois images.Photo par neuroimagerie.

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La première tâche impliquait que le patient se tienne debout pendant 15 minutes par blocs de 5 minutes, avec une minute de repos (assis) entre chaque bloc. Par la suite (30 minutes après l’injection du F-18 FDG), les patients ont subi une TEP de 16 minutes en décubitus dorsal.

Après un court repos, les participants ont reçu une deuxième injection de F-18 FDG, puis ont effectué une tâche de marche standardisée de 15 minutes autour d’une piste de 8 mètres, suivie d’une deuxième analyse de 16 minutes (également 30 minutes après l’injection de FDG).

Enfin, lors du traitement de l’image, les chercheurs ont appliqué ce qu’ils décrivent comme une approche de « correction de dose sur mesure » pour discerner les fonctions neuronales indépendantes liées à la marche et à la position debout. En bref, ils ont retiré le signal F-18 résiduel du premier balayage (debout) du deuxième balayage (en marchant) et ont comparé les images.

“Nos résultats de mise à l’échelle moyenne globale et corrigés de la dose indiquent que la marche augmente la consommation de glucose dans le cuneus, le gyrus temporal et le cortex orbitofrontal par rapport à la position debout”, a écrit l’équipe.

En fin de compte, une compréhension détaillée des réseaux neuronaux impliqués dans le contrôle de la marche est encore en train d’émerger, limitant le développement d’interventions visant à remédier à la perte de mobilité et à ses conséquences, ont écrit les chercheurs.

L’importance de cette étude, écrivent-ils, est qu’elle établit la faisabilité et la tolérabilité d’une nouvelle méthode capable de capturer l’activation neuronale associée à la marche réelle.

“Notre paradigme peut être utilisé pour explorer les changements pathologiques dans divers troubles de la marche”, a conclu l’équipe.

L’étude complète est disponible ici.



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