Brain health

Technologie révolutionnaire de stimulation cérébrale


Figure 1 Paramètres expérimentaux en échographie et synchronisation des ondes cérébrales

image:

Dans cette expérience, le protocole échographique utilisé contenait deux modes de stimulation différents, combinant des ultrasons de faible intensité et basse fréquence (LILF) 30 Hz et 5 Hz. Le premier mode, appelé TBUS intermittent, se caractérise par une stimulation intermittente de 2 secondes suivie de 8 secondes de repos. Le deuxième mode, appelé TBUS continu, implique 40 secondes de stimulation ininterrompue. Tout au long de la stimulation, les ondes cérébrales ont été surveillées en analysant le couplage phase-amplitude entre les ondes thêta et gamma (les deux principaux types d’ondes cérébrales). La figure ci-jointe illustre ces changements observés.


voir plus

Source de l’image : Institut des sciences fondamentales

L’adaptabilité du cerveau humain aux changements internes et externes, connue sous le nom de neuroplasticité, constitue la base de la compréhension des fonctions cognitives telles que la mémoire et l’apprentissage, ainsi que de divers troubles neurologiques. Une nouvelle recherche menée par une équipe dirigée par PARK Joo Min, Ph.D., du Centre de cognition et de sociabilité de l’Institut des sciences fondamentales (IBS), révèle une nouvelle technologie qui pourrait changer le paysage du traitement des maladies cérébrales. L’équipe a développé une méthode de stimulation cérébrale non invasive appelée ultrasons de faible intensité et basse fréquence (LILFUS) qui présente un grand potentiel pour induire des changements durables dans la fonction cérébrale.

Traditionnellement, des méthodes de stimulation magnétique et informatique sont utilisées pour moduler les fonctions cérébrales. Cependant, ces méthodes ont des limites inhérentes qui limitent leur résolution spatiale et leur profondeur de pénétration, ce qui rend difficile la stimulation précise de régions spécifiques du cerveau avec une efficacité optimale. Les méthodes plus invasives, telles que celles nécessitant une intervention chirurgicale, ont montré un contrôle et des effets thérapeutiques supérieurs pour une stimulation cérébrale profonde spécifique, mais elles s’accompagnent également de risques tels que des lésions tissulaires, une inflammation et une infection. Ces limitations ont incité à rechercher des méthodes alternatives pour surmonter ces limitations et fournir une modulation plus efficace et plus précise des fonctions cérébrales.

Dans la dernière étude publiée dans IBS, les chercheurs ont utilisé les ultrasons pour stimuler avec précision des zones spécifiques du cerveau. Contrairement aux ondes électromagnétiques, les ultrasons ont l’avantage de pouvoir pénétrer profondément dans les tissus cérébraux. Les chercheurs ont découvert que la stimulation par ultrasons module la neuroplasticité (la capacité du cerveau à se recâbler) en activant des voies moléculaires clés. Plus précisément, l’étude a identifié les effets des ultrasons sur les canaux calciques mécanosensibles des astrocytes, qui contrôlent la capacité des cellules à absorber le calcium et à libérer des neurotransmetteurs.

LILFUS est conçu sur la base de paramètres échographiques spécifiques qui imitent les modèles d’ondes cérébrales des oscillations thêta (5 Hz) et gamma (30 Hz) observées pendant l’apprentissage et la mémoire. Le nouvel outil permet aux chercheurs d’activer ou de désactiver à volonté des régions spécifiques du cerveau. Il a été constaté que les transmissions intermittentes d’ultrasons provoquaient des effets potentialisateurs à long terme, tandis que les schémas continus provoquaient des effets dépressifs à long terme.

L’un des aspects les plus prometteurs de cette nouvelle technologie est sa capacité à faciliter l’acquisition de nouvelles capacités motrices. Lorsque les chercheurs ont appliqué une stimulation par ultrasons au cortex moteur du cerveau des souris, ils ont observé des améliorations significatives dans l’apprentissage des capacités motrices et dans la capacité à récupérer de la nourriture. Fait intéressant, les chercheurs ont même pu modifier la préférence des souris pour leurs membres antérieurs. Cela suggère son application potentielle dans le traitement de réadaptation des survivants d’un AVC et des patients souffrant de troubles du mouvement.

Les implications de cette recherche s’étendent bien au-delà de la fonction motrice. Il peut être utilisé pour traiter des maladies telles que la dépression, dans lesquelles les modifications de l’excitabilité et de la plasticité cérébrales sont des caractéristiques importantes. Avec une exploration plus approfondie, LILFUS pourrait être adapté à une variété de protocoles de stimulation cérébrale, offrant un espoir pour des conditions allant des déficiences sensorielles aux déficiences cognitives.

Le Dr Park a déclaré : « Cette étude développe non seulement une nouvelle technologie de neuromodulation sûre et durable, mais révèle également les changements dans les mécanismes moléculaires impliqués dans la neuromodulation par ultrasons des ondes cérébrales. » Il a ajouté : « Nous prévoyons de continuer à suivre -des recherches visant à appliquer cette technologie au traitement des maladies cérébrales liées à une excitation et à une inhibition anormales du cerveau et à améliorer la fonction cognitive.


Clause de non-responsabilité: L’Association américaine pour l’avancement de la science (AAAS) et EurekAlert ! ne sont pas responsables de l’exactitude des communiqués de presse publiés sur EurekAlert ! Toute utilisation des informations par l’organisation contributrice ou via le système EurekAlert.



Source link

See also  Suivez ces stratégies pour améliorer la santé de votre cerveau

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button