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Utiliser la stimulation cérébrale profonde pour cartographier les circuits cérébraux dysfonctionnels liés à quatre maladies


Des chercheurs du Massachusetts General Hospital Brigham ont découvert que certaines connexions sont perturbées et fonctionnent mal en raison de la maladie de Parkinson, de la dystonie, du trouble obsessionnel-compulsif et du syndrome de Tourette.

Utiliser la stimulation cérébrale profonde pour cartographier les circuits cérébraux dysfonctionnels liés à quatre maladies
Faisceaux de fibres associés à une amélioration symptomatique suite à une stimulation cérébrale profonde dans la maladie de Parkinson (vert), la dystonie (jaune), le syndrome de Tourette (bleu) et le trouble obsessionnel-compulsif (rouge).Crédit photo : Barbara Holland

Une nouvelle étude menée par des chercheurs du Massachusetts General Hospital Brigham démontre l’utilisation de la stimulation cérébrale profonde (DBS) pour cartographier le « dysbiome humain » – un ensemble de circuits cérébraux dysfonctionnels associés à différentes maladies. L’équipe de recherche a identifié le meilleur réseau pour cibler le cortex frontal pour le traitement de la maladie de Parkinson, de la dystonie, du trouble obsessionnel-compulsif (TOC) et du syndrome de Tourette.Leurs résultats ont été publiés dans Neurosciences naturelles.

“Nous avons pu utiliser la stimulation cérébrale pour identifier et localiser avec précision les circuits afin de traiter de manière optimale quatre maladies différentes”, a déclaré l’auteur co-correspondant Andreas Horn, MD, du Centre de thérapie des circuits cérébraux du département de neurologie du Brigham and Women’s Hospital. et le Centre de neurotechnologie et de neurorécupération du Massachusetts General Hospital. “En termes simples, lorsque les circuits cérébraux deviennent dysfonctionnels, ils peuvent entraver les fonctions cérébrales spécifiques que ce circuit exécute normalement. L’application de DBS peut relâcher les freins et potentiellement restaurer partiellement la fonction.”

On sait que les connexions entre le cortex frontal et les noyaux gris centraux (structures situées profondément dans le cerveau) contrôlent les fonctions cognitives et motrices. En cas de maladie cérébrale, ces circuits peuvent être affectés et leur communication peut devenir hyperactive ou dysfonctionner. Des recherches antérieures ont montré que la stimulation électrique du noyau sous-thalamique, une petite région des noyaux gris centraux qui reçoit les informations de l’ensemble du cortex frontal, peut aider à soulager les symptômes de ces troubles.

Pour mieux comprendre cette relation, les auteurs ont analysé les données de 534 électrodes DBS chez 261 patients dans le monde. Dans cette cohorte, 70 patients ont reçu un diagnostic de dystonie, 127 de maladie de Parkinson, 50 de trouble obsessionnel-compulsif et 14 de syndrome de Tourette. À l’aide d’un logiciel développé par l’équipe de Horn, les chercheurs ont cartographié l’emplacement précis de chaque électrode et enregistré les résultats sur une carte de référence commune pour comparer les positions des patients. Les chercheurs ont utilisé des simulations informatiques pour cartographier les faisceaux de fibres activés chez les patients présentant des résultats optimaux ou sous-optimaux.

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Grâce à ces résultats, ils ont pu identifier des circuits cérébraux spécifiques dysfonctionnels dans chacun des quatre troubles, tels que le cortex sensorimoteur dans la dystonie, le cortex moteur primaire dans la maladie de Tourette et le cortex moteur supplémentaire dans la maladie de Parkinson. du cortex moteur. Le cortex cingulaire dans le trouble obsessionnel-compulsif. Notamment, les circuits identifiés se chevauchent partiellement, ce qui implique que les voies interconnectées sont perturbées dans ces maladies.

De plus, les chercheurs ont pu appliquer ces résultats pour affiner les traitements DBS et ont démontré des résultats préliminaires améliorés dans trois cas, dont un au Massachusetts General Hospital, membre fondateur du Massachusetts General Hospital. La patiente, une femme d’une vingtaine d’années, a reçu un diagnostic de trouble obsessionnel-compulsif grave et difficile à traiter, qui comprend une obsession pour la consommation de nourriture et d’eau et un comportement compulsif de cueillette de la peau. Après l’implantation d’électrodes et une stimulation ciblée, les chercheurs ont constaté une amélioration significative de ses symptômes un mois après le traitement.

À l’exception de trois patients testés de manière prospective, cette étude est une analyse rétrospective de données regroupées provenant de plusieurs centres. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour valider les résultats de manière prospective.

Nous pouvons pousser cette technologie plus loin pour isoler finement les circuits dysfonctionnels afin d’avoir un plus grand impact sur le traitement. Par exemple, dans le cas du trouble obsessionnel-compulsif, nous pouvons examiner les circuits d’isolement pour le trouble obsessionnel-compulsif et le trouble obsessionnel-compulsif, etc. “

Barbara Hollunder, MSc, auteur principal, Section des troubles du mouvement et de la neuromodulation, Département de neurologie, École de médecine de l’Université Charité, Berlin

source:

Référence du journal :

Hollande, B., et coll. (2024) Cartographie des circuits dysfonctionnels dans le cortex frontal à l’aide d’une stimulation cérébrale profonde. Neurosciences naturelles. est ce que je.org/10.1038/s41593-024-01570-1.



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