Comment la stimulation cérébrale fonctionne-t-elle dans la maladie de Parkinson ?

"Pour la première fois, nous avons pu caractériser le réseau de réponse au DBS dans la maladie de Parkinson en termes d'espace et de temps, simultanément", explique le professeur Andreas Horn de l'université de Cologne, qui a dirigé l'étude et s'est spécialisé dans la neurologie computationnelle. "Nous montrons que la maladie de Parkinson peut être traitée au mieux si nous stimulons un réseau très précisément défini. Ce réseau fonctionne de manière synchronisée dans une bande de fréquence spécifique et explique pourquoi les patients réagissent bien à la stimulation cérébrale profonde.

La stimulation cérébrale profonde du noyau sous-thalamique est une méthode de traitement établie pour atténuer les symptômes moteurs chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson en délivrant de petites impulsions électriques dans les régions profondes du cerveau. Alors que les études d'imagerie précédentes ont montré où la stimulation fonctionne le mieux dans le cerveau, et que les études électrophysiologiques ont décrit la fréquence des signaux sous-jacents, aucune étude n'a encore été en mesure de saisir ces deux dimensions simultanément dans l'espace et dans le temps.

L'équipe de recherche a analysé les données d'une vaste cohorte multicentrique comprenant cent hémisphères cérébraux de cinquante patients. En utilisant les signaux cérébraux enregistrés simultanément par l'électrode DBS implantée et la magnétoencéphalographie (MEG), les scientifiques ont cartographié la connectivité fonctionnelle entre les zones profondes et superficielles du cerveau.

L'étude a montré que le réseau pertinent entre le noyau sous-thalamique et les régions frontales du cerveau communique en grande partie à une fréquence relativement rapide (20-35 Hz). La force de cette connexion explique l'amélioration des symptômes moteurs des patients après l'implantation des électrodes.

"Ces résultats suggèrent qu'un certain rythme du cerveau agit comme un canal de communication entre le noyau sous-thalamique et le cortex cérébral et peut servir de médiateur aux effets thérapeutiques de la stimulation cérébrale profonde", explique le Dr Bahne Bahners, premier auteur de l'étude, qui travaille à l'hôpital universitaire de Düsseldorf. "En stimulant les régions connectées au réseau identifié, nous serons probablement en mesure d'ajuster plus précisément les paramètres de la stimulation cérébrale profonde à l'avenir, en particulier chez les patients qui n'ont pas encore bénéficié de manière optimale de la stimulation cérébrale profonde.

À l'avenir, les chercheurs envisagent d'examiner de plus près les effets causaux de la stimulation cérébrale profonde sur les réseaux cérébraux. Des études à cet effet sont actuellement en cours.