Publié le 10 février 2024 11h10:00. Une étude internationale révèle que l’efficacité de la stimulation cérébrale profonde dans le traitement de la maladie de Parkinson est liée à l’activité d’un réseau cérébral spécifique fonctionnant à une fréquence particulière, ouvrant la voie à des traitements plus personnalisés.
- La stimulation cérébrale profonde (DBS) agit en modulant un réseau cérébral actif dans la gamme des fréquences bêta rapides (20 à 35 Hz).
- Des chercheurs de Düsseldorf, Harvard et du Charité ont identifié pour la première fois une corrélation entre l’activité de ce réseau et l’amélioration des symptômes moteurs chez les patients.
- L’étude permet de mieux comprendre les mécanismes d’action de la DBS et pourrait conduire à un ajustement plus précis des paramètres de stimulation.
La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une technique chirurgicale éprouvée pour atténuer les tremblements et autres symptômes moteurs de la maladie de Parkinson. Elle consiste à implanter des électrodes dans des zones spécifiques du cerveau, notamment le noyau sous-thalamique, et à délivrer de faibles impulsions électriques. Si l’on savait déjà quelles zones cérébrales étaient les plus réceptives à la stimulation, et quelles fréquences étaient utilisées, les mécanismes précis qui sous-tendent son efficacité restaient en grande partie mystérieux. Une équipe de neuroscientifiques et de cliniciens a désormais apporté un nouvel éclairage sur cette question.
Une recherche menée conjointement par les hôpitaux universitaires de Düsseldorf, l’École de médecine de Harvard et le Charité à Berlin a permis de cartographier avec précision le réseau cérébral impliqué dans la réponse à la DBS. Les chercheurs ont analysé les données d’une vaste cohorte de cinquante patients, soit un total de cent hémisphères cérébraux. En combinant l’enregistrement simultané des signaux cérébraux via les électrodes DBS implantées et l’activité corticale mesurée par magnétoencéphalographie (MEG), ils ont pu observer la connectivité fonctionnelle entre les zones profondes et superficielles du cerveau.
L’étude, publiée dans la revue Cerveau, révèle que le réseau clé reliant le noyau sous-thalamique aux régions frontales du cerveau communique de manière significative à une fréquence relativement élevée, comprise entre 20 et 35 Hz. La force de cette connexion est directement liée à l’amélioration des symptômes moteurs observée chez chaque patient.
« Pour la première fois, nous avons pu caractériser simultanément le réseau de réponse DBS dans la maladie de Parkinson dans l’espace et dans le temps », explique le professeur Andreas Horn de l’Université de Cologne, responsable de l’étude et spécialiste en neurologie computationnelle. « Nous montrons que la maladie de Parkinson peut être mieux traitée si nous stimulons un réseau défini très précisément. Ce réseau fonctionne de manière synchrone dans une bande de fréquence spécifique et peut expliquer dans quelle mesure les patients réagissent à une stimulation cérébrale profonde. »
Professeur Andreas Horn, Université de Cologne
Selon le Dr Bahne Bahners, premier auteur de l’étude, travaillant à l’hôpital universitaire de Düsseldorf, ces résultats suggèrent qu’un rythme cérébral spécifique agit comme un canal de communication entre le noyau sous-thalamique et le cortex cérébral, et qu’il est essentiel aux effets thérapeutiques de la DBS.
« En stimulant les régions connectées au réseau identifié, nous pourrons probablement à l’avenir ajuster les paramètres du DBS de manière encore plus spécifique, notamment chez les patients qui n’ont pas encore bénéficié de manière optimale d’une stimulation cérébrale profonde. »
Dr Bahne Bahners, Hôpital universitaire de Düsseldorf
Les chercheurs envisagent désormais d’approfondir leurs investigations pour déterminer les effets causals de la stimulation cérébrale profonde sur les réseaux cérébraux. Des études complémentaires sont actuellement en cours. Cette recherche a été financée en grande partie par la Fondation Prof. Klaus Thiemann.