Renforcement des capacités de rappel différé chez des patients souffrant de légers troubles cognitifs grâce à la neuromodulation basée sur les boucles

Introduction

Avec le vieillissement de la population, les troubles cognitifs légers (Amnestic Mild Cognitive Impairment, AMCl) attirent de plus en plus l’attention. L’AMCl est considéré comme une phase de transition importante entre les fonctions cognitives normales et la démence, faisant l’objet de nombreuses recherches sur les troubles cognitifs. Actuellement, la stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS) est perçue comme une méthode de neuromodulation prometteuse pour améliorer les fonctions cognitives de l’AMCl. Les études existantes se concentrent principalement sur la stimulation à haute fréquence ou en fréquence thêta intermittente des régions spécifiques du cerveau comme le cortex préfrontal dorsal, le cortex pariétal supérieur, et le cortex temporopariétal. Cependant, en raison de la complexité du processus mnésique, la stimulation d’un seul point cible peut ne pas suffire. Il est ainsi nécessaire d’explorer des modes et des cibles de stimulation plus efficaces.

Source de l’article

Cette étude a été réalisée par plusieurs chercheurs, dont Ma Jie, Wu Jiajia, et Xing Xiangxin, provenant de l’hôpital Yueyang affilié à l’Université de Médecine Traditionnelle Chinoise de Shanghai, de l’Institut de Réhabilitation de l’Université de Médecine Traditionnelle Chinoise de Shanghai, et du Centre de Recherche sur l’Ingénierie Intelligente de la Réhabilitation en Médecine Traditionnelle Chinoise du ministère de l’Éducation. L’étude a été publiée en 2024 dans la revue « The Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry ».

Méthodes de Recherche

L’étude s’est déroulée en trois grandes phases :

1. Chez des volontaires sains appariés en âge, l’utilisation du suivi des faisceaux de fibres probabilistes et de l’imagerie par tenseur de diffusion (DTI) pour obtenir la cartographie des faisceaux de fibres de la boucle cortex-hippocampe.

2. Chez des patients AMCl, la sélection de la boucle cortex-hippocampe significativement associée aux scores de rappel différé à long terme, comme cible de la stimulation en connexions appariées (PAS) basée sur les boucles.

3. La répartition aléatoire des patients AMCl en groupes PAS basé sur les boucles ou PAS virtuel, et la localisation des boucles cibles pour chaque patient. Tous les patients ont reçu un traitement de stimulation de 2 semaines.

Dans la première phase, les chercheurs ont utilisé les techniques de suivi de faisceaux de fibres probabilistes et de DTI pour obtenir la cartographie des faisceaux de fibres de la boucle cortex-hippocampe chez une population âgée en bonne santé. Dans la deuxième phase, ils ont évalué chez les patients AMCl, la corrélation entre la connectivité fonctionnelle des diverses boucles cortex-hippocampe et la capacité de rappel différé à long terme, en sélectionnant la boucle la plus corrélée comme cible pour la PAS basée sur les boucles. La troisième phase impliquait la répartition aléatoire des patients dans le groupe PAS basé sur les boucles ou PAS virtuel, la localisation des boucles cibles pour chaque patient, puis un traitement de stimulation de 2 semaines.

Pendant la PAS basée sur les boucles, les chercheurs ont utilisé deux bobines en huit refroidies à liquide pour stimuler de façon appariée le cortex préfrontal gauche et le lobe pariétal supérieur gauche. Chaque stimulation comprenait une impulsion unique à 80% du seuil moteur de repos pour le cortex préfrontal gauche, suivie dans les 2 millisecondes d’une impulsion unique à 120% du seuil moteur de repos pour le lobe pariétal supérieur gauche. Chaque séance comprenait 900 paires de ces impulsions appariées. Pour le groupe PAS virtuel, bien que des bobines fictives aient été utilisées sans véritable stimulation cérébrale, le reste du protocole était identique à celui du groupe PAS réel.

Résultats de la Recherche

Les résultats ont montré que, comparé à la ligne de base et au groupe PAS virtuel, le score de rappel différé à long terme (AVLT_N5) s’était significativement amélioré dans le groupe PAS basé sur les boucles, passant de 2,43 (1,43) points à 5,29 (1,98) points (P = 0,003, d de Cohen = 0,97). De plus, les scores totaux AVLT, les scores de rappel immédiat total, le premier score de rappel immédiat, le score de rappel différé indicé et les scores du test de dénomination de Boston, qui étaient des mesures secondaires, ont également montré des améliorations dans le groupe PAS basé sur les boucles.

L’analyse secondaire a révélé que la valeur de connectivité fonctionnelle (FC) entre l’hippocampe gauche et le lobe pariétal supérieur gauche avait significativement diminué dans le groupe PAS basé sur les boucles (P = 0,013). L’analyse par modèle linéaire généralisé a montré que, dans le groupe PAS basé sur les boucles, les changements de valeurs de FC entre l’hippocampe gauche et le lobe pariétal supérieur gauche étaient significativement corrélés avec les améliorations des scores AVLT_N5 (B = 3,4, P = 0,017), contrairement au groupe PAS virtuel (P = 0,533).

Signification de l’Étude

Cette étude propose une nouvelle méthode de neuromodulation en utilisant des données de FC individualisées pour déterminer la boucle cortex-hippocampe comme cible, et en adoptant un modèle de stimulation appariée inspiré de la « théorie de Hebb », afin d’améliorer la fonction de rappel différé à long terme chez les patients AMCl. Les résultats préliminaires confirment l’efficacité de cette méthode et suggèrent que la variation de la FC entre l’hippocampe gauche et le lobe pariétal supérieur gauche pourrait être le mécanisme central dans l’amélioration de la fonction de rappel différé à long terme chez les patients AMCl.

L’innovation de cette étude réside dans la combinaison des structures et des fonctions cérébrales pour construire un réseau « hippocampo-cortical » pertinent pour les symptômes, le prenant comme cible de la thérapie de neuromodulation. En outre, l’utilisation d’un modèle de stimulation appariée inspiré de la « théorie de Hebb » contraste fortement avec les stimulations ciblées uniques existantes. Les résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour des traitements neuromodulateurs individualisés des troubles cognitifs comme l’AMCl, et pourraient influencer les pratiques cliniques et les politiques dans ce domaine.

Caractéristiques du Document

1. Proposition innovante d’un modèle de traitement par stimulation appariée basée sur la boucle cortex-hippocampe, en contraste avec les stimulations ciblées uniques.

2. Combinaison des données structurelles et fonctionnelles du cerveau pour créer un réseau « hippocampo-cortical » fortement lié aux symptômes de l’AMCl comme cible thérapeutique.

3. Utilisation innovante d’un modèle de stimulation appariée inspiré de la « théorie de Hebb », dont l’efficacité préliminaire pour améliorer la fonction de rappel différé à long terme chez les patients AMCl est démontrée.

4. Identification de la variation de la FC entre l’hippocampe gauche et le lobe pariétal supérieur gauche comme mécanisme central potentiel dans l’amélioration des fonctions de rappel différé à long terme, offrant de nouvelles pistes pour la recherche sur la pathogenèse de l’AMCl.

5. Les résultats suggèrent de nouvelles méthodologies pour les traitements neuromodulateurs individualisés des troubles cognitifs comme l’AMCl, susceptibles d’influencer les pratiques cliniques et la politique dans ce domaine.

Cette recherche propose un nouveau modèle de traitement neuromodulateur basé sur les boucles et démontre son potentiel à améliorer la fonction de rappel différé à long terme chez les patients AMCl, ouvrant de nouvelles voies pour le traitement individualisé des troubles cognitifs.