La lésion des voies mésencéphale-cortex dans la maladie des petites artères cérébrales : impact sur la cognition, l’apathie et la démarche

Contexte et motivation de la recherche

La maladie des petites artères cérébrales (Small Vessel Disease, SVD) est une maladie cérébrale complexe, impliquant principalement divers changements pathologiques dans les petites artères cérébrales, tels que les hypersignaux de la substance blanche (White Matter Hyperintensities, WMH), les infarctus lacunaires et les microhémorragies cérébrales. Les recherches existantes montrent que la SVD est étroitement liée aux troubles cognitifs, à l’apathie et à la détérioration de la fonction de la démarche. Cependant, il y a peu de recherches globales explorant les relations mutuelles entre ces trois symptômes et leur base neurologique potentielle commune. La motivation de cette étude était d’explorer les éventuelles corrélations entre les troubles cognitifs, l’apathie et la détérioration de la fonction de la démarche dans la SVD, et si ces caractéristiques cliniques sont liées aux lésions des voies mésencéphale-cortex et mésencéphale-limbique. Les neurones dopaminergiques dans les voies mésencéphale-cortex et mésencéphale-limbique sont connus pour jouer un rôle important dans le contrôle cognitif, la régulation des émotions et la fonction motrice. Par conséquent, cette étude se concentrera sur l’exploration des lésions de ces voies pour déterminer si elles pourraient être la base neurologique commune des caractéristiques cliniques susmentionnées.

Source de la recherche et informations sur les auteurs

Cette recherche a été menée conjointement par Hao Li, Mina A. Jacob, Mengfei Cai, Roy P. C. Kessels, David G. Norris, Marco Duering, Frank-Erik de Leeuw et Anil M. Tuladhar, de plusieurs institutions, dont le Radboud University Medical Center, le Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour et le Guangdong Neuroscience Institute. L’article a été publié en 2024 par Oxford University Press.

Méthodologie de l’étude

Sujets de l’étude et collecte des données

Cette étude utilise un design transversal, incluant 213 patients atteints de SVD. Tous les participants ont subi une IRM cérébrale et une évaluation neurocomportementale complète comprenant la vitesse cognitive, la fonction exécutive, la mémoire, le degré d’apathie (basé sur l’Échelle d’évaluation de l’apathie), ainsi que la fonction de la démarche (basé sur le test de lever et marcher chronométré). À l’aide de l’imagerie pondérée par diffusion (Diffusion Weighted Imaging, DWI), cinq connexions des voies mésencéphale-cortex et mésencéphale-limbique ont été reconstruites, incluant les connexions entre l’aire tegmentale ventrale (VTA) et le cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC), le cortex préfrontal ventrolatéral (VLpFC), le cortex orbitofrontal moyen (MOFC), le cortex cingulaire antérieur (ACC) et le noyau accumbens (NAc).

Traitement des signaux et analyse des données

Sur la base des données de l’IRM de diffusion, les chercheurs ont utilisé l’eau libre (Free Water, FW) et la valeur de diffusion moyenne corrigée de l’eau libre (MD-T) pour quantifier le degré de lésion des cinq voies. En outre, une analyse en composantes principales (Principal Component Analysis, PCA) a été employée pour explorer les relations intrinsèques entre les six indicateurs cliniques et identifier les composantes communes potentielles.

Résultats de l’étude

Relation entre les lésions des voies et les caractéristiques cliniques

L’analyse de régression linéaire a révélé que des valeurs élevées de FW dans les voies mésencéphale-cortex étaient fortement corrélées aux mesures de la fonction cognitive, de l’apathie et de la fonction de la démarche (toutes les valeurs p corrigées < 0.05). Les résultats de la PCA ont montré qu’il existe des relations internes significatives entre ces six indicateurs cliniques, et ont identifié une composante commune (PC1), où les valeurs élevées de FW dans les voies étaient associées à la composante commune dérivée de la PCA, et où la valeur de FW dans la voie VTA-ACC contribuait de manière significative à cette composante commune.

Principales conclusions

L’étude a révélé qu’il existait une forte interrelation entre les trois caractéristiques cliniques de la SVD (troubles cognitifs, apathie et détérioration de la fonction de la démarche), et que les lésions des voies mésencéphale-cortex pourraient en être la base neurologique commune. En outre, les lésions de la voie VTA-ACC jouent un rôle clé dans l’expression composite de ces caractéristiques cliniques. Ces découvertes approfondissent notre compréhension des mécanismes des caractéristiques cliniques de la SVD et offrent de nouvelles perspectives pour la gestion et les stratégies d’intervention future de la SVD.

Points forts et valeur de l’étude

Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé de manière innovante l’imagerie pondérée par diffusion et la technique de correction de l’eau libre pour révéler pour la première fois le rôle clé des voies mésencéphale-cortex dans la SVD. Cette découverte fournit non seulement une base neurologique pour l’interrelation des caractéristiques cliniques de la SVD, mais offre également de nouvelles idées pour les futures stratégies d’intervention et de traitement. De plus, la composante commune (PC1) identifiée par l’analyse PCA offre un indicateur compréhensif pour évaluer l’état clinique global des patients atteints de SVD.

Recommandations pour des recherches futures

Bien que cette étude fournisse des résultats préliminaires importants, il est nécessaire de valider ces résultats dans davantage d’ensembles de données indépendants. Par ailleurs, des études de suivi à long terme aideraient à explorer la relation causale entre les lésions des voies mésencéphale-cortex et les caractéristiques cliniques. En outre, l’introduction de la tomographie par émission de positons (PET) spécifique à la dopamine pourrait aider à mieux clarifier les mécanismes de ces voies dans la SVD.