Technique non envahissante pour étudier exactement l'activité dans la partie la plus profonde du cerveau

Les chercheurs à UNIGE ont avec succès expliqué que l'électroencéphalographie peut être employée pour étudier exactement l'activité dans les régions du cerveau profondes

Les régions du cerveau sous-corticales, situées dans ses extensions plus profondes, demeurent un mystère. Les scientifiques se rendent compte de l'activité de rôle qu'ils jouent dans le moteur, émotive et associative critique mais ne savent pas avec précision ils travaillent. Un certain nombre de graves maladies sont directement liées à ces endroits, y compris Parkinson, syndrome de Tourette et troubles obsessionnels (OCD). Les demandes de règlement existantes pour réglementer et mesurer l'activité des endroits sous-corticaux sont hautement invasives, et fonctionnent parfois sans nous sachant réellement. Les chercheurs de l'université de Genève (UNIGE), de la Suisse, et d'université de Cologne (Allemagne) ont décidé de voir si une méthode non envahissante - électroencéphalographie (EEG) - pourrait être utilisée en tandem avec des algorithmes mathématiques pour mesurer cette activité cérébrale extérieurement. Ils prouvés pour la première fois que cette technique peut enregistrer des signes habituellement seulement vus en implantant des électrodes dans le cerveau. Les résultats, publiés dans des transmissions de nature, préparent le terrain pour neuf, applications cliniques de précision.

Il est très difficile d'étudier et obtenir près des endroits sous-corticaux, qui sont situés dans la partie la plus profonde du cerveau. Nous savons que deux structures principales dans ces endroits, le thalamus et accumbens de noyau, communiquent les uns avec les autres et le cortex pour régler l'activation de moteur, émotive et associative (penser de plus haut niveau) par l'intermédiaire des vibrations électriques. « Un dysfonctionnement dans cette transmission entraîne très des graves maladies chez l'homme, tels que Tourette et OCD, qui commencent généralement dans l'adolescence quand le développement du cerveau vient à une extrémité, ainsi qu'à la maladie de Parkinson », explique Christoph Michel, un professeur dans le service des neurologies fondamentales à la faculté de médecine d'UNIGE.

Les traitements actuels, basés sur la stimulation profonde de cerveau sont hautement invasifs : implantant les électrodes dans le centre du cerveau, qui sont stimulées électriquement par un stimulateur externe. « Bien que cette technique s'est avérée efficace en Parkinson, malheureusement cela ne fonctionne pas tellement bien pour OCD et syndrome de Tourette, » dit Martin Seeber, un chercheur dans le service des neurologies fondamentales et auteur de l'étude du premier.

Une technique déterminée et véritablement non envahissante d'analyse

Pour améliorer des demandes de règlement existantes, il est devenu essentiel de comprendre comment ces zones sous-corticales fonctionnent et comment elles communiquent. Les maladies mentionnées ci-dessus affectent seulement des êtres humains, cependant, et souffrent des modèles animaux insuffisants. Depuis l'implantation les électrodes est extrêmement une technique invasive, une autre méthode étaient appelées pour pour augmenter le nombre de sujets étudiés. « Nous avons naturellement pensé à l'EEG, qui enregistre l'activité électrique du cerveau utilisant 256 électrodes mises sur le cuir chevelu, » continue Michel. Mais est-il réellement possible de mesurer l'activité cérébrale profonde de l'extérieur du crâne ?

En collaboration avec une équipe dirigée par professeur Veerle Visser-Vanderwalle, un neurochirurgien à l'université de Cologne, les chercheurs d'UNIGE pouvaient mesurer et enregistrer l'activité électrique des endroits sous-corticaux de quatre patients d'OCD et de Tourette qui avaient été les implants donnés d'électrode. En même temps, ces personnes ont été équipées d'un EEG pendant que les scientifiques mesuraient l'activité des mêmes endroits de la surface. « Les algorithmes mathématiques que nous avons développés avons signifié que nous pourrions exactement interpréter les caractéristiques fournies par l'EEG et s'assurer d'où l'activité cérébrale venait, » dit Seeber. Et le verdict ? Les résultats marqués parfaitement. « En obtenant les signes hautement assimilés comme avec les implants, nous finalement prouvés que l'EEG extérieur peut être employé pour voir ce qui se produit dans la partie la plus profonde du cerveau sans devoir entrer dans lui directement ! » dit professeur Michel.

La trappe est ouverte de demandes de règlement neuves de précision

« Maintenant que nous savons que l'EEG peut être employé pour analyser les zones sous-corticales, » continue Seeber, « nous pouvons essayer de comprendre comment elles communiquent les uns avec les autres et le cortex dans l'espoir que nous pourrons comprendre mieux les causes des maladies telles que Tourette et OCD. » Les scientifiques sont également désireux pour employer la technique pour améliorer des méthodes de traitement actuel, basées sur rééquilibrer des interactions de réseau utilisant une décharge électrique très légère. Ils voudraient également les appliquer à d'autres maladies telles que l'obésité, la dépendance ou l'Alzheimer. « Pour finir, nous espérons qu'à temps nous pourrons stimuler les endroits profonds de cerveau de la surface par l'intermédiaire d'une demande de règlement électromagnétique, éliminant des implants d'électrode dans le cerveau une fois pour toutes ! » conclut professeur Michel.

Source : https://www.unige.ch/