Contenu
- Qu'est-ce que la stimulation cérébrale profonde?
- Comment les électrodes sont-elles placées dans le cerveau?
- Comment fonctionne la stimulation cérébrale profonde?
- Est-ce sûr?
- Recherche sur la stimulation cérébrale profonde et la maladie d'Alzheimer
- Résumé des effets du DBS sur le cerveau
- Considérations éthiques
Qu'est-ce que la stimulation cérébrale profonde?
La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une procédure où des électrodes sont placées à l'intérieur du cerveau et programmées pour émettre de petites impulsions électriques pour stimuler l'activité cérébrale.
Le DBS est utilisé depuis plusieurs années pour les personnes atteintes de la maladie de Parkinson avec un succès considérable dans la réduction des tremblements et des contractions musculaires, ainsi que dans l'amélioration de la posture. Il fait également l'objet de recherches pour traiter d'autres conditions médicales, telles que la dépression et le trouble obsessionnel-compulsif.
Comment les électrodes sont-elles placées dans le cerveau?
La réponse courte: la chirurgie cérébrale. Pour que le DBS soit possible, des fils doivent être insérés dans le cerveau. En utilisant une anesthésie locale, un neurochirurgien perce des trous dans le crâne du patient et enfile soigneusement des fils dans différentes zones du cerveau. (L'anesthésie locale, lorsqu'un patient est éveillé mais qu'une zone du corps est engourdie, peut être utilisée car le cerveau lui-même ne peut ressentir aucune douleur.)
Un appareil de type stimulateur cardiaque est ensuite implanté sous anesthésie générale dans la poitrine de la personne où il peut éventuellement délivrer 130 impulsions électriques miniatures par seconde aux fils et, par conséquent, au cerveau. Lors de l'implantation initiale, le stimulateur est éteint; quelques jours ou semaines après la chirurgie, le stimulateur est mis en marche et commence à délivrer les impulsions électriques au cerveau.
Lorsqu'ils sont utilisés pour traiter la maladie d'Alzheimer, ces fils sont généralement connectés au fornix dans le cerveau. Selon Johns Hopkins Medicine, «le fornix est une voie cérébrale qui permet d’apporter des informations à l’hippocampe, la partie du cerveau où commence l’apprentissage et les souvenirs, et où les premiers symptômes de la maladie d’Alzheimer semblent apparaître».
Comment fonctionne la stimulation cérébrale profonde?
Il existe plusieurs théories expliquant pourquoi cela fonctionne, mais il n'y a pas encore de réponse concluante. Dans la maladie de Parkinson, on pense qu'il interrompt et perturbe la mise à feu défectueuse du cerveau.
En fait, la compréhension du DBS par les chercheurs est si limitée que la possibilité de l'utiliser pour la maladie d'Alzheimer a été découverte accidentellement lorsque le DBS était testé sur un homme souffrant d'obésité morbide afin d'essayer de contrôler son appétit. Alors qu'ils le testaient avec le placement des fils et les impulsions électriques, il rapporta un souvenir vivant. Quand ils ont éteint les impulsions, la mémoire est partie, et quand ils ont rallumé le stimulateur, la mémoire est revenue. Cela a conduit à réaliser qu'il existe peut-être un moyen de stimuler le cerveau et les souvenirs qu'il détient.
Est-ce sûr?
DBS semble être assez sûr. Bien que l'idée de la chirurgie cérébrale semble très risquée, les experts disent que cette procédure n'est en fait pas aussi invasive qu'elle en a l'air. Il y a toujours des risques avec la chirurgie du cerveau; cependant, plus de 100 000 personnes dans le monde atteintes de la maladie de Parkinson ont subi une DBS avec un minimum de problèmes. Les risques comprennent une infection, un dysfonctionnement de l'équipement, un accident vasculaire cérébral, une panne de batterie et le mouvement du câble.
Recherche sur la stimulation cérébrale profonde et la maladie d'Alzheimer
Recherche de phase I
En 2010, la revue Annals of Neurology a publié une recherche décrivant un essai clinique de phase I mené au Canada auprès de six personnes ayant reçu un diagnostic précoce de la maladie d'Alzheimer. Ils ont chacun eu un stimulateur cérébral profond implanté chirurgicalement dans leur cerveau et ont connu 12 mois de stimulation électrique continue.Les tests de leur fonctionnement cognitif à 6 et 12 mois ont indiqué une amélioration ou un déclin moins que prévu chez trois des six participants.
De plus, les scans TEP ont été utilisés pour évaluer le métabolisme cérébral du glucose, qui est la capacité du cerveau à décomposer les sucres pour le carburant cérébral et peut également être un indicateur des niveaux d'activité des neurones dans le cerveau. Les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer affichent généralement une diminution du métabolisme du glucose au fil du temps, mais ces six participants à la recherche ont montré une augmentation qui s'est maintenue tout au long de l'étude. Fait intéressant, la capacité décroissante du cerveau à décomposer le sucre dans la maladie d'Alzheimer a amené certains chercheurs à appeler Alzheimer le «diabète de type 3».
Recherche de phase II
Dans une étude de phase II menée par Johns Hopkins, 42 patients âgés de 45 à 85 ans ont participé au DBS pour cibler leur maladie d'Alzheimer. Ils ont chacun subi une chirurgie DBS pour l'implantation entre 2012 et 2014. La moitié d'entre eux avaient leurs stimulateurs allumés après 2 semaines, et la moitié d'entre eux l'avaient allumé après 12 mois. Il s'agissait d'une étude en double aveugle, car ni les médecins ni les patients ne savaient quand les stimulateurs étaient activés.
La cognition a été évaluée dans cette étude au moyen de plusieurs tests, y compris l'ADAS-Cog 13. Le métabolisme cérébral du glucose a également été mesuré dans différentes zones du cerveau.
Les résultats de cette étude étaient intéressants, et pas nécessairement ce à quoi on s'attendait. À 6 mois après l'implantation du stimulateur, le métabolisme cérébral du glucose avait augmenté de manière significative, mais ces gains n'étaient pas maintenus à 12 mois. De plus, une différence de réponse liée à l'âge a été notée. Les participants de plus de 65 ans ont démontré des améliorations du fonctionnement cognitif et du métabolisme cérébral du glucose. Les personnes de moins de 65 ans n'ont montré aucune amélioration significative dans les deux domaines. Les chercheurs ont émis l'hypothèse que cet effet pourrait avoir été lié à la détérioration parfois plus importante de la structure cérébrale chez les personnes plus jeunes atteintes de la maladie d'Alzheimer (maladie d'Alzheimer précoce), par rapport à celles atteintes de la maladie d'Alzheimer tardive.
Résumé des effets du DBS sur le cerveau
Les effets du DBS sur la maladie d'Alzheimer ont été étudiés dans le cadre de ces essais cliniques de phase I et de phase II, mais des informations sur la façon dont il affecte le cerveau ont également été collectées à partir de son utilisation dans d'autres contextes, y compris d'autres études de recherche et dans le traitement de la maladie de Parkinson. Les effets suivants ont été trouvés:
Amélioration de la cognition globale:La recherche sur le DBS chez les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer a abouti à une amélioration de la cognition pour certains des participants, telle que mesurée par de multiples tests neuropsychologiques. Ces tests mesurent plusieurs aspects du fonctionnement du cerveau, y compris la mémoire, l'orientation, la reconnaissance de mots, etc.
Augmentation du volume de l'hippocampe:Alors que l'hippocampe (une partie du cerveau associée à la mémoire) s'atrophie avec la présence du vieillissement et plus significativement dans la maladie d'Alzheimer, on a constaté que le DBS augmentait le volume de l'hippocampe chez les personnes atteintes d'Alzheimer. Le volume de l'hippocampe a été corrélé au fonctionnement de la mémoire.
Augmentation du métabolisme cérébral du glucose:Comme souligné ci-dessus, certains sujets qui ont reçu du DBS ont démontré une amélioration du métabolisme du glucose dans plusieurs zones du cerveau.
Augmentation du volume du fornix et des corps mammillaires:Le fornix et les corps mammillaires dans le cerveau (qui sont tous deux liés au fonctionnement de la mémoire) ont démontré un volume accru après DBS chez les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer.
Niveaux d'acétylcholine plus élevés:Il a également été démontré dans la recherche que le DBS déclenche la libération d'acétylcholine. L'acétylcholine aide à transférer les messages d'une cellule nerveuse à l'autre dans notre cerveau.
Augmentation de la mémoire spatiale:Après une stimulation cérébrale profonde du fornix de rats, ils ont démontré une mémoire spatiale améliorée dans leur capacité à naviguer dans un labyrinthe. Bien que les études sur les animaux ne soient pas toujours transmises aux humains, elles nous fournissent souvent des informations sur la sécurité et l'efficacité des procédures expérimentales.
Diminution de la fluidité verbale:La stimulation cérébrale profonde est utilisée depuis des années chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson avec des résultats significativement positifs. Cependant, certaines recherches ont montré que la fluidité verbale a diminué chez certaines de ces personnes. Alors que beaucoup de personnes atteintes de la maladie de Parkinson estiment que ce risque vaut le bénéfice que la stimulation cérébrale profonde leur procure. il pourrait ne pas être si facilement considéré comme un risque valable chez les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer.
Considérations éthiques
Bien qu'il y ait eu plusieurs études menées chez l'homme, certains chercheurs demandent des études supplémentaires et élargies utilisant le DBS chez les animaux avant de poursuivre plus de recherches avec les humains. Ils soulignent que s'il y a eu des participants à la recherche DBS qui ont connu une certaine amélioration cognitive, il y en a également eu quelques autres qui ont diminué dans certaines zones cognitives après une stimulation cérébrale profonde.
Ces chercheurs soulignent également le fait qu'il y a un manque de compréhension sur le fonctionnement de la stimulation cérébrale profonde; ainsi, ils recommandent d'acquérir plus d'informations avant d'étendre les essais cliniques avec des personnes.
Un mot de Verywell
La stimulation cérébrale profonde a été bien établie comme traitement approprié de la maladie de Parkinson; cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour discerner ses bienfaits dans la maladie d'Alzheimer. Le potentiel du DBS pour l'amélioration cognitive est passionnant, d'autant plus que nous continuons à lutter pour trouver un traitement efficace pour la maladie d'Alzheimer.
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