Utilisation de la stimulation transcrânienne par courant continu (STCC) pour améliorer les capacités cognitives

Ji Hyun Ko
Professeur adjoint
Université du Manitoba

La stimulation cérébrale profonde vise à réduire les tremblements, la raideur et la lenteur associés à la maladie de Parkinson en plaçant des électrodes qui produisent un courant électrique profondément dans le cerveau, ce qui réactive des zones où les circuits de contrôle moteur sont endommagés. Efficace pour réduire ces symptômes moteurs, la stimulation cérébrale profonde nécessite toutefois une chirurgie et n’améliore pas le raisonnement, le jugement et la mémoire touchés par la maladie de Parkinson.

À l’Université du Manitoba, le neuroscientifique Ji Hyun Ko explore une forme moins invasive de stimulation cérébrale pour traiter ces symptômes cognitifs. Il se concentre sur les circuits endommagés dans une zone profonde du cerveau appelée noyau caudé qui, selon les chercheurs, est essentielle à la cognition. La recherche de Ko est rendue possible grâce à une Bourse pour nouveaux chercheurs du Programme national de recherche de Parkinson Canada et financée par Pedaling for Parkinson’s (à Prince Edward County, en Ontario) pour 90 000 $ sur 2 ans.

« Même avant qu’ils soient touchés par la démence, beaucoup de parkinsoniens ont de légers problèmes cognitifs qui nuisent à leurs activités quotidiennes, affirme M. Ko, initialement formé en génie électrique. Bien qu’ils soient plus légers que la démence, ces problèmes peuvent leur faire perdre leur travail. »

La région du noyau caudé est difficile à atteindre sans chirurgie invasive, mais il peut être possible de stimuler les neurones qui ne fonctionnent pas correctement à l’intérieur de cette région en traitant les régions avoisinantes.

Équipé d’un appareil portatif de stimulation transcrânienne par courant continu relativement peu coûteux alimenté par pile, M. Ko utilise des électrodes pour transmettre un courant électrique à la surface du cerveau sur des zones reliées au noyau caudé. L’intervention, rapide et indolore, est conçue pour exciter ou réactiver des cellules cérébrales et des réseaux de cellules.

« Elle est basée sur la théorie selon laquelle des neurones qui s’activent ensemble se connectent les uns aux autres, explique M. Ko. C’est comme un muscle. Plus vous sollicitez ces neurones, plus les connexions entre les deux régions du cerveau se renforcent. »

Selon lui, si le noyau caudé dispose de meilleures connexions, il fonctionnera mieux.

À l’examen des scintigraphies cérébrales prises avant et après le traitement par STCC, M. Ko constate que la technique stimule les régions ciblées. Sa recherche préliminaire indique également que les capacités cognitives des parkinsoniens s’améliorent après le traitement.

M. Ko augmentera maintenant la durée du traitement par STCC pour vérifier si les capacités cognitives s’améliorent davantage et enregistrer la durée l’amélioration.

Si ce traitement est efficace, il espère qu’il mènera à un traitement relativement peu coûteux, accessible et personnalisé de cette maladie.

Par imagerie cérébrale, les médecins et les chercheurs pourraient déterminer quelles régions du cerveau sont les plus touchées chez leurs patients et ajuster la position des électrodes pendant le traitement de STCC.

« Chez certaines personnes, le problème n’est peut-être pas lié au noyau caudé, ajoute M. Ko. Elles ont peut-être besoin d’un traitement dans d’autres régions du cerveau. »

M. Ko est passé du génie électrique aux neurosciences lorsqu’il a constaté la similitude entre les circuits électriques et le cerveau lors d’un cours de premier cycle en neurobiologie. Il a ensuite appris l’existence de la maladie de Parkinson.

« Tout est une question de circuits dans la maladie de Parkinson, précise-t-il. Ça m’a beaucoup intéressé parce que je peux modéliser le problème et, en tant qu’ingénieur électricien, je peux résoudre ce que je peux modéliser. »

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