Potentiels évoqués somatosensoriels vagus et spectroscopie proche infrarouge dans le diagnostic précoce de la démence (Vogel)

Avec l'allongement de la durée de vie de notre population, la prévalence des syndromes de démence augmente. La cause la plus fréquente de démence est la maladie d'Alzheimer (MA), et pourtant, elle n'est pas curable. Ainsi, la MA revêt une importance médicale, sociale et économique croissante.

Des travaux scientifiques intensifs au cours des 30 dernières années ont identifié une gamme de différents facteurs contribuant à la pathogenèse de la MA. Ces processus complexes aboutissent à des options thérapeutiques spécifiques qui font actuellement l'objet d'essais cliniques. Quel que soit le facteur de risque considéré ou l'intervention thérapeutique spécifique, le traitement doit être instauré le plus tôt possible dans le processus préclinique excessif de la MA car il peut interférer avec la formation de plaques amyloïdes ou de neurofibrilles. En particulier, les interventions neuroprotectrices sont d'autant plus efficaces que les neurones sont moins endommagés de manière irréversible. Par conséquent, un diagnostic précoce de la MA en développement ou naissante devrait être de la plus haute importance. De même, au regard des options thérapeutiques spécifiques à la MA, son diagnostic différentiel avec les autres formes de démence semble important.

Par conséquent, une méthode d'examen idéale doit non seulement être facile à réaliser, rentable, reproductible, non invasive et sans inconfort pour les patients, mais elle doit en particulier détecter les stades précoces de la maladie et elle doit, si possible, envisager le développement de la MA. -changements spécifiques. De toute évidence, les méthodes d'examen de routine d'aujourd'hui dans le diagnostic de la MA ou du MCI telles que l'imagerie par résonance magnétique, l'analyse du liquide céphalo-rachidien ou la tomographie par émission de positrons ne répondent pas à toutes ces exigences. Ainsi, en l'absence d'un test de diagnostic unique et compte tenu de la nécessité de combiner des biomarqueurs pour augmenter la précision du diagnostic, il existe toujours un besoin de méthodes qui contournent tous ces inconvénients.

Étant donné que les changements cellulaires précoces de la maladie devraient avoir un impact sur la fonction cérébrale bien avant que des altérations morphologiques graves ne se produisent, ces changements doivent principalement être étudiés à l'aide d'un examen fonctionnel qui peut être effectué avec des méthodes neurocognitives telles que l'évaluation neuropsychologique intensive ou avec des méthodes d'imagerie cérébrale électrophysiologique ou fonctionnelle.

Évaluation neuropsychologique Des études antérieures ont étudié la validité prédictive de différentes mesures cognitives pour le développement de la MA, telles que l'apprentissage associatif, la fluidité verbale et la pratique constructive. Ainsi, la mémoire verbale et non verbale, les fonctions visuo-spatiales et exécutives et la fluence verbale avec composante exécutive semblent être adaptées pour suivre la détérioration de la cognition. Chez les sujets qui développent plus tard une MA ou un MCI par rapport à des témoins sains, de moins bonnes performances en mémoire épisodique selon (mémoire verbale et visuelle retardée et apprentissage associatif) et en fluence verbale sémantique sont connues pour être caractéristiques. Un testing neuropsychologique étendu pour mesurer ces processus cognitifs semble donc raisonnable notamment pour évaluer le bénéfice supplémentaire d'autres méthodes diagnostiques.

Potentiels évoqués somatosensoriels vagus (VSEP) Comme nous le savons aujourd'hui, la maladie d'Alzheimer a une longue évolution préclinique avec un schéma de propagation d'une pathologie spécifique de la maladie d'Alzheimer telle que les enchevêtrements neurofibrillaires dans une séquence uniforme d'étapes prévisibles. Beaucoup de ces noyaux précocement impliqués dans la MA comme le Locus caeruleus, le noyau parabrachial ou les noyaux du Raphé participent également aux afférences du Xe nerf crânien, le nerf vague. Notre laboratoire a utilisé une approche basée sur des hypothèses pour développer une méthode d'évaluation fonctionnelle des noyaux liés au nerf vague dans le tronc cérébral inférieur, ce qui a abouti à la technique des potentiels évoqués somatosensoriels du nerf vague (VSEP). Cette méthode cible l'accessibilité des changements fonctionnels précoces par les potentiels évoqués d'une part et l'affection précoce de noyaux spécifiques du tronc cérébral comprenant des afférences Vagus au cours de la MA d'autre part.

La méthode de VSEP tire parti de la stimulation transcutanée de la branche auriculaire du nerf vague (ABVN). Il est présumé être la seule partie sensorielle de ce nerf innervant les parties de l'acoustique du méat externe au niveau du tragus. Il a été démontré que cette branche cutanée accède aux afférences vagales via le noyau du tractus solitaire qui est également affecté au cours de la MA.

La technique de VSEP quant à elle est bien caractérisée d'un point de vue méthodologique. Il existe de nombreuses découvertes suggérant que les potentiels observés sont générés au niveau du tronc cérébral et peuvent être détectés en tant que potentiels de champ lointain au niveau du cuir chevelu sans aucun effet secondaire. Les VSEP sont reproductibles et les amplitudes ainsi que les latences sont dans la gamme des paramètres correspondants des potentiels évoqués acoustiques. Des examens détaillés avec l'imagerie magnétique fonctionnelle ont révélé un modèle d'activation corticale lors de la stimulation ABVN comparable au modèle d'activation en réponse à la stimulation invasive conventionnelle de la branche principale de Vagus. Dans un travail ultérieur, même l'implication de l'activation du tronc cérébral a été démontrée et pourrait être liée aux projections ascendantes du nerf vague.

En tant que tel, les VSEP ont été proposés comme un moyen possible pour la détection précoce de la MA et des troubles cognitifs légers (MCI). Les latences VSEP dans les deux groupes se sont avérées significativement plus longues par rapport aux témoins sains. Aucune différence dans les paramètres VSEP n'a été trouvée chez les patients atteints de démence vasculaire et de dépression majeure.

Spectroscopie dans le proche infrarouge (NIRS) La NIRS mesure les modifications de l'oxygénation cérébrale au moyen d'une lumière proche infrarouge utilisant des longueurs d'onde de 650 à 850 nm. Le principe du NIRS est basé sur le principe du couplage neurovasculaire indiquant que l'activation neuronale régionale du cerveau entraîne une augmentation du métabolisme et de l'oxygénation du tissu cérébral dans cette région qui s'accompagne d'un flux sanguin cérébral régional élevé. Cela conduit à son tour à une saturation accrue en oxygène avec des concentrations élevées d'hémoglobine oxygénée et des concentrations réduites d'hémoglobine désoxygénée.

Au cours des dernières années, le NIRS fonctionnel (fNIRS) a été de plus en plus appliqué pour mesurer les changements de saturation en oxygène des zones corticales au cours d'une variété de tâches cognitives telles que par exemple le test de fluidité verbale et ainsi pour détecter une activation corticale spécifique non seulement visuelle et motrice. système, mais aussi dans les zones corticales pertinentes pour les tâches cognitives telles que le cortex préfrontal et pariétal qui restent stables et reproductibles. Dans la MA, il existe un nombre croissant de publications faisant état de schémas d'activation fNIRS déviants pour une variété de tâches. Par exemple, de jeunes sujets sains ont présenté un schéma d'activation distinct du cortex préfrontal lors d'un test de fluence verbale (VFT) montrant une latéralisation de l'hémisphère gauche qui diminuait avec l'âge sans déclin des performances comportementales. En revanche, les sujets atteints de MA ont montré une moins bonne performance comportementale et une diminution encore plus sévère de l'activation préfrontale ainsi qu'une latéralisation gauche réduite par rapport à un groupe témoin sain ajusté sur l'âge. De même, il a été montré que le schéma d'activation du fNIRS dans les zones du cortex frontal et pariétal chez les sujets atteints de MA exécutant le paradigme d'orientation de la ligne est clairement différent des témoins sains.

Objectif de l'étude En résumé, le VSEP, le fNIRS et l'évaluation neuropsychologique sont capables de différencier la MA des témoins sains. D'un point de vue théorique, ces méthodes devraient même convenir comme moyen de détection de la maladie dans les phases précoces également. S'ils conviennent vraiment comme moyens à cette fin, cela doit être examiné dans l'étude présentée ici. Par conséquent, nous avons cherché à tester la valeur prédictive de ces méthodes dans la détection précoce de la MA. Dans le projet de recherche présenté ici, 600 sujets examinés au départ au moyen de VSEP, fNIRS et d'examens neuropsychologiques, somatiques et de laboratoire étendus doivent être réexaminés 3 et 6 ans plus tard. L'hypothèse à tester dans le cadre de cette étude stipule que les sujets développant une MA ou un MCI au cours de la période d'observation présentent des latences VSEP plus longues, un schéma d'oxygénation fNIRS différent et une performance plus faible dans l'évaluation neuropsychologique en dessous du niveau de démence au départ que ceux qui restent stables sur le plan cognitif.