Imagerie in vivo du flux de courant électrique thérapeutique (tDCS)

La stimulation transcrânienne à courant continu (tDCS) et la stimulation cérébrale profonde (DBS) sont des exemples de thérapies de stimulation électrique qui attirent rapidement l'attention comme moyen de moduler la fonction motrice, le traitement sémantique et la fonction exécutive. Les deux thérapies ont suscité de nombreuses études cliniques et expérimentales. La tDCS s'est avérée avoir des effets à la fois facilitateurs et inhibiteurs sur le cerveau en fonction de la polarité de stimulation et de la position des électrodes. La DBS a fait l'objet d'une évaluation clinique approfondie pour le traitement des troubles du mouvement, principalement la maladie de Parkinson, et étend sa portée pour inclure le traitement de troubles tels que la dystonie focale, la dépression et la douleur chronique. Bien qu'encore au stade expérimental, les applications et l'acceptation de la tDCS se développent extrêmement rapidement.

Bien que les altérations fonctionnelles associées au tDCS puissent être classées sans connaissance de la neurophysiologie sous-jacente, une compréhension de l'endroit où le courant appliqué de l'extérieur circule réellement dans toute technique de stimulation électrique est cruciale pour comprendre quelles régions, circuits ou éléments du cerveau sont affectés par ces thérapies et comment ces changements peuvent se produire. Une telle connaissance conduira à une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à ces thérapies, et donc à des schémas et des emplacements de stimulation plus ciblés et plus efficaces. En fin de compte, cela conduira à des applications cliniques plus efficaces et nouvelles.

De nombreuses études ont simulé les effets de l'application actuelle dans les modalités extra- et intracrâniennes à l'aide de la simulation informatique. Les simulations seront toujours limitées par des erreurs d'interprétation des données IRM pendant la segmentation, des différences entre les valeurs de conductivité électrique supposées et réelles, et des décalages entre les emplacements et tailles d'électrodes réels et présumés. Ainsi, de meilleures méthodes pour comprendre et vérifier les distributions de flux de courant sont absolument nécessaires.

Dans cette étude, une technique d'imagerie de phase basée sur l'IRM récemment développée pour mesurer plus directement les densités de courant in vivo. Contrairement aux méthodes antérieures basées sur l'IRM pour mesurer le flux de courant électrique, la technique fonctionne sans nécessiter de repositionnement du sujet. Ces méthodes seront validées par rapport à des modèles spécifiques à un sujet à haute résolution incorporant de nombreux compartiments tissulaires, y compris la matière blanche anisotrope. Ainsi, une nouvelle méthode de mesure directe contre les approches de modélisation de pointe.