Entraînement à la stimulation cérébrale non invasive (TrainingNIBS)

Introduction La TMS est une stimulation neuronale non invasive des surfaces du cerveau qui, depuis son introduction en 1985, a été fréquemment utilisée en neurologie comme outil de diagnostic et de recherche. Le TMS utilise des champs magnétiques pour induire des courants électriques qui traversent les neurones dépolarisants du tissu nerveux, et les mouvements reproduits générés sont enregistrés sous forme de potentiels d'électromyographe. TMS est capable d'explorer la fonctionnalité du système cortico-spinal, de mesurer l'excitabilité corticale, de cartographier les caractéristiques corticales et d'évaluer les modulateurs cérébraux.

La stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS) est fréquemment utilisée dans le domaine expérimental pour les scans de la fonction corticale et la modulation de la plasticité corticale intrinsèque. En particulier, la SMTr à haute fréquence a des effets facilitateurs sur l'excitabilité cortico-spinale et celle à basse fréquence est généralement inhibitrice. La SMTr est une méthode d'un extrême intérêt pour le rôle thérapeutique éventuel dans des conditions d'excitabilité cérébrale altérée, tant psychiatriques (schizophrénie, trouble de stress post-traumatique, trouble obsessionnel-compulsif, dépression majeure) que neurologiques (épilepsie, accident vasculaire cérébral, maladies dégénératives). Au niveau expérimental, la stimulation réelle est comparée à un stimulus inactif appelé simulacre, qui agit comme une condition de contrôle.

La stimulation électrique transcrânienne directe (tDCS) nécessite l'application de courants électriques faibles directement sur la tête pendant plusieurs minutes. Ces courants génèrent un champ électrique modulant l'activité neuronale en fonction du mode d'application. tDCS modifie le taux de décharge des neurones. En fait, la polarisation cathodique appliquée au cortex moteur peut induire une réduction robuste de l'excitabilité corticale, tandis que la polarisation anodique augmente l'excitabilité du cortex moteur. Les effets à court terme de la tDCS sont probablement dus à un changement de polarisation de la membrane neurale. Comme pour la SMTr, ces changements durent même après la fin de la stimulation pendant des périodes allant de quelques minutes à plusieurs heures. Ainsi, la tDCS peut modifier les performances dans de nombreuses tâches cognitives.

La stimulation cérébrale non invasive a démontré un potentiel pour le traitement de troubles neurologiques tels que la douleur chronique, la maladie de Parkinson, la négligence, l'aphasie, la mémoire, la déficience motrice et l'épilepsie. En général, les techniques de stimulation cérébrale non invasives ont montré qu'elles induisaient des changements dans la plasticité corticale qui pouvaient durer même au-delà de la fin de la période de stimulation. Compte tenu de ce potentiel, il existe un intérêt croissant pour l'application de ces techniques dans le domaine thérapeutique.

Dans notre étude, nous proposons d'évaluer les variations du tonus musculaire des membres inférieurs à la suite d'une stimulation magnétique transcrânienne répétitive à haute fréquence (rTMS) chez des patients atteints de sclérose en plaques à schéma cyclique sans mise en évidence de zones de démyélinisation médullaire. La SMTr permet de moduler l'excitabilité intracorticale et peut donc modifier le contrôle de l'excitabilité spinale.

Les troubles sensoriels sont fréquemment observés au sein des troubles neurologiques et sont une cause possible de handicap. Des études récentes basées sur des techniques de stimulation non invasives ont montré des résultats intéressants dans la modulation des fonctions sensorielles tactiles chez des sujets sains. La tDCS est capable d'induire un changement plastique dans les zones motrices et somatosensorielles. Plusieurs études ont rapporté une stimulation tDCS anodique qui peut réduire à la fois la douleur chronique et aiguë dans différentes conditions. De plus, la stimulation anodique tDCS peut améliorer la perte de sensibilité tactile résultant de la sclérose en plaques.

La plupart des patients atteints de la maladie de Parkinson développent après plusieurs années de traitement un certain nombre de complications cliniques, notamment des dyskinésies, des mouvements pathologiques involontaires, parfois franchement dystoniques. Des phénomènes pathologiques de potentialisation à long terme (LTP) ont été observés dans la stigmatisation de rats parkinsoniens qui ont développé des dyskinésies après un traitement à la L-dopa. La stimulation électrique à basse fréquence de cellules individuelles induit une inversion des réponses synaptiques améliorées, un phénomène connu sous le nom de dépotentiation.

Plusieurs auteurs ont observé que chez les patients atteints de dystonie focale, il y a un manque d'inhibition intracorticale des contrôles. Une étude pilote a examiné les effets de la SMTr lente sur le cortex moteur, mettant en évidence la normalisation de l'inhibition intracorticale et l'amélioration des symptômes cliniques.

Le rôle de la SMT dans le traitement de la dépression majeure résistante aux médicaments a été amplement défini. Certaines premières études ont démontré qu'une stimulation focale à haute fréquence du cortex préfrontal gauche (DLPFC) induisait une amélioration des symptômes, quantifiable comme une réduction du score à l'échelle d'évaluation de la dépression de Hamilton, probablement via une augmentation de la teneur en monoamines cérébrales. Des études sur le flux sanguin cérébral ont également montré une augmentation de l'activité du DLPFC stimulé.

Il est maintenant admis que la SMTr a la même efficacité, dans la dépression pharmacorésistante la plus puissante, que la thérapie électroconvulsive, avec des effets secondaires pratiquement nuls.

Hypothèse Sur la base de ces hypothèses, l'hypothèse sous-jacente à ce projet est que l'utilisation thérapeutique de la stimulation crânienne - électrique ou magnétique - peut aider à la récupération de divers symptômes de lésions cérébrales.

Objectifs spécifiques Cette étude vise à fournir des données préliminaires sur les avantages de l'utilisation de la stimulation corticale pour récupérer divers symptômes de lésions cérébrales. Cela sera rendu possible grâce aux compétences spécifiques d'une équipe pluridisciplinaire de neurologues et physiatres, de professionnels de santé tels que kinésithérapeutes, ergothérapeutes, psychologues, orthophonistes et le soutien d'un ingénieur biomédical. Ces figures professionnelles sont déjà disponibles à l'UCK Neurochirurgie de l'IRCCS Neuromed dirigée par le proposant et collaborent activement pour optimiser l'exercice thérapeutique des patients présentant des lésions neurologiques.

Population de l'étude L'estimation de l'échantillon a été faite par analogie après une analyse de la littérature. Considérant le risque d'abandon assez élevé, notre intention est de recruter au moins 100 sujets dans une population de blessés cérébraux impliqués dans le service neurologique de l'IRCCS. Neuromed à Pozzilli, présentant les symptômes décrits ci-dessous dans les critères d'inclusion Les critères d'inclusion et d'exclusion sont précisés ci-dessous.

Conception expérimentale Étude prospective en double aveugle, entre groupes parallèles randomisés et contrôlés par placebo.

Les patients subiront un programme de stimulation cérébrale listé ci-dessous et différencié selon le type de symptôme présenté. Toutes les thérapies conventionnelles prises par les patients seront enregistrées par les opérateurs. Les patients seront divisés en groupes Stimulation et Sham (contrôle) et seront évalués au temps zéro avant de commencer le traitement (T-0W) après 6 semaines pour évaluer les effets à la fin du traitement (T-6W) et à 12 semaines (T -12W) pour évaluer le maintien des effets à long terme. La randomisation sera équilibrée en fonction de l'âge, du sexe et de la scolarité.

L'approche de physiothérapie ou d'orthophonie sera différente entre les patients compte tenu des différents types de lésions cérébrales et des différents niveaux d'incapacité, selon l'équipe de l'unité de réadaptation pour chaque cas.

Spasticité Les patients seront évalués cliniquement, à l'aide d'une échelle clinique pour quantifier le tonus musculaire dans les différents districts (échelle d'Ashworth) et neurophysiologique en élicitant la réflexion H. Les paramètres électrophysiologiques détectés seront : la réponse M, le réflexe H et son rapport M/H. Les patients souffrant de spasticité des membres inférieurs seront inscrits dans un traitement continu à l'interféron et sans cortisone pendant au moins 30 jours.

La rTMS d'exécution sera appliquée au moteur au repos (RMT) sur l'aire motrice primaire pour le membre inférieur, 5 Hz (excitateur) avec 20 trains de 10 sec (50 stimuli de train, 1000 stimuli au total) avec des intervalles interarbres de 30 secondes (total 22 min. Ca) sur le cortex moteur primaire pour le membre inférieur et nous mesurerons le réflexe H avant et après la séance de stimulation. Le traitement durera 2 semaines avec des séances quotidiennes.

Dyskinésie Les patients ayant des antécédents de traitement discontinu à la L-Dopa cliniquement diagnostiqués seront inscrits.

Ils recevront une SMTr pendant 7 jours consécutifs avec les paramètres de stimulation suivants : fréquence de 1 Hz ; Intensité du seuil moteur actif de 90 % ; Durée du train 899 sec (900 stimuli). À la fin de chaque séance de stimulation individuelle, les patients seront soumis à une évaluation neurologique des symptômes.

Déficits sensoriels Les patients présentant une sensibilité tactile réduite aux membres supérieurs ou inférieurs seront inscrits. Les patients atteints de neuropathie périphérique, de troubles psychiatriques, de déficits cognitifs, d'épilepsie seront exclus. La stimulation TDCS sera administrée pendant 5 jours consécutifs à 2 mA pendant 20 minutes. L'anode sera placée 2 cm derrière les points C3/C4 de l'hémisphère défectueux. L'électrode de référence sera positionnée sur la région de contrôle controlatérale. La stimulation factice aura les mêmes paramètres. L'évaluation clinique sera effectuée avant et après le traitement, et à distance de 1, 2 et 4 semaines.

Douleurs Les patients souffrant de douleurs neuropathiques des membres supérieurs ou inférieurs, score EVA au moins égal à 40, seront inclus en l'absence de traitement antalgique pendant au moins un mois. Les sujets souffrant de douleurs neuropathiques périphériques, de céphalées, de troubles psychiatriques, de déficits cognitifs, d'épilepsie seront exclus. La stimulation TDCS sera administrée comme ci-dessus. L'anode sera positionnée à 2 cm derrière les points de l'hémisphère défectueux du CP. L'électrode de référence sera positionnée sur la région de contrôle controlatérale. L'évaluation clinique sera effectuée avant et après le traitement, et à distance de 1, 2 et 4 semaines.

Aphasie Les patients atteints de troubles du langage pseudo-grippaux et non fluides seront inscrits, évalués par des échelles cliniques et des visites cliniques. La stimulation TDCS sera administrée pendant 5 jours consécutifs, suivis de 2 jours de pause et de 5 jours suivants de stimulation de 1 mA pendant 20 minutes. L'anode sera située au niveau de la zone Broca ou Wernicke. La cathode sera placée sur la zone homologue homologue de l'anode. La thérapie logopédique sera couplée à une véritable stimulation tDCS et simulée. L'évaluation clinique sera effectuée avant et après le traitement, et à distance de 1, 2 et 4 semaines.

Dysphagie Les patients présentant des troubles de la déglutition seront inscrits, évalués par des échelles cliniques, une visite logopédique, une visite d'oto-rhino-laryngologie. La stimulation TDCS sera administrée pendant 5 jours consécutifs à 2 mA pendant 20 minutes. L'anode sera positionnée au niveau du cortex moteur dominant pour contrôler les muscles de la déglutition. L'électrode de référence sera positionnée sur la région de contrôle controlatérale. La thérapie logopédique sera couplée à une véritable stimulation tDCS et simulée. Une évaluation clinique sera réalisée avant et après traitement, et à distance de 1, 2 et 4 semaines par un bilan logopédique, neurophysiologique et ORL.

Dépression majeure Dans l'étude, 15 patients souffrant de dépression majeure du DSM-IV diagnostiqués avec une résistance prouvée aux médicaments seront inscrits. Parmi ceux-ci, cinq seront soumis à la SMTr du cortex préfrontal dorsolatéral gauche (DLPFC), cinq à la SMTr du DLPFC droit et cinq à la stimulation fictive. L'étude sera menée en simple aveugle. La session rTMS durera (15) jours consécutifs. Les paramètres de stimulation seront : fréquence 10 Hz ; 100 % d'intensité RMT ; Durée du train 10 sec (100 stimuli); Intervalle inter-trains 1 minute ; n.m. Total des terreurs 12; Durée d'une séance environ 13 minutes. L'échelle d'évaluation de la dépression de Hamilton sera administrée le premier jour avant la stimulation et le dernier jour après la stimulation.

Résultats attendus La présente étude vise à fournir des données préliminaires sur les bénéfices de la stimulation corticale pour la récupération de divers symptômes de lésions cérébrales.

Le résultat attendu est que l'entraînement à la neurostimulation potentialise la récupération des différents symptômes considérés dans la présente étude, entraînant des lésions cérébrales.