Méthodes iTBS et excitabilité du cortex moteur

La SMTr est une méthode de neuromodulation non invasive. Bien que la TMS (stimulation magnétique transcrânienne) ait été largement utilisée comme méthode de recherche pour mieux comprendre la neurophysiologie cérébrale, les protocoles rTMS se sont avérés cliniquement bénéfiques pour les patients souffrant de troubles neurologiques tels que la maladie de Parkinson et les accidents vasculaires cérébraux, ainsi que de maladies psychiatriques telles que une dépression. En octobre 2008, la FDA a approuvé la stimulation du cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) à 10 Hertz (Hz) pour les patients souffrant de dépression résistante aux médicaments. La durée typique d'un seul traitement SMTr pour la dépression dure environ 30 minutes, mais doit être répétée quotidiennement pendant plusieurs semaines. La décision d'utiliser la stimulation DLPFC était due en partie à des études d'imagerie, qui suggéraient que les patients déprimés avaient une activité réduite dans la région. Ainsi, la SMTr pourrait être utilisée pour inverser ces effets comportementaux de la dépression en augmentant l'activité du DLPFC. Traditionnellement, la stimulation de 5 Hertz (Hz) et vers le haut s'est avérée excitatrice, tandis que la stimulation de 0,2 à 1 Hertz (Hz) s'est avérée avoir des effets inhibiteurs sur le cortex. Bien que ces paramètres semblent efficaces, le développement de nouvelles méthodes rTMS est encore à l'étude.

La stimulation par rafale thêta (TBS) est une méthode ayant le potentiel de fournir des effets excitateurs ou inhibiteurs sur le cortex, qui sont aussi puissants que les méthodes rTMS traditionnelles mais plus efficaces en durée et en intensité requise. Les preuves d'études antérieures examinant l'éclatement thêta comme traitement de la dépression ont mis en évidence l'importance du développement de la méthode. Une étude a indiqué que la stimulation par rafale thêta sur le cortex préfrontal dorsomédian (DMPFC) pendant une durée de seulement 6 minutes peut produire des effets antidépresseurs comparables à la stimulation traditionnelle à 10 Hz pendant 30 minutes. Les effets de la stimulation par rafale thêta ont d'abord été testés empiriquement sur le cortex moteur humain par Huang et al. 2005. Les effets de la stimulation (80 % du seuil moteur actif) sur le cortex moteur ont été mesurés avant et après le traitement avec des enregistrements électromyographiques (EMG) des potentiels évoqués moteurs (MEP) sur un petit muscle de la main controlatérale en réponse à des impulsions uniques de TMS. Deux protocoles ont montré des changements dans l'excitabilité du tractus corticospinal, y compris le cTBS défini comme trois stimuli en rafale à 50 Hz avec 20 ms entre les stimuli répétés toutes les 200 ms à 5 Hz et l'iTBS défini comme un train de 2 s de TBS répété toutes les 10 secondes. Bien que les deux protocoles délivrent un total de 600 impulsions, les protocoles cTBS durent 40 secondes tandis que le protocole iTBS dure 190 secondes. Huang et al. 2005 ont déterminé que le cTBS sur le cortex moteur diminuait l'excitabilité tandis que l'iTBS augmentait l'excitabilité qui était présente une heure après le traitement.

L'excitabilité du cortex moteur peut être modulée différemment selon le type de protocole de stimulation thêta burst utilisé. L'iTBS a été initialement décrit par Huang et al. 2005 entraînant des effets excitateurs (LTP like) sur le cortex. Gamboa et al. 2010 a confirmé plus tard cette découverte mais a montré qu'il y avait une diminution de l'excitabilité (de type LTD) lorsque le protocole est doublé. Ces deux protocoles doivent être répliqués ainsi que 2 nouveaux protocoles. Afin d'étudier comment l'excitabilité corticale change en fonction du protocole, les MEP seront enregistrés par EMG sur le muscle de la main controlatéral au cortex stimulé. Les MEP de base recevront un prétraitement, suivi de l'un des quatre protocoles de rafale thêta, ou d'un traitement fictif. Les protocoles de rafale thêta doivent être administrés à chaque participant dans un ordre aléatoire. Après l'administration de l'éclatement thêta, 20 MEP seront collectés à 0, 10, 20, 30, 40, 50 et 60 minutes.

Objectif spécifique 1 : Déterminer les effets de type potentialisation à long terme (LTP) et dépression à long terme (LTD) de quatre protocoles de stimulation thêta différents sur l'excitabilité du cortex moteur.