Débit sanguin cérébral et tDCS

Objectif 1 : Déterminer les effets de différentes intensités de stimulation sur le débit sanguin cérébral relatif (rCBF).

Actuellement, les chercheurs utilisent la tDCS comme modalité d'intervention pour moduler l'excitabilité du cerveau, avec des changements mesurables dans les potentiels évoqués moteurs et les performances physiques. Cependant, en raison de la taille relativement grande de la plupart des électrodes et de l'électrodynamique du cerveau, on ne sait toujours pas quelles structures cérébrales spécifiques sont stimulées et comment les mécanismes de stimulation (par exemple, la pénétration de la stimulation et les zones affectées en dehors de la zone cible) changent. avec des intensités différentes. Les chercheurs émettent l'hypothèse que le CBF régional au DLPFC (zone cible) augmentera de manière dose-dépendante avec une plus grande intensité de stimulation. De plus, on suppose que les zones entourant le DLPFC seront de plus en plus affectées par des intensités de stimulation plus élevées.

Objectif 2 : Comparer les effets de la stimulation transcrânienne à courant continu sur le débit sanguin cérébral relatif entre des sujets sains et des personnes atteintes de sclérose en plaques.

Les PwMS présentent généralement un hypométabolisme du glucose par rapport à leurs pairs en bonne santé et parce que le CBF et le métabolisme du glucose sont fortement couplés, une tendance similaire du CBF peut être attendue. De plus, la tDCS s'est avérée efficace pour augmenter l'excitabilité corticale et le métabolisme du glucose dans les deux populations. Cependant, ce qui reste encore incertain, c'est si le PwMS et les sujets sains connaissent la même quantité d'activité accrue pour la même intensité de stimulation. Les enquêteurs émettent l'hypothèse que PwMS connaîtra une plus grande augmentation de rCBF au DLPFC et dans les zones environnantes que les témoins sains pour la même intensité de stimulation.

Objectif 3 : Étendre notre compréhension de la sécurité et de l'efficacité de la stimulation transcrânienne à courant continu à des intensités de courant plus élevées pour les sujets sains et les personnes atteintes de sclérose en plaques.

Malgré certains travaux sur la faisabilité et la sécurité de la réalisation de tDCS à des intensités> 2 mA (c'est-à-dire jusqu'à 4 mA), la convention pour la plupart des études tDCS est d'utiliser des intensités inférieures ou égales à 2 mA. Cela a été suffisant pour engendrer des effets mesurables à la fois sur l'excitabilité et les performances. Cependant, les avantages potentiels de l'augmentation de l'intensité pour améliorer les effets d'un protocole de stimulation donné (par exemple, le temps ou l'ampleur) ou pour accéder potentiellement à des zones cérébrales plus profondes justifient une exploration plus approfondie des intensités de courant> 2 mA. Il est également important d'ajouter au protocole de sécurité des intensités plus élevées chez les sujets sains et cliniques (par exemple, PwMS). Les enquêteurs émettent l'hypothèse que des intensités plus élevées (c'est-à-dire > 2 mA) seront bien tolérées à la fois par les sujets sains et les PwMS. De plus, les enquêteurs n'ont émis l'hypothèse d'aucun effet indésirable grave résultant d'intensités de stimulation plus élevées. Les effets secondaires existants du tDCS à des intensités inférieures ou égales à 2 mA comprennent des occurrences de faible intensité de picotements, de démangeaisons et de sensations de brûlure au niveau des sites d'électrode ; quelques sujets ont rapporté des maux de tête de courte durée (< 5 min). Dans une étude testant l'innocuité d'intensités plus élevées similaires à celles proposées ici, ces mêmes effets secondaires ont été observés chez 50% des sujets. Ce taux d'occurrence est légèrement supérieur à celui des études utilisant moins de ou égal à 2 mA, mais l'ampleur des effets négatifs était encore bien dans les limites tolérables en toute sécurité et étaient tous de nature transitoire.

I.6 Contexte et importance et/ou études préliminaires liées à ce projet.

(ne pas indiquer "voir protocole") La stimulation transcrânienne à courant continu (tDCS) est une technique de stimulation cérébrale non invasive et bien tolérée (1-4) qui peut moduler l'excitabilité corticale des régions cérébrales ciblées (5) ainsi que le flux sanguin (6) en fonction de la polarité.

Les modèles de flux de courant tDCS (7,8) et les résultats d'études dans lesquelles l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle humaine (fMRI) a été utilisée pour mesurer l'activité cérébrale (9-11) suggèrent que le tDCS peut modifier le traitement dans de vastes zones du cortex. En ce sens, les effets de la tDCS sont susceptibles d'être relativement larges. Ainsi, alors que les changements neuronaux induits par la tDCS sont concentrés autour des régions du cortex les plus proches des électrodes (12), des réseaux plus larges de régions fonctionnellement connectées peuvent également être recrutés (9,10,13,14). De plus, aucune enquête systématique n'a été effectuée pour déterminer l'intensité de courant la plus efficace pour le PwMS.

Il existe des preuves empiriques que la tDCS avec une intensité de courant comprise entre 1 et 2 mA pendant 20 à 40 minutes pour des sessions uniques ou multiples peut être administrée en toute sécurité et efficacement à PwMS (15-20). Bien que le tDCS avec des intensités de courant> 2 mA soit considéré comme sûr 21, aucune étude n'a étudié comment l'activité cérébrale est affectée pendant le tDCS à des intensités> 2 mA. Bien que la sécurité d'une tDCS de plus haute intensité dans le PwMS puisse être initialement supposée à partir de travaux antérieurs utilisant des sujets ayant subi un accident vasculaire cérébral (21), il a également été suggéré que davantage d'études sur la sécurité de la stimulation de plus haute intensité dans d'autres populations sont nécessaires afin de faire preuve de diligence avant de prescrire largement des intensités supérieures à la convention actuelle (22).

L'activation cérébrale dans le PwMS a été étudiée avec de l'eau [15O] et avec [15O] O2 PET (indexe le métabolisme de l'oxygène)(23). Des réductions généralisées du débit sanguin cérébral et du métabolisme de l'oxygène dans la matière grise et blanche ont été rapportées dans le PwMS (24). De plus, ces études indiquent que le degré de réduction du métabolisme de l'oxygène était corrélé à une dégradation des performances cognitives et à l'échelle EDSS (Expanded Disability Status Scale), et que le degré d'hypométabolisme cérébral de l'oxygène était associé au nombre de rechutes (25).

Un couplage étroit de la perfusion et du métabolisme est supposé, reflétant la phosphorylation oxydative du glucose comme source prédominante de production d'énergie. Par conséquent, le CBF est souvent considéré comme une mesure indirecte de la fonction et de l'intégrité neuronales (26). Ceci est soutenu par l'association significative du métabolisme avec le CBF régional (rCBF) dans différentes régions du cerveau (27, 28) et avec le CBF global (gCBF) dans différents états de conscience (29).

Grâce à cette étude, les chercheurs seront en mesure de prouver si le rCBF est affecté par le tDCS, d'évaluer la quantité de changement de signal par rapport à différents courants et de mesurer les différences de distribution du CBF sous la réactivité de la stimulation entre les sujets sains et le PwMS. L'objectif est d'étudier les changements de rCBF après stimulation transcrânienne par courant continu à différentes intensités (1 mA, 2 mA, 3 mA, 4 mA) chez des sujets sains et des PwMS. La conception est une étude transversale de preuve de principe chez 10 sujets sains et 10 PwMS.