Effets modulateurs de la stimulation cérébrale profonde sur l'activité corticale cérébrale

La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une thérapie standard approuvée par la FDA pour la maladie de Parkinson (MP) et les tremblements et plus de 1 000 patients ont été implantés à la Cleveland Clinic au cours des 20 dernières années. La thérapie implique l'implantation stéréotaxique d'une ou plusieurs dérivations dans des régions cérébrales sensorimotrices spécifiques, chaque dérivation étant constituée d'un réseau de quatre à huit contacts. L'extrémité proximale de la sonde est tunnelisée vers un générateur d'impulsions implantable (IPG) placé sous la peau du thorax. Après l'opération, un professionnel de la santé programme soigneusement l'IPG : en ajustant le lieu d'administration (c'est-à-dire la sélection des contacts) et en titrant la fréquence, l'amplitude et la largeur des impulsions de stimulation pour maximiser le bénéfice thérapeutique tout en minimisant les effets secondaires. On suppose que la stimulation électrique chronique de la région cible a des effets à la fois locaux et à l'échelle du circuit, dont l'effet net est de perturber l'activité neurale physiopathologique présente dans les régions cérébrales corticales et sous-corticales qui est censée sous-tendre la manifestation de la maladie.

Les activités liées à l'étude commenceront le matin, les participants se présentant au bureau de la clinique externe du Centre de restauration neurologique dans le bâtiment S. Les participants ayant reçu un diagnostic de maladie de Parkinson seront invités à arriver dans l'état "OFF pratiquement défini" (c'est-à-dire qu'ils viendront pour le test après avoir pris des médicaments contre la maladie de Parkinson comme d'habitude jusqu'à minuit le jour précédent, et aucun le matin du test) . Pour aider à minimiser les risques hors médication, les patients atteints de MP se verront offrir la possibilité de passer la nuit dans un hôtel sur le campus sans frais. Les patients bénéficieront d'un déjeuner et de pauses supplémentaires, au besoin, tout au long de la journée.

Un technicien appliquera soit des électrodes de cuir chevelu cliniques Ag/AgCl, soit un capuchon élastique pré-rempli d'électrodes, après quoi l'activité électroencéphalographique (EEG) sera surveillée et enregistrée tout au long de l'étude. Les participants subiront une évaluation initiale du seuil de stimulation afin d'établir les seuils d'effets secondaires sensori-moteurs liés au DBS.

Tout au long du test, les participants seront assis confortablement dans une pièce calme. Des enregistrements EEG et EMG continus seront effectués au fur et à mesure que les paramètres de l'IPG du patient sont systématiquement modifiés (c. tâche motrice simple et continue utilisant le membre supérieur (par exemple, suivi de sinus généré par ordinateur). Les potentiels évoqués visuels et auditifs seront obtenus à l'aide de stimuli délivrés via des lunettes (ou une autre source de lumière) et des écouteurs, respectivement. Les potentiels évoqués somatosensoriels seront obtenus par stimulation électrique du nerf tibial médian ou postérieur en utilisant des techniques cliniques standard à environ 125 % du seuil moteur. Les tâches de potentiels liés aux événements comprendront un temps de réaction simple et au choix, NoGo, ainsi que des tâches auditives étranges répétées dans une ou plusieurs conditions DBS. Notez que l'ordre précis d'administration des tests peut être randomisé afin de minimiser les effets d'ordre. Notez également que les patients diagnostiqués avec la MP seront invités à prendre leur dose habituelle de médicament anti-PD vers le milieu de la session de test, après quoi un sous-ensemble du test de potentiel évoqué sera répété.

Dans cette étude, les chercheurs utiliseront plusieurs mesures physiologiques non invasives, y compris l'électroencéphalographie du cuir chevelu et l'électromyographie de surface, pour caractériser le schéma spatio-temporel de la modulation corticale et corticomusculaire associée aux paramètres thérapeutiques, non thérapeutiques et induisant des effets secondaires de la DBS pour aborder les objectifs spécifiques.