Nouveaux paradigmes de stimulation cérébrale profonde pour les troubles du mouvement

La conception expérimentale comprendra des procédures pour répondre à chaque objectif spécifique, la plupart impliquant une approche intra-sujets qui examine l'effet de différents niveaux de traitement (par exemple, pas de thérapie, DBS traditionnel, nouveau DBS) sur la fonction neurologique, y compris les variables dépendantes dérivées de tests des fonctions motrices et cognitives. Cette approche s'étendra également aux données électrophysiologiques ; où l'effet relatif de chaque niveau de traitement sur les rythmes cérébraux spontanés (par exemple, la puissance des bandes bêta et gamma au repos) et liés à la tâche (c. agrégées pour caractériser les effets au niveau du groupe (voir l'analyse des données ci-dessous).

Avant la chirurgie, les participants subiront des procédures d'imagerie cérébrale supplémentaires afin de caractériser la connectivité anatomique et fonctionnelle de la région du cerveau à cibler lors du placement de la sonde chirurgicale et du cortex cérébral. Les ensembles d'imagerie supplémentaires comprendront des analyses IRM fonctionnelles DTI et à l'état de repos qui ajouteront 30 à 45 minutes supplémentaires à la procédure d'IRM clinique préopératoire standard.

Après le placement de la ou des dérivations DBS dans la région ciblée du cerveau, l'accès à la dérivation pour les activités liées à l'étude sera réalisé en attachant une extension jetable à l'extrémité de la dérivation qui est logée de manière sous-cutanée, extracrânienne. L'extension jetable sera ensuite tunnelisée vers un site distant de celui de la chirurgie afin de minimiser le risque de contamination du matériel implanté de manière permanente. L'équipement d'enregistrement sera ensuite connecté à l'extension externalisée, permettant ainsi la livraison de DBS liée à l'étude et l'enregistrement des potentiels de champ locaux (LFP) de la région cérébrale ciblée.

Les activités liées à l'étude commenceront le troisième matin après la chirurgie DBS pour permettre au patient de se remettre de la procédure d'implantation (le début peut être retardé si une récupération supplémentaire est jugée justifiée par une consultation avec l'équipe de soins cliniques). Il est prévu que les tests de l'étude se poursuivront jusqu'au jour 9 après l'implantation, la deuxième intervention chirurgicale d'implantation DBS standard étant effectuée le jour 10 après l'implantation. Pendant la période d'externalisation, les sujets participeront aux tâches quotidiennes de collecte de données jusqu'à 8 heures par jour, avec des activités liées à l'étude effectuées en courts segments, répartis en sessions du matin et de l'après-midi. Une fois les tests terminés dans l'état ARRÊT du médicament défini sur le plan opérationnel, les patients seront autorisés à prendre leur dose habituelle de médicament et les tests se poursuivront. Des périodes de repos fréquentes seront incluses dans chaque bloc de test afin de minimiser les effets de la fatigue et d'améliorer la qualité des données. Des enregistrements électrophysiologiques peuvent également être effectués lorsque le patient n'est pas dans le laboratoire, y compris la nuit pendant son sommeil, à l'aide d'un équipement d'enregistrement portable et de moniteurs d'activité qui ressemblent à un étui. Les enregistrements seront effectués à l'aide d'un système d'électrodes à capuchon disponible dans le commerce qui est placé temporairement au cours de chaque session expérimentale ou à l'aide d'électrodes à coupelle standard fixées au cuir chevelu à l'aide de méthodes standard (c.-à-d. Collodion ou pâte d'électrode). Si des électrodes au collodion sont utilisées, les électrodes au collodion resteront sur le patient pendant plusieurs jours d'affilée jusqu'à la durée de la période d'externalisation. Des vérifications quotidiennes seront effectuées pour garantir l'intégrité de l'interface des électrodes et les électrodes seront re-gélifiées ou réappliquées si nécessaire.

Les activités quotidiennes liées à l'étude au sein du laboratoire comprendront 1) des enregistrements spontanés effectués avec le patient au repos, 2) des enregistrements moteurs et cognitifs synchronisés avec les tâches, et 3) des potentiels évoqués somatosensoriels, et 4) des potentiels évoqués provoqués par une stimulation directe de la profondeur région cible du cerveau. Le premier jour du test, un examen du seuil monopolaire, similaire à ce qui est effectué dans le cadre de la programmation clinique DBS standard, peut être effectué. Cela implique un titrage minutieux des réglages de la stimulation électrique délivrée via la sonde DBS afin de déterminer les seuils pour les effets sensori-moteurs et autres effets secondaires et aidera à définir les limites supérieures de la stimulation délivrée dans le cadre des procédures expérimentales. De plus, ce procédé sera utilisé pour caractériser les bénéfices thérapeutiques dérivés du DBS. Dans tous les cas, la stimulation sera limitée à moins que la limite de sécurité de densité de charge approuvée de 30 microcoulombs/cm2 par phase. Certains jours, il peut être demandé aux patients d'arriver sur le lieu du test après une nuit de jeûne de leurs médicaments anti-PD afin de caractériser l'effet des médicaments dopaminergiques sur les réponses expérimentales. Enfin, les horaires quotidiens peuvent être modifiés en fonction de la fatigue du patient ainsi que des conflits d'horaire potentiels (par exemple, la disponibilité de l'IRM ou du MEG) et le nombre total de jours pendant lesquels le patient est externalisé peut être raccourci à la discrétion de l'équipe chirurgicale, y compris la nécessité de tenir compte des horaires de la salle d'opération.

Au moins six mois après la chirurgie, les participants seront invités à revenir pour une visite de recherche de suivi d'environ 4 heures afin d'évaluer les résultats thérapeutiques. Plus précisément, les patients seront invités à retourner au laboratoire principal du campus après une nuit de jeûne de leurs médicaments anti-parkinsoniens. Au cours de cette visite, l'efficacité des paramètres de programmation DBS standard du patient (c'est-à-dire les paramètres définis par son médecin traitant dans le cadre de ses soins cliniques postopératoires de routine) sera évaluée par une notation en aveugle à l'aide de sous-échelles du MDS -Échelle d'évaluation unifiée de la maladie de Parkinson (MDS-UPDRS).