Neuroimagerie optique et cognition (ONAC)

Il existe plusieurs types de démence, dont la maladie d'Alzheimer (MA) et la démence à corps de Lewy (DCL). En raison du chevauchement des symptômes entre les types de démence et du manque de biomarqueurs objectifs actuellement disponibles pour la démence, les taux d'erreur de diagnostic sont élevés. De plus, la transition de ce que l'on considère généralement comme un stade intermédiaire, appelé déficience cognitive légère (MCI), à la démence, n'est pas bien définie. Le dysfonctionnement neurovasculaire et métabolique a été fortement lié à la neurodégénérescence et à la démence, cependant, une compréhension mécaniste de ce lien n'a pas été entièrement développée.

La spectroscopie proche infrarouge (NIRS) est une technique de neuroimagerie non invasive, non ionisante et portable qui utilise la lumière pour quantifier les changements de concentration d'hémoglobine oxygénée et désoxygénée dans le cerveau. En tant que tel, il s'agit d'une alternative très intéressante à l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle car elle permet d'accéder à une plus grande variété d'individus, peut être utilisée au chevet du patient ou au domicile des patients et est nettement moins intrusive.

Pour identifier comment l'hémodynamique et le métabolisme du cerveau sont altérés dans la démence, cette étude utilisera le NIRS chez 25 patients atteints de MA, 25 patients atteints de DLB, 50 patients atteints de MCI et 100 témoins sains appariés selon l'âge. Cette étude sera menée par la School of Technology et la School of Clinical Medicine de l'Université de Cambridge.

Tout d'abord, les chercheurs effectueront plusieurs tests cognitifs dans ces groupes de patients tout en mesurant l'activité cérébrale à l'aide d'un dispositif NIRS de pointe à double longueur d'onde et haute densité pour cartographier comment l'hémodynamique du cerveau est altérée dans la démence. Deuxièmement, les chercheurs effectueront d'autres tests cognitifs à l'aide du NIRS à large bande pour mesurer comment le neurométabolisme est modifié dans les groupes de patients. Les chercheurs relieront également les données optiques à plusieurs facettes de la cognition que ces tests cognitifs mesureront, notamment la mémoire, l'attention et la fonction motrice. Plusieurs questionnaires seront également administrés pour évaluer les symptômes non cognitifs tels que la dépression et les troubles du sommeil. Si les participants des groupes de patients n'ont pas passé d'imagerie par résonance magnétique (IRM) ou en ont fait un il y a plus de deux ans, ils entreprendront également une IRM pour permettre la localisation de l'activité cérébrale, mesurée par le NIRS, en tenant compte des différences individuelles dans la structure du cerveau et les schémas d'atrophie.

Les enquêteurs doivent comparer tous les groupes de patients (AD, DLB, MCI) avec des témoins sains pour déterminer comment l'hémodynamique et le métabolisme du cerveau sont altérés dans la démence, ainsi que leur lien avec les scores comportementaux (collectés lors des tests cognitifs) et les scores cliniques ( en utilisant soit les données recueillies à partir de questionnaires, soit les antécédents cliniques du patient). En combinant les deux techniques NIRS, les chercheurs doivent également déterminer la nature de la relation entre l'oxygénation du sang dans le système vasculaire environnant et l'activité métabolique intra-neuronale, et comment cette relation peut être modifiée dans la démence et dans différents types de démence. De plus, les chercheurs doivent appliquer des méthodes informatiques, telles que l'apprentissage automatique, pour identifier les signatures hémodynamiques et/ou métaboliques à utiliser comme biomarqueurs en clinique.