HD-tDCS ciblé pour améliorer la réadaptation des membres supérieurs dans les lésions médullaires

Les chercheurs ont récemment terminé un essai clinique évaluant si la fonction des membres supérieurs chez les personnes atteintes de SCI pouvait être améliorée en associant la rééducation à la tDCS conventionnelle. Dans l'ensemble, les chercheurs ont découvert que la tDCS conventionnelle était prometteuse pour améliorer la fonction des membres supérieurs, avec une taille d'effet observée allant de 0,23 à 0,58. À l'aide des données de cet essai, les enquêteurs ont effectué une analyse rétrospective pour déterminer si le niveau de bénéfice fonctionnel ressenti par le sujet était lié à la force du courant tDCS délivré aux zones corticales dédiées aux muscles faibles. Les enquêteurs se sont approchés de la livraison du courant en utilisant des modèles de logiciels développés par le collaborateur Dr Bikson. L'analyse actuelle des chercheurs a révélé que les améliorations de la dextérité après dix séances de tDCS conventionnelles et non focales (35 cm2) étaient plus importantes lorsque le courant était délivré principalement dans les zones corticales motrices dédiées aux muscles faibles.

En développant l'analyse rétrospective, les chercheurs ont récemment mené une étude pilote pour déterminer si la focalisation de la tDCS peut modifier directement les avantages fonctionnels chez les personnes atteintes de SCI. Plus précisément, les chercheurs ont mené une étude croisée en une seule session évaluant l'effet d'une tDCS conventionnelle, factice et ciblée sur la force de préhension et l'excitabilité de la voie corticospinale (n = 2). Pour l'étude actuelle, les chercheurs ont utilisé le tDCS haute définition (HD-tDCS) pour fournir un courant plus focal avec le tDCS. Le HD-tDCS délivre du courant à travers cinq petites électrodes (0,8 cm2) placées dans une configuration en « X » via un simple capuchon. Cette configuration conduit à une concentration ou à une focalisation du champ électrique 80 % plus élevée dans la région ciblée par rapport à la tDCS conventionnelle et non focale.

Dans l'étude croisée actuelle, les résultats ont été évalués avant et immédiatement après une application de 30 minutes de tDCS associée à une formation aux tâches. Les séances étaient espacées d'une semaine pour permettre un lavage suffisant. Les enquêteurs ont découvert que le HD-tDCS avait un impact substantiel sur la force de préhension par rapport au tDCS conventionnel. Plus particulièrement, HD-tDCS a amélioré la force de préhension (+15,9 N) tandis que la tDCS conventionnelle réduisait la force de préhension (-5,5 N). Avec la force de préhension accrue après HD-tDCS, les sujets ont signalé la nouvelle capacité à saisir une bouteille d'eau et à tenir de petits objets, indiquant le plus grand potentiel d'impact clinique par rapport à la tDCS conventionnelle. Dans l'ensemble, les changements bruts de la force de préhension se sont traduits par un avantage de 40 % du HD-tDCS par rapport au tDCS conventionnel, dans lequel un changement supérieur à 15 % a été défini comme cliniquement significatif. Les enquêteurs ont également observé que l'application unique de HD-tDCS pourrait entraîner une augmentation plus importante de l'excitabilité corticospinale du muscle triceps faible par rapport à la tDCS conventionnelle. Cela n'est pas surprenant puisqu'il a été démontré que la focalisation du champ électrique provoque des augmentations plus importantes et plus durables de l'excitabilité corticospinale chez les individus en bonne santé ; un effet qui se produit probablement puisque plus le flux de courant est moins variable et arrive aux cibles corticales après HD-tDCS (amélioration de 98 % par rapport au tDCS conventionnel). Sur la base des découvertes précédentes des chercheurs, la HD-tDCS devrait offrir un avantage supérieur à 40 % et fournir des gains cliniquement significatifs par rapport à la tDCS conventionnelle pour l'essai clinique proposé.

La découverte collective des chercheurs selon laquelle la focalité de la tDCS peut modifier directement le bénéfice fonctionnel et l'excitabilité corticospinale est corroborée par d'autres. Il convient de noter que les travaux sur l'aphasie des accidents vasculaires cérébraux ont montré que le ciblage du courant tDCS vers les régions corticales activées pendant la parole améliore le bénéfice fonctionnel du tDCS. Des résultats similaires ont été rapportés dans la fibromyalgie et la mémoire de travail. Ainsi, en combinaison avec d'autres, le résultat des chercheurs donne l'impulsion pour étudier si l'application de la tDCS focale conduirait à des améliorations encore plus importantes de la fonction des membres supérieurs que celle obtenue avec la tDCS conventionnelle non focale.

L'étude actuelle s'appuiera directement sur l'essai clinique initial et l'étude pilote croisée des investigateurs. Les chercheurs effectueront un essai de faisabilité clinique et testeront pour la première fois si l'application de la HD-tDCS dans les SCI provoque des augmentations plus robustes de l'excitabilité des voies corticospinales résiduelles et de la fonction des membres supérieurs parétiques que l'application de la tDCS conventionnelle.

Vingt-quatre sujets atteints d'une lésion médullaire chronique C2-C6 seront inscrits à un essai de faisabilité clinique randomisé, à l'insu de l'évaluateur (voir la section 1.3). Avant la randomisation, les sujets termineront une phase de contrôle de base de deux semaines. Les données de la phase de contrôle de base permettront à chaque patient de servir de son propre contrôle puisque la variabilité due à l'hétérogénéité de la maladie et au tDCS peut être prise en compte dans l'analyse des données. Après l'achèvement de la phase de contrôle de base, les sujets seront randomisés en deux groupes : HD-tDCS + entraînement à la pratique de masse ou tDCS conventionnel + entraînement à la pratique de masse. La randomisation sera effectuée à l'aide d'un plan de bloc randomisé généralisé. Les sujets d'un bloc seront appariés sur la force du triceps faible (c'est-à-dire la contraction volontaire maximale mesurée par électromyographie ; EMG). Un logiciel informatique de randomisation sera utilisé. Immédiatement après l'intervention, les sujets subiront des tests fonctionnels et neurophysiologiques au post-test et au suivi (quatre semaines après l'intervention). Étant donné que les applications conventionnelles et HD-tDCS semblent visuellement différentes, seuls les évaluateurs collectant et analysant les résultats fonctionnels neurophysiologiques et des membres supérieurs seront aveuglés par le paradigme tDCS fourni.