Eye Tracking non structuré comme biomarqueur diagnostique et pronostique dans les troubles parkinsoniens

De nouveaux biomarqueurs diagnostiques et pronostiques des maladies neurologiques sont constamment recherchés. En particulier, l'identification de biomarqueurs permettant de diagnostiquer une affection à un stade précoce ou prodromique permettrait d'identifier une cohorte de patients les plus susceptibles de bénéficier de traitements modificateurs de la maladie. De même, les biomarqueurs qui pourraient servir de substitut de la progression de la maladie au fil du temps seront essentiels pour surveiller la réponse de ces patients à ces traitements.

La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative progressive pour laquelle de nombreux essais modificateurs de la maladie sont actuellement en cours de développement. La MP reste un diagnostic entièrement clinique et aucun test de diagnostic de la maladie n'existe actuellement. Elle doit être distinguée des conditions cliniquement similaires avec différents substrats pathologiques, à savoir les troubles parkinsoniens atypiques tels que la paralysie supranucléaire progressive (PSP), le syndrome corticobasal (CBS), l'atrophie multisystématisée (MSA) et la démence à corps de Lewy (DCL) comme chaque substrat. nécessiteront des traitements adaptés. Différencier la MP du parkinsonisme atypique peut être difficile, en particulier au début de l'évolution de la maladie. La précision du diagnostic chez les personnes atteintes de MP prouvée par autopsie au début de l'évolution de la maladie est aussi faible que 26 % et bien que cette précision augmente avec la durée de la maladie, le diagnostic pré-mortem reste incorrect jusqu'à 15 à 20 % du temps.

Beaucoup d'efforts ces dernières années se sont concentrés sur le développement de biomarqueurs de diagnostic moléculaire. Cependant, on ne sait pas si ces biomarqueurs peuvent expliquer l'hétérogénéité que nous observons chez les personnes atteintes de MP (PwP) et d'autres troubles parkinsoniens, et s'ils sont des marqueurs utiles de la progression de la maladie. Dans tous les cas, des biomarqueurs cliniquement pertinents capables de différencier les troubles parkinsoniens à un stade précoce, de prédire la trajectoire de la maladie et de suivre la progression clinique dans le temps seront clairement nécessaires. Les mesures cliniques les plus couramment utilisées pour suivre la progression de la maladie dans les essais cliniques sont des échelles d'évaluation telles que l'échelle d'évaluation unifiée de la maladie de Parkinson de la Movement Disorder Society (MDS-UPDRS). Il est cependant à craindre que ces échelles ne fournissent pas la précision nécessaire pour détecter de petits changements cliniques, en particulier au début de la MP. Avant de pouvoir évaluer si un biomarqueur clinique est utile longitudinalement, il faut évaluer sa précision dans une cohorte transversale et, en particulier, s'il est sensible à l'hétérogénéité observée parmi les maladies parkinsoniennes dégénératives. En outre, il faut évaluer l'effet, le cas échéant, que les médicaments symptomatiques tels que la lévodopa ont sur la performance de ce biomarqueur. L'évaluation quantitative des mouvements oculaires peut être un biomarqueur clinique simple, fiable et sensible pour la MP et les troubles parkinsoniens atypiques tels que la paralysie supranucléaire progressive (PSP), l'atrophie multisystématisée (MSA) et le syndrome corticobasal (CBS) En effet, les mouvements oculaires sont utilisés depuis longtemps au chevet pour localiser la pathologie et diagnostiquer de nombreux troubles du mouvement. Bien que les anomalies oculomotrices cliniquement apparentes soient bien documentées aux stades avancés de ces affections, elles peuvent ne pas être perceptibles à l'œil nu au début de l'évolution de la maladie. Le diagnostic de PSP, par exemple, repose fortement sur l'évaluation clinique des mouvements oculaires - en particulier la présence d'un regard vertical limité. Bien qu'il s'agisse de l'anomalie classique des mouvements oculaires observée dans la PSP, dans les premiers stades de la maladie, le seul indice de mouvement oculaire peut être un ralentissement subtil des saccades verticales ou une courbure de l'arc du mouvement oculaire saccadique. Dans une étude post-mortem sur les troubles parkinsoniens, une paralysie du regard supranucléaire vertical, lorsqu'elle est présente, a une spécificité de 91 % pour la PSP pathologiquement définie, augmentant à 97 % lorsqu'elle est présente dans les 3 ans suivant l'apparition de la maladie. Cependant, sa sensibilité pour annoncer un diagnostic de PSP n'est que de 31 % lorsqu'elle est détectée dans les 3 premières années de la maladie.

À ce jour, l'application de l'analyse oculomotrice quantitative aux troubles du mouvement a été limitée, en grande partie en raison de restrictions technologiques. En tant que tel, toute information glanée à partir des mouvements oculaires dans la pratique clinique est largement limitée à ce qui peut être détecté à l'œil nu lors de l'évaluation au chevet du patient. Comme l'évaluation quantitative des mouvements oculaires sera plus sensible à ces anomalies oculomotrices que l'évaluation au chevet à l'œil nu, la détection de ces anomalies sera possible à un stade plus précoce. Les progrès technologiques ont permis au suivi oculaire de devenir un moyen simple, non invasif et efficace d'évaluer les mouvements oculaires, la fonction pupillaire et la fréquence des clignements avec une haute résolution. Les paramètres oculomoteurs quantitatifs (saccades et changements pupillaires) sont en corrélation avec les performances motrices, la fonction cognitive et les anomalies posturales chez PwP. Étant donné qu'il s'agit d'étapes cruciales dans la progression de la MP, les chercheurs émettent l'hypothèse que l'évaluation précoce des anomalies oculomotrices subcliniques aura une valeur pronostique dans la MP et les affections apparentées. Cependant, seules quelques petites études ont cherché à savoir si l'évaluation quantitative des mouvements oculaires peut être utilisée pour différencier la MP d'affections similaires telles que la PSP.

Récemment, la dilatation pupillaire s'est avérée être un marqueur potentiel des mouvements oculaires dirigés vers un objectif (en particulier la préparation motrice lors de la planification de saccades), mais ceux-ci n'ont pas été explorés en détail dans la MP. Étant donné que les PwP perdent l'automaticité du mouvement dans les premiers stades et peuvent compenser avec des stratégies attentionnelles axées sur un objectif, il est probable que des différences compensatoires précoces dans ces processus puissent être détectées.

Aucune étude n'a examiné si ces paramètres oculomoteurs sont corrélés avec les résultats cliniques hétérogènes que nous observons parmi les PwP et les troubles apparentés. De même, aucune étude n'a examiné si l'évaluation oculomotrice peut agir comme un marqueur de diagnostic précoce ou comme un marqueur pronostique longitudinal pour ces maladies.

Le laboratoire Munoz de l'Université Queen's possède une vaste expertise en analyse des mouvements oculaires. Récemment, le laboratoire Munoz a pu identifier une signature des paramètres des mouvements oculaires (en particulier les mouvements oculaires saccadés, les réponses pupillaires et la fréquence des clignements) qui est présente chez les personnes atteintes de MP mais pas chez les témoins sains. Cette signature est également présente chez les patients présentant un trouble du comportement en sommeil paradoxal isolé, une condition qui se transforme en MP ou un trouble similaire chez jusqu'à 80 % des personnes de plus de 10 à 15 ans. Cela implique que cette signature peut être détectée à un stade très précoce (prodromique) dans ces conditions avant que les autres manifestations cliniques n'apparaissent. De plus, les chercheurs disposent de données préliminaires non publiées suggérant que cette signature pourrait séparer PwP d'autres troubles neurodégénératifs tels que la PSP. Les chercheurs visent à confirmer que cette nouvelle signature des mouvements oculaires peut différencier la MP de ses mimiques chez un grand nombre de participants, et qu'elle est en corrélation avec les caractéristiques cliniques hétérogènes spécifiques à la maladie observées dans ces troubles.

La majorité des études ci-dessus impliquent des tâches structurées où il est conseillé au participant de diriger son regard vers (ou loin de) une cible lorsqu'elle apparaît. Dans ce cadre artificiel, les mouvements oculaires enregistrés peuvent ne pas être le reflet exact d'un contrôle naturel des mouvements oculaires. Cette étude consistera également en une nouvelle tâche de visualisation libre où les participants sont invités à regarder un certain nombre de courts clips vidéo pendant que les enquêteurs enregistrent leurs mouvements oculaires et leurs réponses pupillaires lorsqu'ils recherchent visuellement ces clips. Cela revient à changer de chaîne de télévision tous les quelques secondes et en observant la réponse automatique initiale (saccade et pupille) à une scène visuelle, suivie par l'influence cognitive un peu plus tardive de la recherche de contenu dans la vidéo.

Par conséquent, les chercheurs peuvent analyser séparément les processus ascendants et descendants dans les troubles parkinsoniens et donc séparer la pathologie prédominante du tronc cérébral de la pathologie corticale avec un simple paradigme de mouvement oculaire. Le laboratoire Munoz a démontré sa capacité à extraire ces paramètres de données sans nécessiter un paradigme expérimental structuré, permettant aux chercheurs de collecter les mouvements oculaires de manière beaucoup plus écologique. Aucun autre groupe à ce jour n'a mesuré ces mouvements oculaires lors de la visualisation libre de clips vidéo. dans la maladie de Parkinson ou tout autre trouble du mouvement. Les enquêteurs exploreront si les informations recueillies par cette évaluation des mouvements oculaires naturels nous permettront de diagnostiquer et de pronostiquer les patients souffrant de troubles du mouvement.

En fin de compte, ce travail vise à établir des biomarqueurs de la maladie en reliant les données de suivi oculaire aux diagnostics et résultats cliniques.