Stimulation magnétique transcrânienne répétitive associée à la réalité augmentée pour modifier les symptômes de commotion cérébrale

L'incidence des traumatismes crâniens (TCC) augmente au Canada (Rao et al., 2017), et on s'attend à ce qu'elle devienne l'une des affections neurologiques les plus courantes touchant les Canadiens d'ici 2031 (Agence de la santé publique du Canada, 2014). Jusqu'à 90 % des traumatismes crâniens sont classés comme traumatismes crâniens légers (m), également appelés commotion cérébrale (Cassidy et al., 2004). Un rapport fédéral sur les commotions cérébrales de 2019 indiquait une prévalence annuelle de 200 000 traumatismes crâniens au Canada (Casey et Fonseca, 2019). Les symptômes du TCCm, appelés symptômes post-commotion cérébrale (PCS), comprennent des étourdissements, des maux de tête, des modifications de l'humeur et des troubles cognitifs (Ryan et Warden, 2003). PCS se résout généralement tout seul. Cependant, certains patients présentent un PCS persistant au-delà de 3 mois après le traumatisme crânien initial.

Les étourdissements sont le deuxième symptôme le plus courant du mTBI après les maux de tête (Gianoli, 2022). On estime que jusqu'à 81 % des patients atteints d'un TCCm présenteront des étourdissements lors de l'examen clinique initial, qui peuvent persister au-delà d'un an après le traumatisme initial chez 25 % des patients (Corwin et al., 2015 ; Hartvigsen et al. , 2014). Les étourdissements post-commotion cérébrale (PCD) peuvent se manifester par une instabilité posturale, des vertiges persistants, des troubles de l'équilibre, des nausées et une intolérance aux mouvements de la tête (Dougherty et al., 2024 ; Marshall et al., 2015). Ces symptômes peuvent réduire considérablement la qualité de vie et avoir un impact sur la capacité de conduire, de travailler et d’effectuer les activités quotidiennes (Ciorba et al., 2017 ; Hall et al., 2022).

La PCD est généralement associée à une déficience vestibulaire (Gianoli, 2022). De plus, de nombreux patients se plaignant de vertiges suite à un TBI présentent des anomalies physiologiques au niveau des systèmes auditif et vestibulaire (Toglia et al., 1970). Par conséquent, le traitement le plus préférable pour la PCD est une forme d’entraînement à l’équilibre appelée thérapie de rééducation vestibulaire (VRT ; 6,14). La VRT consiste en un ensemble d'exercices qui favorisent l'adaptation, la substitution et l'habituation du système vestibulaire (Galeno et al., 2022). L'adaptation, médiée par la neuroplasticité, est le remodelage progressif du système nerveux à mesure qu'il « s'adapte » aux signaux du système vestibulaire endommagé. La substitution est le processus d'apprentissage de stratégies pour compenser une mauvaise fonction vestibulaire. L'habituation est la désensibilisation progressive à certains mouvements par une exposition répétée à ces mouvements. Ces exercices sont souvent prescrits individuellement en fonction des domaines personnels de handicap (Murray et al., 2017). Les types d’exercices spécifiques comprennent les exercices de stabilité du regard, d’habituation, de substitution et d’équilibre. Ceux-ci ciblent les déficits du réflexe vestibulo-oculaire (VOR), améliorent la sensibilité au mouvement, facilitent la reprogrammation centrale et améliorent l'équilibre (Aligene & Lin, 2013). La VRT traditionnelle, comme une tâche d'équilibre, est monotone et nécessite souvent des professionnels qualifiés pour l'administrer (Smółka et al., 2020). Cependant, la VRT, sous la forme de jeux interactifs, est attrayante et il a été démontré qu'elle affecte positivement l'équilibre, les étourdissements et la mobilité (Rosiak et al., 2018 ; Szturm et al., 2011). Une forme d'entraînement sensorimoteur consistant en un jeu interactif présenté via la réalité augmentée (RA) n'a pas encore été explorée. Il peut servir à réduire la PCD par des mécanismes similaires à ceux des VRT susmentionnés.

La RA est généralement présentée à travers des lunettes opaques, qui superposent des objets virtuels à l'environnement de l'utilisateur. Les utilisateurs peuvent alors interagir simultanément avec les environnements virtuels et physiques. Notre intervention AR implique un jeu qui favorise les mouvements de la tête dirigés vers un objectif pour accomplir des tâches dans diverses orientations de la tête et positions posturales. Grâce à une exposition répétée, ce jeu vise à faciliter l'adaptation, la substitution et l'habituation du système vestibulaire pour réduire la PCD.

Une technique de neuromodulation non invasive appelée stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS) peut améliorer l'entraînement vestibulaire AR. Une forme d'administration de SMTr appelée stimulation thêta intermittente (iTBS) favorise la plasticité synaptique en induisant des modifications de l'excitabilité neuronale de type potentialisation à long terme (LTP) (Huang et al., 2009). La littérature suggère que l'iTBS délivré au cortex moteur primaire (M1) peut améliorer l'apprentissage en conjonction avec l'entraînement moteur (Platz et al., 2018 ; J. J. Zhang et al., 2022). La SMTr peut également améliorer les étourdissements. Dix séances de SMTr réduisent la gravité et la fréquence des symptômes de vertiges de plus de 50 % chez les patients souffrant de PCD sévère (Paxman et al., 2018). L'iTBS délivré à M1 améliore l'équilibre chez les patients post-AVC (Liao et al., 2023). L'inflammation systémique est une réponse physiologique importante au mTBI qui peut contribuer aux étourdissements (Visser et al., 2022). Plusieurs études ont observé les effets anti-inflammatoires de la SMTr dans des populations cliniques telles que les accidents vasculaires cérébraux et la dépression (Cha et al., 2022 ; Rajkumar, 2024 ; Velioglu et al., 2021 ; Zuo et al., 2022). Zhao et coll. ont découvert que 20 séances de rTMS sur des patients souffrant de dépression réfractaire réduisaient les niveaux élevés de TNF-⍺ et d'IL-1β à ceux des témoins sains. Les niveaux de BDNF, important pour la croissance du cerveau, ont augmenté jusqu'à atteindre ceux des témoins sains après l'intervention. Cet effet sur le TNF-⍺, l'IL-1β et le BDNF n'a pas été observé dans le groupe témoin clinique qui n'a pas reçu de rTMS (Zhao et al., 2019). Cha et coll. ont rapporté une réduction similaire des cytokines inflammatoires TNF-⍺, IL-1β et IL-6 après 10 séances de rTMS chez des patients post-AVC (Cha et al., 2022). Velioglu et al. ont découvert que 10 séances de rTMS augmentaient le BDNF chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer (Velioglu et al., 2021). Ces effets fournissent également des preuves d’un mécanisme possible derrière l’effet de la SMTr sur d’autres PCS persistants.

Les patients atteints de PCD persistante sévère nécessitent souvent une intervention médicale ou chirurgicale (Gianoli, 2022). Il existe un besoin évident d’options de traitement non invasives pour ces personnes. L'objectif principal de cette étude est de déterminer si la technique proposée est réalisable et peut être utilisée pour modifier les symptômes de commotion cérébrale chez les patients atteints de PCD dans une étude plus large. Cette étude explorera également les effets de l'iTBS en combinaison avec l'entraînement vestibulaire AR sur les étourdissements et la stabilité posturale chez les patients atteints de PCD. De plus, cette recherche vise à déterminer si la SMTr peut moduler l'inflammation dans les PCS persistants.