Plasticité associative de la moelle épinière cervicale

La plasticité associative a été utilisée pour favoriser la récupération fonctionnelle chez certaines populations de patients, telles que les adultes atteints de lésions de la moelle épinière (LME). L'utilisation d'approches de neuromodulation non invasives a montré que l'appariement de la stimulation corticale motrice et de la stimulation nerveuse périphérique permet d'augmenter les réponses motrices et de favoriser la plasticité, principalement grâce à la convergence des stimuli afférents sensoriels et des stimuli corticaux descendants dans le cortex moteur.

Cependant, des travaux antérieurs du laboratoire Carmel ont montré que la stimulation associative appariée, programmée pour converger dans la moelle épinière cervicale, induit des réponses motrices des membres supérieurs significativement plus importantes que si elle est programmée pour converger dans le cortex moteur. Bien que la stimulation associative appariée ait montré des résultats prometteurs pour renforcer les réponses motrices, il n'est pas clair si la plasticité résultant de la convergence de stimuli non invasifs dans la moelle épinière (appelée plasticité associative de la moelle épinière ou PAME) plutôt que dans le cortex moteur peut produire des effets moteurs plus importants, et potentiellement une meilleure promotion de la récupération du mouvement.

L'objectif de cette étude est de tester les effets de l'appariement d'une stimulation corticale motrice sous-seuil de la main et d'une stimulation du nerf médian, ciblées pour induire une plasticité dans la moelle épinière cervicale plutôt que dans le cortex moteur. Les chercheurs visent à combler un manque de connaissances concernant la cible idéale de la stimulation non invasive pour maximiser la plasticité associative en vue de la récupération du mouvement des membres supérieurs. L'hypothèse de l'étude est que l'appariement d'une stimulation de faible intensité du cortex moteur de la main avec une stimulation de faible intensité du nerf médian produira une plasticité associative dans la moelle épinière cervicale, mesurée par l'augmentation des réponses motrices dans les muscles des membres supérieurs.

Sur la base de données préliminaires, les chercheurs mènent une étude de confirmation pour tester les effets physiologiques et comportementaux du protocole apparié cerveau et nerf périphérique, appelé protocole PAME-Nerf. Ce protocole utilise un ensemble spécifique de paramètres de SMTr (stimulation magnétique transcrânienne) et de SNP (stimulation nerveuse périphérique) : ciblage du cortex moteur de la main à 90 % du seuil moteur au repos et ciblage des afférences sensorielles du nerf médian (avec une durée d'impulsion de stimulation nerveuse de 1000 microsecondes) à 90 % du seuil moteur au repos, précisément synchronisés pour converger dans la moelle épinière cervicale.

Cette étude sera d'abord menée avec une seule session de 90 essais d'appariement chez des adultes au développement typique, afin de confirmer que la moelle épinière cervicale est la cible idéale et de vérifier que les paramètres de stimulation actuels sont suffisants pour favoriser l'induction d'une plasticité associative des connexions sensorimotrices pour la dextérité manuelle. Des travaux antérieurs du laboratoire Carmel ont montré que l'amplitude et la durée des effets durables de l'appariement du cortex moteur et de la stimulation afférente sont similaires chez les rongeurs avec et sans lésion neurale.

Cela constitue donc la prémisse de cette étude : l'identification de la moelle épinière cervicale comme une cible idéale pour la plasticité associative impliquant les afférences corticales et sensorielles pourrait éclairer la transposition aux personnes souffrant de lésions neurologiques telles que les lésions de la moelle épinière et la paralysie cérébrale. Les résultats de cette étude pourraient être transposés à des études d'efficacité dans ces populations de patients pour déterminer si cette plasticité est également présente chez ces populations. Cela pourrait ensuite conduire à l'étude de la question de savoir si l'appariement de la stimulation cérébrale et de la stimulation nerveuse ciblant les afférences pour converger dans la moelle épinière cervicale peut entraîner des améliorations cliniquement significatives de la dextérité manuelle.