La stimulation cérébrale profonde ciblant le thalamus améliore la cognition chez les patients atteints de lésions cérébrales

Dans une étude récente publiée dans le magazine Médecine naturelleLes chercheurs ont évalué l’efficacité et la sécurité de la stimulation cérébrale profonde (DBS) dans les noyaux thalamiques latéraux centraux (CL) et le tractus tegmental médial dorsal (CL/DTTm) associé pour les personnes présentant un traumatisme crânien modéré à grave (msTBI).

Des études suggèrent que les déficits de la fonction exécutive et de la vitesse de traitement de l’information chez les patients msTBI nuisent à la qualité de vie et à la réintégration sociale, les noyaux thalamiques CL étant le nœud critique. Il n’existe actuellement aucun traitement efficace pour ces anomalies, la « théorie du circuit moyen » citant l’hypoactivité du CL comme contributeur.

Stade : Stimulation cérébrale profonde thalamique dans les traumatismes crâniens : une étude de faisabilité randomisée de phase I. Crédit image : Cypro/Shutterstock

À propos de l’étude

Dans l’étude de faisabilité randomisée de phase 1 en cours, les chercheurs ont évalué l’efficacité et l’innocuité du CL DBI chez les humains souffrant d’incapacités chroniques associées à un traumatisme crânien, affectant le fonctionnement quotidien et l’employabilité.

Le but de l’étude était d’utiliser des électrodes thalamiques DBS pour créer un traitement contre les troubles cognitifs persistants chez les patients msTBI. La division latérale du noyau latéral central du thalamus et le faisceau de fibres DTTm qui l’accompagne ont été choisis comme cibles de stimulation. Ils ont effectué une modélisation biophysique pour orienter les électrodes virtuelles de stimulation cérébrale du package CL/DTTm pour chaque individu en fonction des amplitudes et de l’emplacement de la stimulation. Les chercheurs ont étudié l’innocuité et l’efficacité du DBS thalamique dans le traitement des déficiences cognitives.

L’essai incluait des personnes atteintes de msTBI [Glasgow Coma Scale (GCS) scores of 3 to 12]et handicap fonctionnel et déficience cognitive (scores GOS-E de 5 à 7). L’équipe a reçu 419 candidatures pour l’essai et a évalué l’éligibilité de 15 personnes. Six personnes ont été inscrites et réparties au hasard entre août 2018 et mai 2021. L’équipe a exclu neuf personnes inéligibles, laissant pour analyse six personnes, quatre hommes et deux femmes ayant des antécédents de traumatisme crânien.

Les chercheurs ont assigné au hasard les participants à l’une des trois conditions de base durant 30 jours, 44 jours ou 58 jours après la chirurgie. Les participants ont été réalisés en double aveugle après une phase de titration, une période de traitement ouverte de 90 jours et des conditions de poursuite ou d’arrêt du traitement de 21 jours afin de minimiser l’influence des biais des participants et des examinateurs sur l’évaluation des résultats finaux. كانت نتيجة الفعالية الأولية هي زيادة في التحكم التنفيذي كما تم قياسه من خلال سرعة المعالجة وانخفاض بنسبة 10٪ على الأقل في الوقت اللازم لإكمال اختبار صنع المسار – الجزء ب (TMT-B) من خط الأساس (قبل الجراحة) إلى الاستنتاج من فترة العلاج لمدة trois mois.

Les chercheurs ont mené des entretiens semi-structurés et effectué une analyse post-hoc pour examiner la cohérence des implantations d’électrodes au sein de la structure CL/DTTm humaine. Ils ont construit un pipeline de traitement de données personnalisé et identifié les neurones CL et le faisceau de fibres DTTm comme structures clés pour l’activation du DBS afin de traduire les résultats précliniques. Un atlas synthétique a été créé pour coordonner le placement des électrodes entre cinq individus à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) à portée libre de matière blanche, de la segmentation thalamique automatisée, du DTI et de la modélisation biophysique des champs électriques appliqués. Les chercheurs ont évalué les réponses évoquées par l’EEG pour évaluer la cohérence des effets physiologiques d’un individu à l’autre et ont comparé leurs résultats avec ceux de deux sous-groupes de patients MSTBI.

résultats

Les six individus avaient tous des dérivations DBS bilatérales sans incident. De nouvelles procédures d’imagerie et de segmentation thalamique ainsi que des modèles d’estimation biophysique ont permis une localisation précise des noyaux latéraux centraux et des fibres DTTm des participants. Cinq patients ont complété toutes les évaluations des résultats et ont atteint l’objectif principal (seuil d’amélioration de 10 % entre le début et la fin de la phase de traitement dans le TMT-B ; amélioration médiane, 32 %).

Deux sujets ont atteint les critères d’amélioration, deux sont restés stables et un a atteint le critère de diminution pour l’objectif final secondaire, la modification de la fatigue TBIQoL. Quatre participants à l’étude (en moyenne 33 %) ont montré une amélioration de plus de 10 %. Les cinq sujets ont montré de meilleurs scores TMT-A pour la vitesse de recherche visuelle, ce qui peut être lié aux fonctions frontales thoraciques et à la vitesse de traitement des données. Le test Ruff 2&7, qui mesure l’attention sélective dans des situations chronométrées, a révélé des gains significatifs parmi les quatre personnes ayant complété le test.

Deux personnes ont atteint le niveau intermédiaire supérieur de la catégorie de handicap inférieur GOS-E. Les conditions fonctionnelles des trois individus restants sont restées constantes. L’équipe a évalué les scores TMT-B sur deux périodes (après la chirurgie et au début du traitement), précédées d’une exposition à une stimulation cérébrale profonde. Trois des cinq individus ont volontairement participé à la phase de retrait aléatoire en aveugle. Un seul sujet assigné au hasard à la condition OFF a montré une réduction de 34 % des scores TMT-B, suggérant des effets de sevrage.

Malgré les différences d’atrophie, l’étude a détecté des méthodes de ciblage similaires pour détecter le flux de fibres de l’aile latérale du CL vers le DTTm entre les sujets. L’évolution temporelle et la localisation spatiale des hémisphères P4 dans le cerveau antérieur étaient comparables, ce qui suggère que P4 a reçu une stimulation thérapeutique dans les deux hémisphères.

Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont démontré que la stimulation cérébrale profonde (DBS) utilisant CL/DTTm peut améliorer le contrôle exécutif chez les patients atteints de TBI ms tout au long de la période de récupération chronique. Les résultats ont indiqué que la stimulation cérébrale profonde (DBS) améliorait la fonction exécutive à l’aide d’évaluations primaires et fonctionnelles et de mesures secondaires portant sur la fatigue, la santé psychologique et le fonctionnement global. La technique de ciblage utilisée dans l’étude impliquait un regroupement dense de fils d’électrodes actives dans le thalamus artificiel de l’atlas. Cependant, certains sujets ont présenté des effets sensoriels transitoires et d’autres effets indésirables.