Une nouvelle méthode améliore la précision de la surveillance de l’activité cérébrale lors d’une stimulation cérébrale profonde

Une nouvelle méthode améliore la précision de la surveillance de l’activité cérébrale lors d’une stimulation cérébrale profonde

Les chercheurs de la Mayo Clinic ont découvert une nouvelle façon de détecter et de surveiller avec plus de précision l'activité des cellules cérébrales lors d'une stimulation cérébrale profonde, un traitement courant pour les troubles du mouvement tels que la maladie de Parkinson et les tremblements. Cette précision peut aider les médecins à ajuster le placement et la stimulation des électrodes en temps réel, offrant ainsi des soins meilleurs et plus personnalisés aux patients subissant l’intervention chirurgicale. L'étude est publiée dans leJournal de neurophysiologie.

La stimulation cérébrale profonde (DBS) consiste à implanter des électrodes dans le cerveau qui émettent des impulsions électriques pour soulager les symptômes. Les électrodes restent dans le cerveau reliées à une pile implantée à proximité de l'os de buffle et contrôlée par une télécommande. Alors qu'un neurologue et des neurochirurgiens surveillent les ondes cérébrales tout au long de l'intervention chirurgicale, la surveillance est généralement limitée à une plage de fréquences étroite qui fournit un aperçu approximatif de l'activité cérébrale.

Cependant, les chercheurs de la Mayo Clinic ont utilisé des équipements de recherche plus sensibles et des algorithmes personnalisés pour enregistrer une gamme de fréquences plus large de l'activité des cellules cérébrales, fournissant ainsi une résolution plus élevée et des informations plus précises sur le moment et l'endroit où les cellules cérébrales se sont déclenchées pendant la chirurgie DBS chez les patients.

Nous avons étudié l’activité cérébrale d’une manière différente, en enregistrant un type de signal cérébral appelé « large bande », qui reflète l’activité combinée sur toutes les fréquences et est lié au déclenchement de toutes les cellules cérébrales de cette région. Nous avons constaté que le signal d’activité à large bande augmentait avec le mouvement et était plus précis en termes de localisation que le signal à fréquence étroite standard. "

Bryan Klassen, MD, neurologue, auteur principal

Le Dr Classes et ses collègues ont détecté le signal à large bande dans le thalamus moteur, une région profonde du cerveau qui contrôle les mouvements. Des études antérieures ne l’ont détecté qu’à la surface du cerveau.

Les chercheurs ont enregistré des signaux à large bande associés aux mouvements de la main chez 15 patients ayant subi une DBS éveillée. Chacun des patients devait ouvrir et fermer ses mains pendant que les chercheurs enregistraient l'activité des cellules cérébrales dans leur thalamus.

"Cette étude améliore notre compréhension de la manière dont le thalamus, une région du cerveau souvent ciblée pour la stimulation cérébrale, traite le mouvement. Elle pourrait également conduire à une cartographie plus précise du cerveau", explique Matthew Baker, Ph.D., co-auteur de l'étude et chercheur postdoctoral en neurochirurgie à la clinique Mayo.

L’utilisation du haut débit pour surveiller pendant la chirurgie DBS peut améliorer le traitement et les résultats des patients.

« Ces résultats soulignent les progrès remarquables que nous pouvons réaliser grâce à une étroite collaboration entre les départements de neurologie et de neurochirurgie et nous aideront à développer la prochaine génération de thérapies de stimulation cérébrale », déclare le neurochirurgien Kai Miller, MD, Ph.D., auteur principal de l'étude.

Les prochaines étapes de cette recherche consisteront à étudier plus en détail comment ces schémas d'activité cérébrale dans le thalamus peuvent être utilisés pour améliorer la thérapie par neurostimulation, explique le Dr Baker, diplômé de la Mayo Clinic Graduate School of Biomedical Sciences.

"Nous étudierons comment ce signal réagit à différents types de mouvements et si nous pouvons l'utiliser pour contrôler de nouveaux appareils qui stimulent uniquement lorsque les patients en ont besoin, par opposition à une stimulation constante, qui est plus sujette aux effets secondaires", explique-t-il.

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