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Une étude charnière a récemment démontré que l’application de salves ciblées de stimulation électrique à l’aide d’un implant cérébral permettait d’améliorer les fonctions cognitives des sujets.

Une stimulation cérébrale ciblée s’appuyant sur l’IA

Publiés dans la revue Nature Biomedical Engineering, ces travaux constituent l’aboutissement d’années de travail sur les parties du cerveau responsables du contrôle cognitif, s’avérant déficient chez les personnes souffrant d’un certain nombre de troubles mentaux, de la dépression au trouble obsessionnel compulsif (TOC).

« Ces déficits se manifestent sous la forme de processus de pensée inflexibles, soit l’incapacité à passer facilement d’un processus de pensée à un autre, qui constitue une caractéristique clé de nombreuses maladies mentales », explique Alik Widge, chercheur à l’université du Minnesota et auteur principal de l’étude.

En 2019, Widge et ses collègues avaient montré que la stimulation électrique des zones de la capsule interne ventrale/du striatum ventral (VCVS) du cerveau pouvait améliorer le contrôle cognitif, et identifié dans le même temps des biomarqueurs neuronaux spécifiques qui correspondaient à des améliorations cliniques. S’appuyant sur ces travaux, les chercheurs ont conçu un algorithme capable de détecter, en temps réel, le moment où le cerveau éprouve des difficultés.

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Lorsque des défaillances du contrôle cognitif sont détectées, ce système « en boucle fermée » délivre de courtes impulsions de stimulation électrique aux régions de la VCVS, ce qui améliore rapidement les performances du contrôle cognitif. « Ce système peut lire l’activité cérébrale, déterminer le moment où un patient éprouve des difficultés, et appliquer une petite impulsion de stimulation électrique au cerveau lui permettant de les surmonter », précisent les chercheurs.

Des résultats prometteurs

L’étude pilote testant ce système expérimental portait sur 12 sujets épileptiques chez qui des centaines de minuscules électrodes cérébrales avaient précédemment été implantées pour le traitement de la maladie.

En plus d’améliorer les performances cognitives de la cohorte lors des différents tests réalisés, ce type de stimulation cérébrale a également réduit significativement les niveaux d’anxiété chez certains patients, ce qui suggère que cette méthode pourrait être personnalisée afin de traiter les patients souffrant d’anxiété, de dépression (comme cela avait récemment été démontré chez une patiente américaine) ou d’autres troubles graves et résistants aux médicaments.

« Il pourrait s’agir d’une approche totalement nouvelle pour le traitement des maladies mentales. Au lieu d’essayer de supprimer les symptômes, nous pourrions donner aux patients un outil qui leur permette de reprendre le contrôle de leur propre esprit et de ressentir un nouveau sentiment d’autonomie », conclut Widge.

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