L’activité cérébrale profonde dans la maladie de Parkinson
La maladie de Parkinson (MP) est associée à une perte de neurones producteurs de dopamine dans la substantia nigra, une partie du cerveau qui aide à contrôler les mouvements. Les patients atteints de la MP présentent des symptômes moteurs tels que des tremblements, une rigidité et des troubles de la marche. De nouvelles données suggèrent l’implication de deux autres structures cérébrales profondes, la région locomotrice mésencéphalique (RLM) et le noyau sous-thalamique (NST), dans les troubles de la marche et les chutes chez les patients atteints de la MP. Le NST est un noyau clé des noyaux gris centraux impliqué dans la régulation du mouvement, et l’activité pathologique dans cette structure est associée à des symptômes moteurs ainsi qu’à une démarche anormale et à une instabilité posturale chez les patients atteints de la MP. Parallèlement, une activité anormale dans la RLM peut entraîner des difficultés à initier et à maintenir la marche.
Aperçu de l’activité cérébrale profonde dans la maladie de Parkinson
L’objectif principal du projet LINKERS était de mieux caractériser les anomalies de l’activité cérébrale profonde susceptibles d’expliquer certains des troubles de la marche et/ou des chutes chez les patients atteints de la MP. Entreprises avec le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie (MSCA), les recherches étaient axées sur les structures cérébrales NST et RLM. Les chercheurs ont enregistré l’activité de ces structures cérébrales profondes chez des patients atteints de la MP ayant subi une stimulation cérébrale profonde (SCP), une intervention chirurgicale impliquant l’implantation ciblée d’électrodes dans une zone spécifique du cerveau et la délivrance d’impulsions électriques. Chez ces patients, les électrodes ont été implantées dans le NST ou dans la RLM. Les patients atteints de la MP ont été invités à marcher sur une plateforme de marche instrumentée qui a permis de recueillir des données neurophysiologiques et biomécaniques. L’activité musculaire des jambes a également été enregistrée afin d’étudier la relation entre l’activité cérébrale et l’activité musculaire. «Nous avons pu démontrer une relation temporelle et spatiale entre l’initiation de la marche et l’activité dans le NST ou la RLM», explique Yannick Mullie, titulaire d’une bourse de recherche MSCA. Une réduction de l’activité cérébrale spécifique dans le NST a été associée à la capacité des patients à faire de grandes enjambées ou à marcher rapidement. En outre, les patients qui présentaient un blocage moteur ou un blocage brutal à l’initiation de la marche ont montré une augmentation de l’activité cérébrale à une fréquence différente. Une activité cérébrale plus élevée était également évidente dans la RLM de ces patients.
Activité neuronale pendant le blocage brutal à l’initiation de la marche
L’activité neuronale pendant le blocage brutal à l’initiation de la marche est un symptôme difficile à prendre en charge et qui a un impact significatif sur la qualité de vie des personnes atteintes de la MP. Il se caractérise par une incapacité soudaine et temporaire à commencer ou à poursuivre la marche, malgré l’intention de se déplacer. Les scientifiques ont cherché à comprendre les modifications de l’activité cérébrale qui se produisent pendant et avant l’apparition de ce blocage. Pour ce faire, ils ont enregistré l’activité des régions NST et RLM pendant des épisodes de blocage brutal à l’initiation de la marche. Bien qu’aucun schéma neuronal clair n’ait été mis en évidence, une augmentation de l’activité cérébrale spécifique dans le NST de certains patients s’est produite au début du blocage. Collectivement, les résultats de LINKERS indiquent la présence d’un réseau NST-RLM fonctionnel pour la locomotion et le contrôle postural chez l’homme. Ils serviront de base au développement de schémas de SCP adaptés aux besoins des patients et aux troubles spécifiques de la marche et/ou de l’équilibre. Selon Yannick Mullie, «la prochaine étape consistera à corréler l’activité des muscles de la jambe avec l’activité neuronale afin de réaliser une stimulation adaptative qui améliore la qualité de vie des patients atteints de la MP».
Mots‑clés
LINKERS, MP, NST, RLM, maladie de Parkinson, blocage brutal à l’initiation de la marche, SCP, noyau sous-thalamique, région locomotrice mésencéphalique, stimulation cérébrale profonde
