{"id":355815,"date":"2023-05-09T00:02:00","date_gmt":"2023-05-08T22:02:00","guid":{"rendered":"https:\/\/medizinonline.com\/connaissances-sur-la-fonction-et-la-dynamique-des-reseaux-cerebraux\/"},"modified":"2023-05-26T14:33:47","modified_gmt":"2023-05-26T12:33:47","slug":"connaissances-sur-la-fonction-et-la-dynamique-des-reseaux-cerebraux","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/medizinonline.com\/fr\/connaissances-sur-la-fonction-et-la-dynamique-des-reseaux-cerebraux\/","title":{"rendered":"Connaissances sur la fonction et la dynamique des r\u00e9seaux c\u00e9r\u00e9braux"},"content":{"rendered":"\n

Le cerveau traite les impressions sensorielles, contr\u00f4le notre corps, stocke les informations et fa\u00e7onne notre conscience. Gr\u00e2ce \u00e0 des m\u00e9thodes techniques et num\u00e9riques de pointe, les chercheurs peuvent aujourd’hui localiser les zones responsables de certaines aptitudes. Cependant, on ne sait toujours pas quel est le chemin exact emprunt\u00e9 par les impulsions neuronales dans le r\u00e9seau dynamique tr\u00e8s complexe d’environ 100 milliards de neurones, ni comment les diff\u00e9rentes zones du cerveau interagissent dans l’espace et dans le temps.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Presque tous les processus sensorimoteurs et cognitifs reposent sur l’activit\u00e9 de grands r\u00e9seaux dans notre cerveau. Pour \u00e9changer et int\u00e9grer des informations, diff\u00e9rentes r\u00e9gions du cerveau doivent se coupler entre elles de mani\u00e8re dynamique. L’existence de ces couplages a \u00e9t\u00e9 d\u00e9couverte il y a plus de 30 ans, mais on ne sait toujours pas quelle est leur signification fonctionnelle exacte. Les couplages dynamiques des signaux dans le cortex semblent jouer un r\u00f4le cl\u00e9 dans le d\u00e9veloppement de la perception, de l’attention, de la m\u00e9moire, du langage, du raisonnement et de la r\u00e9solution de probl\u00e8mes. Dans la vie quotidienne, le processus d’int\u00e9gration multisensorielle rev\u00eat en outre une grande importance. Celui-ci permet l’\u00e9change d’informations entre les syst\u00e8mes sensoriels respectivement impliqu\u00e9s. En cas de maladie, le traitement simultan\u00e9 des impressions sensorielles peut \u00eatre modifi\u00e9. En prenant l’exemple du traitement des signaux visuels et sonores, des chercheurs berlinois ont d\u00e9couvert, gr\u00e2ce \u00e0 des mesures de l’activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale par EEG, que l’int\u00e9gration multisensorielle peut aider \u00e0 compenser les d\u00e9ficits d’attention qui existent dans le traitement des canaux sensoriels individuels chez les personnes atteintes de schizophr\u00e9nie.<\/p>\n\n

R\u00e9organiser les r\u00e9seaux apr\u00e8s un AVC<\/h3>\n\n

L’accident vasculaire c\u00e9r\u00e9bral et la capacit\u00e9 du cerveau \u00e0 surmonter ces limitations ont fait l’objet d’autres consid\u00e9rations. L’accident vasculaire c\u00e9r\u00e9bral (AVC) est l’une des causes les plus fr\u00e9quentes d’invalidit\u00e9 acquise dans le monde. Les cons\u00e9quences tardives comprennent des troubles de la parole ou une h\u00e9mipl\u00e9gie. De nouveaux traitements de plus en plus performants, tels que la thrombolyse et la thrombectomie, ont r\u00e9volutionn\u00e9 le traitement des AVC aigus au cours des derni\u00e8res ann\u00e9es. Au-del\u00e0 de la phase aigu\u00eb, le r\u00e9pertoire th\u00e9rapeutique se limite toutefois en grande partie \u00e0 des mesures d’entra\u00eenement sp\u00e9cifiques, avec un succ\u00e8s mitig\u00e9. Afin d’am\u00e9liorer les possibilit\u00e9s th\u00e9rapeutiques limit\u00e9es de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration, l’utilisation d’une stimulation c\u00e9r\u00e9brale non invasive via la stimulation magn\u00e9tique transcr\u00e2nienne (TMS) est actuellement \u00e0 l’\u00e9tude chez les patients victimes d’un AVC. Celle-ci a le potentiel de moduler les r\u00e9seaux c\u00e9r\u00e9braux affect\u00e9s apr\u00e8s un AVC et d’att\u00e9nuer leurs troubles neurologiques au-del\u00e0 de l’effet des m\u00e9thodes d’entra\u00eenement. Le facteur le plus important pour la r\u00e9cup\u00e9ration fonctionnelle apr\u00e8s un AVC est la r\u00e9organisation neuronale. Celle-ci d\u00e9pend de facteurs \u00e0 la fois au niveau cellulaire et au niveau du r\u00e9seau. Jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, les meilleurs r\u00e9sultats pour aider \u00e0 la r\u00e9organisation des r\u00e9seaux neuronaux ont \u00e9t\u00e9 obtenus en combinant des techniques de neuro-imagerie et de neurostimulation comme la TMS. En outre, l’utilisation de l’intelligence artificielle pourrait \u00e9galement contribuer de mani\u00e8re significative \u00e0 l’am\u00e9lioration des r\u00e9sultats du traitement apr\u00e8s un AVC \u00e0 l’avenir. L’utilisation strat\u00e9gique d’une quantit\u00e9 toujours croissante de donn\u00e9es relatives aux patients peut aider \u00e0 calculer des pr\u00e9dictions de r\u00e9sultats bas\u00e9es sur des algorithmes concernant l’\u00e9volution individuelle des patients victimes d’un AVC, tant au stade aigu que chronique. Les approches d’IA sont de plus en plus pr\u00e9cises et r\u00e9v\u00e8lent les facteurs qui peuvent favoriser une r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration rapide ou une \u00e9volution compliqu\u00e9e. Les th\u00e9rapies peuvent ainsi \u00eatre adapt\u00e9es individuellement. <\/p>\n\n

La neurostimulation sans chirurgie ?<\/h3>\n\n

Qu’il s’agisse de la maladie de Parkinson, de la maladie d’Alzheimer, d’un accident vasculaire c\u00e9r\u00e9bral, de l’\u00e9pilepsie ou de douleurs chroniques, les scientifiques esp\u00e8rent que la stimulation du cerveau par des stimuli \u00e9lectriques ou magn\u00e9tiques permettra de trouver de nouvelles approches th\u00e9rapeutiques pour les maladies neurologiques et psychiatriques. La stimulation c\u00e9r\u00e9brale profonde est d\u00e9j\u00e0 bien \u00e9tablie dans le traitement de la maladie de Parkinson. Pour ce faire, des \u00e9lectrodes sont implant\u00e9es dans le cerveau. La stimulation c\u00e9r\u00e9brale non invasive offre de nouvelles possibilit\u00e9s lorsque les th\u00e9rapies traditionnelles atteignent leurs limites ou lorsqu’une intervention chirurgicale est trop risqu\u00e9e. Jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, la stimulation transcr\u00e2nienne par ultrasons focalis\u00e9s (fTUS) de faible intensit\u00e9 est la m\u00e9thode la plus \u00e9tudi\u00e9e, avec un nombre croissant de donn\u00e9es issues d’\u00e9tudes sur l’homme. Des transducteurs sp\u00e9ciaux et des fr\u00e9quences ultrasonores de l’ordre de 0,5 MHz permettent de moduler les r\u00e9gions c\u00e9r\u00e9brales focales superficielles et profondes. La technique a \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9e chez des patients souffrant de douleurs chroniques, de d\u00e9mence, d’\u00e9pilepsie, de traumatisme cr\u00e2nien et de d\u00e9pression. Les effets de stimulation \u00e0 court terme variaient en fonction des param\u00e8tres ultrasoniques et influen\u00e7aient positivement l’excitabilit\u00e9, la connectivit\u00e9 du cerveau, la plasticit\u00e9 ainsi que le comportement. Le profil d’effets secondaires \u00e9tait caract\u00e9ris\u00e9 par des troubles l\u00e9gers tels que des maux de t\u00eate, une d\u00e9t\u00e9rioration de l’humeur, un r\u00e9chauffement du cuir chevelu, des probl\u00e8mes cognitifs, des douleurs cervicales, des contractions musculaires, de l’anxi\u00e9t\u00e9 et de la somnolence. fTUS peut \u00eatre utilis\u00e9 avec une grande pr\u00e9cision spatiale tout en \u00e9tant non invasif pour moduler des zones c\u00e9r\u00e9brales m\u00eame profondes. C’est ce qui distingue cette m\u00e9thode des autres technologies.<\/p>\n\n

Une autre forme de neurostimulation actuellement \u00e0 l’\u00e9tude est la stimulation interf\u00e9rentielle temporelle (TIS). Elle utilise deux stimulateurs transcr\u00e2niens \u00e0 courant alternatif (transcranial alternating current stimulation,<\/em> tACS) capables de d\u00e9clencher une interf\u00e9rence temporelle dans les r\u00e9gions profondes du cerveau. Alors qu’aucun effet biologique n’est attendu \u00e0 la surface du cerveau en raison des hautes fr\u00e9quences qui y pr\u00e9dominent (2 kHz), le champ \u00e9lectrique interf\u00e9rentiel (10 Hz) peut entra\u00eener une modulation de l’activit\u00e9 neuronale en profondeur. Cela a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9 par des exp\u00e9riences animales sur des souris. <\/p>\n\n

Reconna\u00eetre les visages<\/h3>\n\n

L’aspect le plus fondamental de la perception des visages est la reconnaissance de la pr\u00e9sence d’un visage, ce qui n\u00e9cessite l’extraction des caract\u00e9ristiques qu’il a en commun avec d’autres visages. Cela est probablement d\u00fb \u00e0 la mise en correspondance d’informations sensorielles hautement dimensionnelles avec des mod\u00e8les faciaux internes, obtenue par un couplage de haut en bas entre les r\u00e9gions pr\u00e9frontales et les zones c\u00e9r\u00e9brales du cortex occipito-temporal. Les t\u00e2ches de reconnaissance faciale illusoire peuvent \u00eatre utilis\u00e9es pour \u00e9tudier ces influences descendantes. Une \u00e9tude a examin\u00e9 les m\u00e9canismes impliqu\u00e9s dans la reconnaissance des visages en utilisant l’imagerie par r\u00e9sonance magn\u00e9tique fonctionnelle (IRMf).<\/p>\n\n

Un paradigme de reconnaissance faciale illusoire a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9, dans lequel des images de bruit pur ont \u00e9t\u00e9 pr\u00e9sent\u00e9es aux sujets. Mais on leur a dit que la moiti\u00e9 contenait un visage. L’objectif principal \u00e9tait d’\u00e9tudier comment l’interaction du cortex pr\u00e9frontal avec le syst\u00e8me central conduit \u00e0 la perception illusoire des visages. L’analyse des donn\u00e9es IRMf a \u00e9t\u00e9 divis\u00e9e en cinq \u00e9tapes. Les analyses 1 \u00e0 3 ont examin\u00e9 le sch\u00e9ma de l’activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale pendant la reconnaissance illusoire des visages en comparant les essais dans lesquels un visage \u00e9tait reconnu \u00e0 ceux dans lesquels aucun visage n’\u00e9tait reconnu. L’analyse 4 a examin\u00e9 le sch\u00e9ma de connectivit\u00e9 fonctionnelle entre le syst\u00e8me central et le cortex pr\u00e9frontal \u00e0 l’aide d’une analyse psychophysiologique des interactions (PPI). L’analyse 5 a examin\u00e9 comment et quelles r\u00e9gions du cortex pr\u00e9frontal r\u00e9gulent \u00e0 la hausse l’activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale dans le syst\u00e8me central pendant la reconnaissance illusoire des visages.<\/p>\n\n

Il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9 que la perception de visages fictifs, tout comme celle de visages r\u00e9els, active le syst\u00e8me central, bien qu’avec une lat\u00e9ralisation gauche atypique de la zone occipitale du visage. Le syst\u00e8me central \u00e9tait coupl\u00e9 \u00e0 deux r\u00e9gions c\u00e9r\u00e9brales diff\u00e9rentes dans l’IFG et l’OFC. L’analyse DCM a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que l’activit\u00e9 dans le syst\u00e8me central pendant la reconnaissance des faux visages \u00e9tait hautement r\u00e9gul\u00e9e par une influence modulatrice de l’IFG sp\u00e9cifique au visage, et non par l’OFC, comme on le pensait auparavant.<\/p>\n\n

Stimulation transcr\u00e2nienne en cas d’audition dichotique<\/h3>\n\n

L’\u00e9coute dichotique (DL) consiste \u00e0 pr\u00e9senter deux sons diff\u00e9rents simultan\u00e9ment aux deux oreilles. Les participants ayant une dominance h\u00e9misph\u00e9rique gauche rapportent plus de sons de l’oreille droite, ce qui constitue un avantage de l’oreille droite (REA). Dans le cas des rapports sur l’oreille gauche, les informations auditives doivent \u00eatre transf\u00e9r\u00e9es de l’h\u00e9misph\u00e8re droit \u00e0 l’h\u00e9misph\u00e8re gauche (dominant). En cons\u00e9quence, l’\u00e9lectroenc\u00e9phalographie (EEG) a montr\u00e9 une connectivit\u00e9 fonctionnelle accrue entre les deux cortex auditifs pendant les rapports de l’oreille gauche. Dans une \u00e9tude, cette connectivit\u00e9 entre les deux cortex auditifs a \u00e9t\u00e9 modul\u00e9e pendant le DL \u00e0 l’aide de la stimulation transcr\u00e2nienne par courant alternatif gamma (tACS). L’hypoth\u00e8se \u00e9tait que la synchronisation et la d\u00e9synchronisation de l’activit\u00e9 des deux cortex auditifs par le tACS interagissent avec l’activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale et influencent ainsi les performances comportementales pendant le DL.<\/p>\n\n

Vingt-neuf participants droitiers ont \u00e9t\u00e9 recrut\u00e9s pour cinq s\u00e9ances en cinq semaines (\u00e0 une semaine d’intervalle). Lors de chaque session, ils ont effectu\u00e9 deux blocs de DL avec un enregistrement EEG et un tACS simultan\u00e9s. Chaque s\u00e9ance comprenait une stimulation bilat\u00e9rale de 40 Hz des aires temporales pendant 20 minutes, avec une amplitude de 1 mA (cr\u00eate \u00e0 cr\u00eate). Cinq conditions de stimulation diff\u00e9rentes ont \u00e9t\u00e9 appliqu\u00e9es (une par session) : une stimulation factice et 4 stimulations verum avec 4 d\u00e9phasages diff\u00e9rents (de 0\u00b0, 45\u00b0, 90\u00b0 et 180\u00b0) entre les sites de stimulation tACS gauche et droit.<\/p>\n\n

Au niveau comportemental, les participants ont montr\u00e9 l’avantage typique de l’oreille droite pendant la condition de stimulation apparente. Conform\u00e9ment \u00e0 une \u00e9tude ant\u00e9rieure similaire, les autres conditions n’ont pas montr\u00e9 de changements significatifs au niveau du comportement. Le calcul du d\u00e9phasage entre les deux cortex auditifs a montr\u00e9 une diff\u00e9rence significative entre les rapports pour l’oreille gauche et l’oreille droite dans la fen\u00eatre temporelle 84-108 ms apr\u00e8s la pr\u00e9sentation du stimulus. Les retards de phase individuels au sein de cette fen\u00eatre de temps n’\u00e9taient corr\u00e9l\u00e9s de mani\u00e8re circulaire avec les changements au niveau comportemental que pendant la condition de stimulation \u00e0 180\u00b0. Une analyse post-hoc personnalis\u00e9e a montr\u00e9 que la condition de stimulation proche du retard de phase individuel (endog\u00e8ne) entra\u00eenait un REA.plus faible.<\/p>\n\n

Les r\u00e9sultats indiquent que ce n’est pas la stimulation en elle-m\u00eame qui influence la connectivit\u00e9 interh\u00e9misph\u00e9rique, mais plut\u00f4t l’interaction entre le retard de phase de la stimulation et le retard de phase endog\u00e8ne. En ce sens, la condition de stimulation pr\u00e9sentant le retard de phase le plus faible par rapport au retard de phase endog\u00e8ne peut am\u00e9liorer la communication interh\u00e9misph\u00e9rique entre les deux cortex auditifs et donc r\u00e9duire le REA. D’un point de vue clinique, cette \u00e9tude pourrait contribuer \u00e0 identifier des cibles c\u00e9r\u00e9brales potentielles pour la neurostimulation dans le traitement des hallucinations auditives dans la schizophr\u00e9nie, qui sont associ\u00e9es \u00e0 une connectivit\u00e9 interh\u00e9misph\u00e9rique plus importante et donc \u00e0 un REA anormalement r\u00e9duit.<\/p>\n\n

Congr\u00e8s: Deutsche Gesellschaft f\u00fcr klinische Neurophysiologie und funktionelle Bildgebung (DGKN)<\/em><\/p>\n\n

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Litt\u00e9rature compl\u00e9mentaire :<\/p>\n\n