Les chercheurs développent une technologie DBS non chirurgicale capable d’améliorer la précision de la mémoire

Des chercheurs du Dementia Research Institute (DRI) du Royaume-Uni ont développé une nouvelle forme de stimulation cérébrale profonde (DBS) qui ne nécessite pas de chirurgie et pourrait constituer une option de traitement alternative pour les maladies cérébrales comme la maladie d’Alzheimer.

La technologie, basée sur l’interférence temporelle (TI), par laquelle différentes fréquences de champ électrique sont délivrées via des électrodes placées sur la tête, a été testée avec succès pour la première fois auprès de 20 volontaires sains par Nir Grossman (Imperial College London, Royaume-Uni) et Ines. Violante (Université du Surrey, Guildford, Royaume-Uni) et l’équipe du UK DRI.

Cette nouvelle recherche financée par DRI au Royaume-Uni, publiée récemment dans la revue Neurosciences naturellesa montré que la technologie TI était capable de stimuler de manière focale l’hippocampe et d’améliorer la fonction de mémoire chez les adultes en bonne santé.

Les scientifiques espèrent que cette nouvelle approche DBS pourrait bientôt être utilisée pour améliorer les symptômes de perte de mémoire chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer, sans nécessiter de chirurgie cérébrale invasive, et ont commencé à tester cette technique chez des personnes aux premiers stades de la maladie.

La technologie a été initialement décrite par l’équipe de l’Imperial College de Londres en 2017 et a démontré son efficacité en principe chez la souris. Et maintenant, pour la première fois, cette étude plus récente a indiqué que l’IT est efficace pour stimuler les régions profondes du cerveau humain.

Dans l’étude, les chercheurs ont d’abord utilisé des mesures cérébrales post-mortem pour valider que les champs électriques TI peuvent être focalisés à distance dans l’hippocampe. Ils ont ensuite appliqué la stimulation TI à des volontaires humains en bonne santé pendant qu’ils mémorisaient des paires de visages et de noms, un processus fortement dépendant de l’hippocampe. À l’aide d’une technique d’imagerie appelée imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), ils ont montré que la stimulation TI affectait sélectivement l’activité hippocampique évoquée par la tâche de mémoire. Enfin, les chercheurs ont répété la procédure pendant une période plus longue de 30 minutes pour montrer que la stimulation entraîne une amélioration de la précision de la mémoire.

Selon un communiqué de presse britannique DRI, cela a de larges applications et permettra aux scientifiques de stimuler différentes régions profondes du cerveau pour découvrir pour la première fois leurs rôles fonctionnels, accélérant ainsi la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques.

“Jusqu’à présent, si nous voulions stimuler électriquement des structures situées profondément à l’intérieur du cerveau, nous devions implanter chirurgicalement des électrodes dans le cerveau, ce qui comporte bien sûr des risques pour le patient et peut entraîner des complications”, a déclaré Grossman, responsable de l’étude. « Grâce à notre nouvelle technique, nous avons montré pour la première fois qu’il est possible de stimuler à distance des régions spécifiques situées au plus profond du cerveau humain sans recourir à la chirurgie. Cela ouvre une toute nouvelle voie de traitement pour les maladies cérébrales comme la maladie d’Alzheimer, qui affectent les structures cérébrales profondes. Nous espérons que cela contribuera à accroître la disponibilité des thérapies DBS en réduisant considérablement les coûts et les risques.

«Nous testons actuellement si un traitement répété avec stimulation pendant plusieurs jours pourrait bénéficier aux personnes aux premiers stades de la maladie d’Alzheimer. Nous espérons que cela rétablira une activité cérébrale normale dans les zones touchées, ce qui pourrait améliorer les symptômes de troubles de la mémoire.

Le groupe britannique DRI teste actuellement cette technologie chez des personnes aux premiers stades de la maladie d’Alzheimer. Dans l’essai clinique, financé par l’Association Alzheimer et la Fondation Bill Gates, les participants reçoivent plusieurs séances de stimulation cérébrale non invasive par TI pour tester si elle pourrait être efficace pour restaurer l’activité dans les zones affectées du cerveau et améliorer les symptômes de perte de mémoire.

“La capacité de cibler sélectivement les zones profondes du cerveau à l’aide d’une approche non invasive est très intéressante, car elle fournit un outil pour étudier le fonctionnement du cerveau humain et ouvre des possibilités d’applications cliniques”, a déclaré le premier auteur Violante. « La combinaison de l’imagerie non invasive et de la stimulation cérébrale nous aidera à comprendre les processus qui soutiennent nos fonctions cognitives, comme la mémoire et l’apprentissage. La connaissance de ces processus et de la manière dont ils peuvent être modifiés est essentielle pour développer de meilleures stratégies individualisées pour traiter ou retarder l’apparition des maladies.

Cette recherche a été publiée simultanément avec une deuxième étude menée par des chercheurs de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse, qui ont validé de manière indépendante la technologie TI. L’étude de l’EPFL a vu des chercheurs utiliser cette technologie pour stimuler de manière focalisée une autre zone profonde du cerveau appelée striatum et améliorer la fonction de mémoire motrice chez des volontaires sains.