Un nouvel algorithme de stimulation cérébrale profonde pourrait aider à personnaliser le traitement de la maladie de Parkinson

La stimulation cérébrale profonde (DBS) s'est révélée prometteuse comme traitement de certains symptômes de la maladie de Parkinson (MP). Cependant, tous les symptômes ne s’améliorent pas aussi bien avec la DBS. Une meilleure compréhension de l’impact des différents sites de stimulation électrique sur le large éventail de symptômes moteurs associés à la MP pourrait aider à affiner le traitement.

En étudiant les patients atteints de MP dans cinq centres différents traités par DBS, les enquêteurs du Mass General Brigham ont créé un « atlas » qui a cartographié quatre symptômes majeurs de la MP sur différentes régions du cerveau. Sur la base de ces résultats, l’équipe a créé un algorithme capable de générer des plans de traitement DBS personnalisés et spécifiques aux symptômes, qu’ils ont préalablement testés chez cinq patients. Résultats, publiés dans Communications naturellesdémontrent le potentiel de l'algorithme à améliorer les symptômes des patients au-delà des approches standard de soins.

“Il existe déjà des preuves solides d'une qualité de vie améliorée pour les patients parkinsoniens traités par DBS, mais actuellement nous utilisons toujours une approche de traitement” universelle “”, a déclaré l'auteur principal Andreas Horn, MD, Ph.D. , un neurologue Mass General Brigham qui détient des titres au Center for Brain Circuit Therapeutics du département de neurologie du Brigham and Women's Hospital et au Center for Neurotechnology and Neurorecovery du Massachusetts General Hospital. “Les techniques que nous avons développées nous aideront à adapter facilement la DBS aux besoins spécifiques de chaque patient et à améliorer encore davantage la DBS.”

Les chercheurs de Mass General Brigham ont étudié un total de 237 patients atteints de MP traités par DBS pour identifier les voies associées à quatre symptômes majeurs de la MP : tremblements (mouvements incontrôlés), bradykinésie (mouvements lents), rigidité (gel) et symptômes axiaux ( comme une irrégularité ou une instabilité de la démarche et de la posture).

Avec un logiciel développé par l'équipe de Horn, les chercheurs ont identifié l'emplacement précis des électrodes DBS chez chaque patient et ont créé une carte commune des circuits associés à l'amélioration des symptômes des patients. Il a été démontré que les tremblements s'amélioraient avec la stimulation des voies connectées au cortex moteur primaire et au cervelet, tandis que la bradykinésie était associée au cortex moteur supplémentaire. Il a été démontré que la rigidité s'améliore avec la stimulation du cortex prémoteur.

Les symptômes axiaux, qui n'ont pas fait l'objet d'études approfondies en relation avec le DBS, se sont améliorés avec la stimulation des voies connectées au cortex moteur supplémentaire et au tronc cérébral. Cette découverte peut être particulièrement importante étant donné que les symptômes axiaux, tels que les problèmes de démarche ou de stabilité posturale, ne répondent généralement pas bien au DBS et aux thérapies dopaminergiques existantes, telles que la lévodopa.

Sur la base de leurs découvertes, les enquêteurs ont créé Cleartune, un algorithme qui suggère des paramètres de stimulation optimaux pour la stimulation DBS. Les chercheurs ont appliqué Cleartune pour éclairer le traitement de cinq patients parkinsoniens en Allemagne subissant une DBS. Chez quatre des cinq patients, les paramètres Cleartune ont entraîné de plus grandes améliorations des symptômes de la MP que les protocoles de soins standard. Le cinquième patient a montré des améliorations comparables avec Cleartune par rapport aux traitements standards.

Les chercheurs continuent d'affiner le traitement personnalisé et spécifique aux symptômes de la maladie de Parkinson et d'autres maladies telles que le TOC, en partenariat avec les chercheurs de Mass General Brigham, qui prévoient de cartographier plus complètement les circuits cérébraux à l'aide de technologies d'imagerie avancées.

“Il s'agissait d'un effort interdisciplinaire visant à créer l'atlas le plus précis possible des voies spécifiques aux symptômes”, a déclaré le premier auteur correspondant Nanditha Rajamani, Ph.D., de Mass General Brigham. “Nous avons parcouru un long chemin en utilisant des informations anatomiques provenant de nombreuses sources différentes et avons travaillé avec des neuroanatomistes hautement qualifiés pour produire et valider cette recherche. À l'avenir, cette approche peut également servir de cadre pour améliorer les traitements DBS pour d'autres troubles.”