Une étude révèle les mécanismes cérébraux à l'origine des troubles de la parole dans la maladie de Parkinson

La maladie de Parkinson est la plus connue et la mieux étudiée pour ses déficiences motrices : tremblements, raideur et lenteur des mouvements. Mais les symptômes moins visibles, tels que les troubles de la mémoire, de l'attention et du langage, qui peuvent également avoir un impact profond sur la qualité de vie d'une personne, sont moins bien compris.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de Stanford Medicine révèle les mécanismes cérébraux à l’origine de l’un des symptômes les plus répandus, mais souvent négligés, de la maladie : les troubles de la parole. En se basant sur l'imagerie cérébrale de patients atteints de la maladie de Parkinson, les chercheurs ont identifié des connexions spécifiques dans le cerveau qui peuvent déterminer l'étendue des difficultés d'élocution.

Les résultats, rapportés le 20 mai dans le Actes de l'Académie nationale des sciencespourrait aider à expliquer pourquoi certains traitements contre la maladie de Parkinson, développés principalement pour cibler les symptômes moteurs, peuvent améliorer les troubles de la parole tandis que d'autres traitements les aggravent.

Plus qu'un trouble moteur

“La maladie de Parkinson est un trouble neurologique très courant, mais elle est principalement considérée comme un trouble moteur”, a déclaré Weidong Cai, Ph.D., professeur agrégé clinique de psychiatrie et de sciences du comportement et auteur principal de la nouvelle étude.

“De nombreuses recherches ont été menées sur la manière dont des traitements tels que les médicaments et la stimulation cérébrale profonde peuvent aider à améliorer la fonction motrice des patients, mais la compréhension de la manière dont ces traitements affectent la fonction cognitive et la parole est limitée.”

Plus de 90 % des personnes atteintes de la maladie de Parkinson éprouvent des difficultés d'élocution, un processus neurologique complexe qui nécessite un contrôle moteur et cognitif. Les patients peuvent avoir des difficultés à avoir une voix faible, à bredouiller, à marmonner et à bégayer.

“La parole est un processus complexe qui implique de multiples fonctions cognitives, telles que la réception d'un retour auditif, l'organisation des pensées et la production du résultat vocal final”, a expliqué Cai.

L'auteur principal de l'étude est Vinod Menon, Ph.D., professeur de psychiatrie et de sciences du comportement et directeur du laboratoire de neurosciences cognitives et systémiques de Stanford.

Les chercheurs ont entrepris d'étudier comment la lévodopa, un médicament courant contre la maladie de Parkinson qui remplace la dopamine perdue lors de la maladie, affecte la fonction cognitive globale. Ils se sont concentrés sur le noyau sous-thalamique, une petite région en forme de graine de citrouille située au cœur du cerveau.

Le noyau sous-thalamique est connu pour son rôle dans l’inhibition de l’activité motrice, mais il existe des indices sur son implication dans d’autres fonctions. Par exemple, la stimulation cérébrale profonde, qui utilise des électrodes implantées pour stimuler le noyau sous-thalamique, s'est avérée être un moyen puissant de soulager les symptômes moteurs des patients atteints de la maladie de Parkinson, mais un effet secondaire courant est une aggravation des troubles de la parole.

Même test, scores différents

Dans la nouvelle étude, 27 participants atteints de la maladie de Parkinson et 43 témoins sains, tous âgés de plus de 60 ans, ont passé des tests standards de fonctionnement moteur et cognitif. Les participants atteints de la maladie de Parkinson ont passé les tests pendant et après leur traitement.

Comme prévu, le médicament a amélioré le fonctionnement moteur des patients, ceux présentant les symptômes les plus graves s'améliorant le plus.

Le test du fonctionnement cognitif a offert une surprise. Le test, connu sous le nom de Test des modalités des chiffres-symboles, se présente sous deux formes : orale et écrite. Les patients reçoivent neuf symboles, chacun correspondant à un chiffre – un signe plus pour le chiffre 7, par exemple. Il leur est ensuite demandé de traduire une chaîne de symboles en chiffres, soit en parlant, soit en écrivant leurs réponses, selon la version du test.

En tant que groupe, les performances des patients dans les deux versions du test cognitif étaient peu affectées par les médicaments. Mais en y regardant de plus près, les chercheurs ont remarqué que le sous-ensemble de patients qui ont obtenu des résultats particulièrement mauvais à la version orale du test sans médicament ont amélioré leurs performances orales avec le médicament. Leurs résultats aux tests écrits n’ont pas changé de manière significative.

“C'était assez intéressant de constater cette dissociation entre la version écrite et orale d'un même test”, a déclaré Cai.

La dissociation suggère que le médicament n'améliore pas les fonctions cognitives générales telles que l'attention et la mémoire de travail, mais qu'il améliore sélectivement la parole.

“Notre recherche a révélé un impact jusqu'alors inconnu des médicaments dopaminergiques sur la fonction d'élocution des patients atteints de la maladie de Parkinson”, a déclaré Menon.

Découvrir les connexions

Ensuite, les chercheurs ont analysé les images IRMf du cerveau des participants, en examinant comment le noyau sous-thalamique interagissait avec les réseaux cérébraux dédiés à diverses fonctions, notamment l'audition, la vision, le langage et le contrôle exécutif.

Ils ont découvert que différentes parties du noyau sous-thalamique interagissaient avec différents réseaux.

En particulier, ils ont découvert que les améliorations apportées à la version orale du test étaient corrélées à une meilleure connectivité fonctionnelle entre le côté droit du noyau sous-thalamique et le réseau linguistique du cerveau.

À l’aide d’un modèle statistique, ils pourraient même prédire l’amélioration d’un patient lors d’un test oral en fonction des changements dans la connectivité fonctionnelle de son cerveau.

“Ici, nous ne parlons pas d'une connexion anatomique”, a expliqué Cai. Au contraire, la connectivité fonctionnelle entre les régions du cerveau signifie que l’activité de ces régions est étroitement coordonnée, comme si elles se parlaient.

“Nous avons découvert que ces médicaments influencent la parole en modifiant la connectivité fonctionnelle entre le noyau sous-thalamique et les réseaux linguistiques cruciaux”, a déclaré Menon. “Cet aperçu ouvre de nouvelles voies pour des interventions thérapeutiques spécialement conçues pour améliorer la parole sans détériorer les autres capacités cognitives.”

Cette interaction nouvellement identifiée entre le noyau sous-thalamique et le réseau linguistique pourrait servir d'indicateur biologique du comportement de la parole, dans la maladie de Parkinson ainsi que dans d'autres troubles de la parole comme le bégaiement.

Un tel biomarqueur pourrait être utilisé pour surveiller les résultats du traitement et inspirer de nouvelles thérapies. “Bien sûr, vous pouvez observer directement le résultat d'un médicament en observant le comportement, mais je pense qu'avoir un biomarqueur dans le cerveau fournira des informations plus utiles pour le développement futur de médicaments”, a déclaré Cai.

Les résultats fournissent également une carte détaillée du noyau sous-thalamique, qui pourrait guider les neurochirurgiens effectuant une stimulation cérébrale profonde pour éviter d'endommager une zone essentielle à la fonction de la parole.

“En identifiant les cartes neuronales clés et les connexions qui prédisent l'amélioration de la parole, nous pouvons élaborer des plans de traitement plus efficaces, à la fois précis et personnalisés pour les patients atteints de la maladie de Parkinson”, a déclaré Menon.