Des recherches menées par Stanford Medicine ont identifié des dysfonctionnements cérébraux critiques dans la psychose, en identifiant l'insula antérieure et le striatum ventral comme des zones clés. Ces résultats pourraient guider les interventions précoces pour prévenir ou atténuer la schizophrénie, offrant ainsi un nouvel espoir pour les stratégies de traitement. Crédit : Issues.fr.com
Lorsque le cerveau a du mal à filtrer les informations entrantes et à prédire ce qui est susceptible de se produire, une psychose peut en résulter, selon une recherche menée par Stanford Medicine.
Dans le cerveau des personnes atteintes de psychose, deux systèmes clés fonctionnent mal : un « filtre » qui dirige l’attention vers des événements externes importants et des pensées internes, et un « prédicteur » composé de voies qui anticipent les récompenses.
Le dysfonctionnement de ces systèmes rend difficile la connaissance de la réalité, se manifestant par des hallucinations et des délires.
Les résultats proviennent d'une étude menée par Stanford Medicine, publiée le 11 avril dans la revue Psychiatrie Moléculaire, qui a utilisé des données d'analyse cérébrale d'enfants, d'adolescents et de jeunes adultes atteints de psychose. Les résultats confirment une théorie existante sur la manière dont se produisent les ruptures avec la réalité.
Le défi de l’étude de la psychose
« Ce travail fournit un bon modèle pour comprendre le développement et la progression de la schizophrénie, qui constitue un problème difficile », a déclaré l'auteur principal Kaustubh Supekar, PhD, professeur agrégé clinique de psychiatrie et de sciences du comportement.
Les résultats, observés chez des individus atteints d'une maladie génétique rare appelée syndrome de délétion 22q11.2 et souffrant de psychose ainsi que chez ceux atteints de psychose d'origine inconnue, font progresser la compréhension des scientifiques sur les mécanismes cérébraux sous-jacents et les cadres théoriques liés à la psychose.
Pendant la psychose, les patients éprouvent des hallucinations, comme entendre des voix, et ont des croyances délirantes, comme penser que des personnes qui ne sont pas réelles existent. La psychose peut survenir d'elle-même et est une caractéristique de certaines maladies mentales graves, notamment le trouble bipolaire et la schizophrénie. La schizophrénie se caractérise également par un retrait social, une pensée et un discours désorganisés ainsi qu'une réduction de l'énergie et de la motivation.
Il est difficile d’étudier comment la schizophrénie commence dans le cerveau. Cette maladie apparaît généralement chez les adolescents ou les jeunes adultes, dont la plupart commencent rapidement à prendre des médicaments antipsychotiques pour soulager leurs symptômes. Lorsque les chercheurs analysent les scintigraphies cérébrales de personnes atteintes de schizophrénie avérée, ils ne peuvent pas distinguer les effets de la maladie de ceux des médicaments. Ils ne savent pas non plus comment la schizophrénie modifie le cerveau à mesure que la maladie progresse.
Pour avoir un aperçu précoce du processus pathologique, l’équipe de Stanford Medicine a étudié des jeunes âgés de 6 à 39 ans atteints du syndrome de délétion 22q11.2, une maladie génétique présentant un risque de 30 % de psychose, de schizophrénie ou des deux.
La fonction cérébrale chez les patients 22q11.2 atteints de psychose est similaire à celle des personnes atteintes de psychose d'origine inconnue, ont-ils découvert. Et ces schémas cérébraux correspondaient à ce que les chercheurs avaient théorisé précédemment comme générant des symptômes de psychose.
« Les modèles cérébraux que nous avons identifiés soutiennent nos modèles théoriques sur la façon dont les systèmes de contrôle cognitif fonctionnent mal dans la psychose », ont déclaré l'auteur principal de l'étude, Vinod Menon, PhD, Rachael L. et Walter F. Nichols, MD, professeur ; professeur de psychiatrie et de sciences du comportement ; et directeur du laboratoire de neurosciences cognitives et systémiques de Stanford.
Les pensées qui ne sont pas liées à la réalité peuvent capter les réseaux de contrôle cognitif du cerveau, a-t-il déclaré. « Ce processus fait dérailler le fonctionnement normal du contrôle cognitif, permettant aux pensées intrusives de dominer, aboutissant à des symptômes que nous reconnaissons comme une psychose. »
Fonction cérébrale et psychose
Normalement, le système de filtrage cognitif du cerveau – également appelé réseau de saillance – fonctionne en coulisse pour diriger sélectivement notre attention sur les pensées internes et les événements externes importants. Avec son aide, nous pouvons rejeter les pensées irrationnelles et les événements sans importance et nous concentrer sur ce qui est réel et significatif pour nous, comme prêter attention à la circulation pour éviter une collision.
Le striatum ventral, une petite région du cerveau, et les voies cérébrales associées pilotées par la dopamine, jouent un rôle important dans la prédiction de ce qui sera gratifiant ou important.
Pour l’étude, les chercheurs ont rassemblé autant de données d’IRM cérébrale fonctionnelle que possible provenant de jeunes atteints du syndrome de délétion 22q11.2, totalisant 101 individus scannés dans trois universités différentes. (L'étude a également inclus des scintigraphies cérébrales de plusieurs groupes de comparaison sans syndrome de délétion 22q11.2 : 120 personnes atteintes de psychose idiopathique précoce, 101 personnes atteintes d'autisme, 123 personnes atteintes d'un trouble de déficit de l'attention/hyperactivité et 411 témoins sains.)
Cette maladie génétique, caractérisée par la délétion d’une partie du 22e chromosome, touche 1 personne sur 2 000 à 4 000. En plus du risque de 30 % de schizophrénie ou de psychose, les personnes atteintes du syndrome peuvent également souffrir d'autisme ou de trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité, c'est pourquoi ces conditions ont été incluses dans les groupes de comparaison.
Les chercheurs ont utilisé un type de apprentissage automatique algorithme appelé réseau neuronal profond spatio-temporel pour caractériser les modèles de fonction cérébrale chez tous les patients atteints du syndrome de délétion 22q11.2 par rapport aux sujets sains. Avec une cohorte de patients dont le cerveau a été scanné à l'Université de Californie à Los Angeles, ils ont développé un modèle algorithmique qui distinguait les scanners cérébraux des personnes atteintes du syndrome de délétion 22q11.2 de celles qui n'en souffraient pas. Le modèle a prédit le syndrome avec plus de 94 % précision. Ils ont validé le modèle dans des groupes supplémentaires de personnes avec ou sans syndrome génétique qui avaient reçu des scintigraphies cérébrales à l'UC Davis et à la Pontificia Universidad Católica de Chile, montrant que dans ces groupes indépendants, le modèle a trié les scintigraphies cérébrales avec une précision de 84 à 90 %.
Les chercheurs ont ensuite utilisé le modèle pour étudier quelles caractéristiques du cerveau jouent le plus grand rôle dans la psychose. Les études antérieures sur la psychose n’avaient pas donné de résultats cohérents, probablement parce que la taille de leurs échantillons était trop petite.
En comparant les scintigraphies cérébrales de patients atteints du syndrome de délétion 22q11.2 qui avaient ou non une psychose, les chercheurs ont montré que les zones cérébrales contribuant le plus à la psychose sont l'insula antérieure (un élément clé du réseau de saillance ou « filtre ») et le striatum ventral. (le « prédicteur de récompense ») ; cela était vrai pour différentes cohortes de patients.
En comparant les caractéristiques cérébrales des personnes atteintes du syndrome de délétion 22q11.2 et de psychose avec celles des personnes atteintes de psychose d'origine inconnue, le modèle a trouvé un chevauchement significatif, indiquant que ces caractéristiques cérébrales sont caractéristiques de la psychose en général.
Un deuxième modèle mathématique, formé pour distinguer tous les sujets atteints du syndrome de délétion 22q11.2 et de psychose de ceux présentant le syndrome génétique mais sans psychose, a sélectionné des scintigraphies cérébrales de personnes atteintes de psychose idiopathique avec une précision de 77,5 %, confirmant là encore l'idée que le filtrage du cerveau et les centres de prédiction sont la clé de la psychose.
De plus, ce modèle était spécifique à la psychose : il ne permettait pas de classer les personnes atteintes d'autisme idiopathique ou TDAH.
« C'était très excitant de retracer nos pas jusqu'à notre question initiale : « Quels sont les systèmes cérébraux dysfonctionnels dans la schizophrénie ? – et découvrir des modèles similaires dans ce contexte », a déclaré Menon. « Au niveau neuronal, les caractéristiques différenciant les individus atteints de psychose dans le syndrome de délétion 22q11.2 reflètent les voies que nous avons identifiées dans la schizophrénie. Ce parallèle renforce notre compréhension de la psychose en tant que condition dotée de signatures cérébrales identifiables et cohérentes. Cependant, ces signatures cérébrales n'ont pas été observées chez les personnes atteintes du syndrome génétique mais pas de psychose, ce qui donne des indices sur les orientations futures de la recherche, a-t-il ajouté.
Implications pour le traitement et la prévention
En plus de soutenir la théorie des scientifiques sur la façon dont la psychose se produit, les résultats ont des implications pour la compréhension de la maladie – et éventuellement pour sa prévention.
« L'un de mes objectifs est de prévenir ou de retarder le développement de la schizophrénie », a déclaré Supekar. Le fait que les nouveaux résultats concordent avec les recherches antérieures de l'équipe sur les centres cérébraux qui contribuent le plus à la schizophrénie chez les adultes suggère qu'il pourrait y avoir un moyen de la prévenir, a-t-il déclaré. « Dans la schizophrénie, au moment du diagnostic, de nombreux dommages sont déjà survenus dans le cerveau et il peut être très difficile de modifier l'évolution de la maladie. »
« Ce que nous avons constaté, c'est que dès le début, les interactions fonctionnelles entre les régions cérébrales au sein des mêmes systèmes cérébraux sont anormales », a-t-il ajouté. « Les anomalies ne commencent pas lorsque vous avez la vingtaine ; ils sont évidents même quand on a 7 ou 8 ans.
Les chercheurs prévoient d'utiliser des traitements existants, tels que la stimulation magnétique transcrânienne ou les ultrasons focalisés, ciblés sur ces centres cérébraux chez les jeunes à risque de psychose, comme ceux atteints du syndrome de délétion 22q11.2 ou chez les deux parents atteints de schizophrénie, pour voir si ils préviennent ou retardent l’apparition de la maladie ou atténuent les symptômes une fois qu’ils apparaissent.
Les résultats suggèrent également que l’utilisation de l’IRM fonctionnelle pour surveiller l’activité cérébrale dans les centres clés pourrait aider les scientifiques à étudier le fonctionnement des médicaments antipsychotiques existants.
Bien qu'il soit encore curieux de savoir pourquoi quelqu'un se détache de la réalité – étant donné à quel point cela semble risqué pour son bien-être – le « comment » est désormais compréhensible, a déclaré Supekar. « D'un point de vue mécaniste, c'est logique », a-t-il déclaré.
Impact culturel de la recherche sur la psychose
« Nos découvertes soulignent l'importance d'aborder les personnes atteintes de psychose avec compassion », a déclaré Menon, ajoutant que son équipe espère que leurs travaux feront non seulement progresser la compréhension scientifique, mais inspireront également un changement culturel vers l'empathie et le soutien aux personnes souffrant de psychose.
« J'ai récemment eu le privilège de dialoguer avec des personnes du groupe de traitement précoce de la psychose de notre département », a-t-il déclaré. « Leur message était clair et puissant : 'Nous partageons plus de similitudes que de différences. Comme tout le monde, nous vivons nos propres hauts et bas. Leurs paroles étaient un appel sincère à une plus grande empathie et à une plus grande compréhension envers les personnes vivant avec cette maladie. C’était un appel à considérer la psychose sous un angle d’empathie et de solidarité.
Les chercheurs ont contribué à l'étude depuis UCLAClinica Alemana Universidad del Desarrollo, Pontificia Universidad Católica de Chile, la Université d'Oxford et UC Davis.
L'étude a été financée par le programme de recherche en neuropsychiatrie Uytengsu-Hamilton 22q11 de l'institut de recherche sur la santé maternelle et infantile de Stanford, le FONDEYCT (le Fonds national pour le développement scientifique et technologique du gouvernement du Chili), l'ANID-Chili (l'Agence nationale chilienne pour la recherche et le développement). ) et les États-Unis Instituts nationaux de la santé (subventions AG072114, MH121069, MH085953 et MH101779).
