Un implant qui surveille l'activité cérébrale et fournit une stimulation personnalisée a réduit de moitié l'inconfort des personnes vivant avec une douleur chronique
La stimulation cérébrale profonde est déjà utilisée pour traiter la maladie de Parkinson
Un implant cérébral qui détecte quand quelqu'un souffre et répond avec une stimulation cérébrale profonde a aidé à soulager les gens de la douleur chronique auparavant inexploitée – un participant devenant même capable de serrer sa femme pour la première fois depuis des années.
La douleur chronique affecte jusqu'à 20% des personnes aux États-Unis, dont beaucoup éprouvent peu de soulagement des thérapies contre la douleur traditionnelles. Cela peut être dû au fait que cela peut résulter de changements fondamentaux dans les circuits cérébraux, qui sont difficiles à cibler et à remodeler avec des thérapies standard.
La stimulation du cerveau profonde (DBS), qui implique de stimuler le cerveau à l'aide de minuscules électrodes, s'est révélée prometteuse mais a des résultats incohérents. Traditionnellement, les mêmes zones cérébrales sont ciblées dans une approche unique, malgré des preuves suggérant que la douleur provient de différents circuits chez différentes personnes.
Donc, Prasad Shirvalkar à l'Université de Californie à San Francisco, et ses collègues se sont demandé si un système personnalisé serait plus efficace. Pour le savoir, six personnes souffrant de douleur chronique auparavant non traitable ont subi une électroencéphalographie intracrânienne, dans laquelle les électrodes ont enregistré l'activité et stimulé 14 sites sur leur cerveau sur 10 jours.
Pour cinq des participants, les chercheurs ont pu identifier quels sites cibler et quelle fréquence de stimulation a fourni le plus grand soulagement. Bien que l'un des cinq n'ait pas signalé un soulagement significatif de la douleur, il a subi une fonction physique améliorée et a pu embrasser sa femme pour la première fois depuis des années, ce qui était considéré comme suffisamment significatif pour l'avoir avancé à l'étape suivante du procès.
Les chercheurs ont ensuite utilisé l'apprentissage automatique pour identifier et distinguer l'activité électrique qui s'est produite lorsque les individus ont connu des niveaux de douleur élevés ou faibles. Ils ont ensuite implanté des électrodes DBS permanentes dans chaque participant, qui ont été personnalisés pour surveiller leur activité cérébrale et offrir une stimulation optimale chaque fois que l'activité liée à la douleur a été détectée et pour désactiver lorsqu'ils dormaient.
Après six mois de réglage fin, chaque appareil a été mis à l'épreuve dans un essai dans lequel les participants ont reçu leur stimulation réelle et personnalisée pendant trois mois, suivie d'une imposture pendant trois mois, soit vice versa, les participants ne se faisant pas savoir quelle forme de stimulation qu'ils recevaient. Le simulation a stimulé le cerveau à une fréquence très basse dans les zones en dehors de l'emplacement idéal, et les évaluations de la douleur ont été collectées plusieurs fois par jour tout au long de l'essai.
En moyenne, la stimulation réelle a réduit l'intensité quotidienne de la douleur de 50%, par rapport à une augmentation de la douleur de 11% avec le simulacre. Les dénombrements de pas quotidiens ont augmenté de 18% pendant la stimulation réelle, contre 1% pendant le simulacre. Les participants ont également signalé moins de symptômes de dépression et ont exprimé moins de douleur qui a interféré avec leur vie quotidienne lors de la stimulation réelle. Ces avantages ont persisté au cours d'un suivi de 3,5 ans.
«Il s'agit d'une étude importante tirant parti des derniers outils», explique Tim Denison à l'Université d'Oxford.
Un problème précédent pour la technologie DBS a été l'habituation, dans laquelle le cerveau s'adapte à une stimulation cohérente et à l'efficacité diminue. Denison dit que les avantages persistants pourraient être liés aux participants qui ne recevaient une stimulation que lorsque leur niveau de douleur augmentait, plutôt que d'être constant. L'étape suivante serait de comparer la stimulation adaptative et constante pour mesurer les différences de résultats, dit-il.
«Un autre défi sera l'économie et la mise à l'échelle de cette technique», explique Denison, qui «motive la recherche continue dans des méthodes moins invasives de neuromodulation».
