Des chercheurs de l'Université de l'Iowa ont établi un lien entre une région cérébrale impliquée dans le contrôle moteur et la gestion de l'attention, révélant ainsi comment une stimulation cérébrale profonde pour la maladie de Parkinson peut réduire les symptômes moteurs mais altérer les fonctions cognitives. L'étude suggère la nécessité de recherches plus approfondies pour équilibrer les avantages du traitement avec les effets secondaires potentiels. Crédit : Issues.fr.com
La découverte pourrait réduire les effets secondaires possibles du traitement de la maladie de Parkinson.
Une étude récente menée par des chercheurs de l'Université de l'Iowa a identifié une région cérébrale spécifique associée à la capacité des humains à changer de pensée et à se concentrer lorsqu'ils sont distraits. Cette découverte est importante car elle fournit des informations précieuses sur les effets secondaires cognitifs et comportementaux d'une technique actuellement utilisée pour traiter les patients atteints de la maladie de Parkinson.
Le noyau sous-thalamique est une région cérébrale de la taille d’un pois impliquée dans le système de contrôle moteur, c’est-à-dire nos mouvements. Chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson, ces mouvements ont été compromis : les chercheurs pensent que le noyau sous-thalamique, qui agit normalement comme un frein aux mouvements brusques, exerce une trop grande influence. Selon les chercheurs, ce frein hyperactif est ce qui contribue aux tremblements et autres déficiences motrices associés à la maladie.
Ces dernières années, les cliniciens ont traité les patients atteints de la maladie de Parkinson avec une stimulation cérébrale profonde, une électrode implantée dans le noyau sous-thalamique qui génère de manière rythmique des signaux électriques, provoquant un relâchement du freinage de la région cérébrale, libérant ainsi le mouvement. Le système de stimulation cérébrale profonde est comme un stimulateur cardiaque pour le cœur ; une fois implanté, il fonctionne en continu.
Jan Wessel, de l'Université de l'Iowa, a dirigé une équipe qui a identifié une région du cerveau impliquée dans la manière dont l'attention ou la pensée est détournée. En plus de sa signification biologique, cette découverte pourrait aider les personnes atteintes de la maladie de Parkinson qui luttent contre des pensées impulsives ou une attention erratique. Crédit : Université de l’Iowa
Stimulation cérébrale profonde : avantages et défis
«Franchement, la technique est vraiment miraculeuse», déclare Jan Wessel, professeur agrégé aux départements de psychologie, des sciences du cerveau et de neurologie de l'Iowa. « Les gens arrivent avec la maladie de Parkinson, les chirurgiens allument l'électrode et leurs tremblements disparaissent. Tout à coup, ils peuvent garder leurs mains fermes et aller jouer au golf. C’est l’un de ces traitements à succès où, quand vous le voyez en action, cela vous fait vraiment croire à ce que fait la communauté des neurosciences.
Pourtant, certains patients traités par stimulation cérébrale profonde ont été confrontés à une incapacité à concentrer leur attention et à des pensées impulsives, conduisant parfois à des comportements à risque tels que le jeu et la consommation de substances. Les chercheurs ont commencé à se demander : le rôle du noyau sous-thalamique dans le mouvement signifiait-il également que cette même région du cerveau pouvait gérer les pensées et le contrôle des impulsions ?
Wessel a décidé de le découvrir. Son équipe a conçu une expérience évaluant l'attention de plus d'une douzaine de patients atteints de la maladie de Parkinson lorsque le traitement de stimulation cérébrale profonde était activé ou inactif. Les participants, équipés d'une calotte crânienne pour suivre leurs ondes cérébrales, devaient fixer leur attention sur un écran d'ordinateur pendant que les ondes cérébrales de leur cortex visuel étaient surveillées. Environ une fois sur cinq, dans un ordre aléatoire, les participants ont entendu un gazouillis destiné à détourner leur attention visuelle de l'écran vers la distraction auditive nouvellement introduite.
Dans une étude de 2021, le groupe de Wessel a établi que les ondes cérébrales du cortex visuel des participants diminuaient lorsqu'ils entendaient un gazouillis, ce qui signifie que leur attention avait été détournée par le son. En échangeant les cas où il y avait un gazouillis ou aucun son, les chercheurs ont pu voir quand l'attention avait été détournée et quand le foyer de l'attention visuelle avait été maintenu.
L'équipe a porté son attention sur les groupes atteints de la maladie de Parkinson pour cette étude. Lorsque la stimulation cérébrale profonde était inactive et que le gazouillis retentissait, les patients atteints de la maladie de Parkinson détournaient leur attention du système visuel vers le système auditif, tout comme le groupe témoin l'avait fait dans l'étude précédente.
Mais lorsque le gazouillis a été présenté aux participants atteints de la maladie de Parkinson avec une stimulation cérébrale profonde activée, ces participants n'ont pas détourné leur attention visuelle.
« Nous avons constaté qu'ils ne peuvent plus interrompre ou supprimer leur attention de la même manière », explique Wessel, l'auteur correspondant de l'étude. « Le son inattendu se produit et ils sont toujours pleinement attentifs à leur système visuel. Ils n’ont pas détourné leur attention du visuel.
Le rôle du noyau sous-thalamique
Cette distinction a confirmé le rôle du noyau sous-thalamique dans la manière dont le cerveau et le corps communiquent non seulement avec le mouvement, comme on le savait auparavant, mais également avec les pensées et l'attention.
« Jusqu'à présent, on ne savait pas vraiment pourquoi les personnes atteintes de la maladie de Parkinson avaient des problèmes de pensée, par exemple pourquoi leurs résultats aux tests d'attention étaient moins bons », explique Wessel. « Notre étude explique pourquoi : bien que la suppression de l'influence inhibitrice du noyau sous-thalamique sur le système moteur soit utile dans le traitement de la maladie de Parkinson, la suppression de son influence inhibitrice sur les systèmes non moteurs (tels que les pensées ou l'attention) peut avoir des effets indésirables. »
Wessel croit fermement que la stimulation cérébrale profonde devrait continuer à être utilisée pour les patients atteints de la maladie de Parkinson, citant ses avantages évidents pour faciliter les fonctions de contrôle moteur.
« Il peut y avoir différentes zones du noyau sous-thalamique qui arrêtent le système moteur et le système attentionnel », dit-il. « C'est pourquoi nous effectuons des recherches fondamentales, pour découvrir comment les affiner afin d'en tirer pleinement parti pour le système moteur sans générer d'effets secondaires potentiels. »
Le Instituts nationaux de la santéet la National Science Foundation, grâce à un prix CAREER décerné à Wessel, a financé la recherche.
