L’imagerie des connexions cérébrales peut prédire des améliorations chez les patients souffrant de troubles obsessionnels compulsifs après une stimulation cérébrale profonde

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La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une thérapie prometteuse pour le trouble obsessionnel-compulsif (TOC) résistant au traitement. Une étude collaborative unique en son genre menée par des chercheurs du Texas Children’s Hospital, du Baylor College of Medicine et du Brigham & Women’s Hospital a révélé que la cartographie des connexions neuronales dans le cerveau des patients atteints de TOC offre des informations clés qui expliquent les améliorations observées dans leur résultats cliniques après DBS. L’étude a été publiée dans Psychiatrie biologique.

Les troubles neuropsychiatriques tels que le trouble obsessionnel-compulsif sont le résultat d’un dysfonctionnement de vastes réseaux neuronaux et impliquent généralement des domaines cérébraux responsables de la prise de décision cognitive et d’ordre supérieur, comme le cortex préfrontal.

“L’objectif des thérapies neuromodulatrices comme la DBS est de rétablir l’équilibre fonctionnel au sein de ces réseaux. Étant donné que l’étendue du dysfonctionnement fonctionnel dans ces réseaux varie d’un individu à l’autre, il est important de personnaliser la chirurgie DBS pour chaque patient. Pour le faire de manière fiable, nous devons d’abord pour cartographier avec précision les connexions neuronales impliquées dans la condition spécifique, puis comprendre comment ces connexions sont affectées par la SCP », a déclaré le co-auteur correspondant, le Dr Sameer Sheth, professeur au département de neurochirurgie du Baylor College of Medicine, directeur de la Cain Foundation Labs et chercheur principal au Jan and Dan Duncan Neurological Research Institute (Duncan NRI) du Texas Children’s Hospital.

En 2020, une étude fondamentale du Dr Andreas Horn et de son équipe du Brigham & Women’s Hospital a identifié un « tracteur de réponse TOC » – un circuit de substance blanche qui a cartographié avec précision les faisceaux de fibres spécifiques et les régions cérébrales dont la modulation par DBS pourrait améliorer les résultats cliniques. chez les patients TOC. La présente étude est la première à effectuer des tests en aveugle du modèle de voies de réponse TOC dans le but de développer un modèle prédictif «connectomique».

Les stratégies d’imagerie connectomique telles que la tractographie de la substance blanche – une technique d’imagerie par résonance magnétique (IRM) tridimensionnelle qui cartographie l’emplacement et la direction des faisceaux de matière blanche et de leurs fibres constitutives dans le cerveau – deviennent des méthodes de plus en plus fiables pour identifier ces réseaux qui informer les chirurgiens où implanter les électrodes DBS dans le cerveau du patient pendant la chirurgie. Ici, Sheth et ses collègues ont utilisé cette approche pour classer et effectuer une comparaison “à l’aveugle” des résultats cliniques chez dix patients atteints de TOC qui avaient subi une procédure DBS spécifique six mois avant l’étude.

La programmation DBS a été réalisée par le Dr Wayne Goodman, président du département de psychiatrie du Baylor College, et les résultats des patients ont été périodiquement évalués par le Dr Eric Storch, vice-président de la psychologie, pour les changements dans la gravité de leurs symptômes de TOC et d’humeur.

Ensuite, l’équipe du Brigham & Women’s Hospital (BWH) dirigée par le Dr Andreas Horn a analysé les données d’imagerie et fourni des prédictions de classement basées uniquement sur les données de neuroimagerie et les paramètres de stimulation. Cette équipe n’était pas impliquée dans la planification ou la programmation du DBS et n’avait aucune connaissance préalable des résultats cliniques. Les résultats prédits par l’équipe BWH correspondaient étroitement aux résultats cliniques réels observés par l’équipe Baylor chez ces patients.

“À notre connaissance, il s’agit du premier exemple d’un tel effort d’équipe collaboratif” en aveugle “par deux centres de recherche pour valider la thérapie DBS pour un tractus cérébral proposé sur la base de données rétrospectives”, a ajouté le Dr Horn, co-auteur correspondant. « Il s’agit également d’une étape importante dans l’optimisation continue et l’amélioration de l’efficacité des procédures DBS qui ciblent ce tractus cérébral pour traiter le TOC, alors même que des efforts sont en cours pour rendre cette thérapie plus largement accessible aux patients. L’approche pourrait servir de modèle pour valider et optimiser les thérapies DBS pour d’autres conditions neurologiques à l’avenir. »

Les autres personnes impliquées dans l’étude étaient Ron Gadot, Ningfei Li, Ben Shofty, Michelle Avendano-Ortega, Sarah McKay, Kelly Bijanki, Megan Robinson, Garrett Banks et Nicole Provenza. Ils sont affiliés à une ou plusieurs des institutions suivantes : Baylor College of Medicine, Charité — Universitätsmedizin Berlin, Allemagne ; Université de l’Utah et Brigham and Women’s Hospital. Cette recherche a été financée par les National Institutes for Health et la McNair Foundation.

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