Une nouvelle recherche du Human Brain Project a révélé que dans le cerveau des patients épileptiques, des changements dans les activations neuronales à grande échelle peuvent être détectés dans l’activité cérébrale au repos, même lorsqu’aucune crise n’est en cours. L’approche non invasive pourrait conduire à une nouvelle méthode d’aide au diagnostic de l’épilepsie.
Le diagnostic d’épilepsie peut être problématique pour les patients, qui doivent parfois porter des casques et des électrodes pendant de longues périodes en attendant qu’un épisode épileptique se produise, afin que les cliniciens puissent le documenter avec l’EEG. Alternativement, la crise est induite artificiellement, provoquant une gêne.
Les nouveaux résultats découlent d’une collaboration entre l’Institut de Neurosciences des Systèmes (France), l’IRCCS E.Medea – La Nostra Famiglia (Italie) et le Département de psychologie générale de l’Université de Padoue (Italie). Publié dans la revue Épilepsiel’étude a comparé les électroencéphalogrammes à haute densité (EEG) de 37 patients atteints d’épilepsie du lobe temporal avec des témoins sains.
Pendant que le cerveau est au repos, des ondes spontanées d’activation neuronale sont constamment générées. Leur fonction n’est pas entièrement comprise, mais ils semblent jouer un rôle important dans le fonctionnement du cerveau. Les chercheurs ont démontré que même à l’état de repos, il est possible de détecter une altération des schémas de propagation des « avalanches neuronales » à grande échelle, suggérant une application diagnostique potentielle dans l’épilepsie. Ces avalanches neuronales sont déclenchées par l’activation spontanée d’un groupe de neurones qui se propage ensuite dans de vastes zones du cerveau, par effet de cascade.
« Notre nouvelle méthode est capable de détecter les caractéristiques pertinentes de l’épilepsie en prenant simplement en compte l’organisation fonctionnelle basale du cerveau » expliquent Gian Marco Duma et Pierpaolo Sorrentino, respectivement chercheurs à l’IRCCS E.Medea et à l’Institut de Neurosciences des Systèmes de Marseille, qui ont collaboré à cette étude. « Même lorsqu’une crise ne se produit pas, le cerveau d’un patient épileptique présente certaines altérations dans la dynamique de son réseau à l’échelle du cerveau entier. Nous avons donc pensé qu’il serait possible d’examiner la dynamique en examinant des avalanches neuronales apériodiques et spontanées. .
Nous avons constaté que l’altération de la propagation des avalanches neuronales dans l’épilepsie du lobe temporal est regroupée autour des zones cérébrales qui sont fondamentales pour l’initiation et la diffusion des crises. Cela ouvre la possibilité à une nouvelle méthode de diagnostic préliminaire, particulièrement importante pour les cas difficiles où l’EEG du cuir chevelu ne parvient pas à détecter les crises et où des investigations supplémentaires sont nécessaires ».
Gian Marco Duma et Pierpaolo Sorrentino
Les résultats ont également détecté un lien entre l’altération de la propagation de l’avalanche neuronale et la mémoire, souvent altérée chez les patients épileptiques. Le lobe temporal est spécifiquement associé à la mémorisation, et des modèles spécifiques de propagation à l’état de repos pourraient être modifiés par l’épilepsie. « Cette découverte nous offre une preuve supplémentaire de la pertinence neurophysiologique et neuropsychologique des avalanches neuronales » suggèrent les chercheurs.
