Les lésions cérébrales traumatiques (TBI) ont handicapé 1 à 2% de la population, et l’un de leurs handicaps les plus courants est les problèmes de mémoire à court terme. La stimulation électrique est devenue un outil viable pour améliorer la fonction cérébrale chez les personnes atteintes d’autres troubles neurologiques.
Maintenant, une nouvelle étude dans la revue Stimulation cérébrale montre que la stimulation électrique ciblée chez les patients ayant subi un traumatisme crânien a entraîné une augmentation moyenne de 19 % de la mémorisation des mots.
Dirigée par Michael Jacob Kahana, professeur de psychologie à l’Université de Pennsylvanie, une équipe de neuroscientifiques a étudié des patients TBI avec des électrodes implantées, analysé des données neuronales pendant que les patients étudiaient des mots et utilisé un algorithme d’apprentissage automatique pour prédire les pertes de mémoire momentanées. Parmi les autres auteurs principaux, citons le professeur de psychologie de l’Université Wesleyan, Youssef Ezzyat, et le chercheur scientifique de Penn, Paul Wanda.
La dernière décennie a vu des progrès considérables dans l’utilisation de la stimulation cérébrale comme traitement de plusieurs troubles neurologiques et psychiatriques, notamment l’épilepsie, la maladie de Parkinson et la dépression. La perte de mémoire, cependant, représente un énorme fardeau pour la société. Nous manquons de thérapies efficaces pour les 27 millions d’Américains qui souffrent. »
Michael Jacob Kahana, professeur de psychologie, Université de Pennsylvanie
Le co-auteur de l’étude, Ramon Diaz-Arrastia, directeur du Centre de recherche clinique sur les lésions cérébrales traumatiques de Penn Medicine, affirme que la technologie développée par Kahana et son équipe fournit « la bonne stimulation au bon moment, informée par le câblage du cerveau de l’individu et que la récupération de mémoire réussie de l’individu. »
Il dit que les principales causes de TBI sont les accidents de la route, qui diminuent, et les chutes, qui augmentent en raison du vieillissement de la population. Viennent ensuite les agressions et les traumatismes crâniens liés à la participation à des sports de contact.
Cette nouvelle étude s’appuie sur les travaux antérieurs d’Ezzyat, Kahana et de leurs collaborateurs. En publiant leurs découvertes en 2017, ils ont montré que la stimulation délivrée lorsque la mémoire est censée échouer peut améliorer la mémoire, tandis que la stimulation administrée pendant les périodes de bon fonctionnement aggrave la mémoire. La stimulation dans cette étude était en boucle ouverte, ce qui signifie qu’elle était appliquée par un ordinateur sans tenir compte de l’état du cerveau.
Dans une étude portant sur 25 patients épileptiques et publiée l’année suivante, ils ont surveillé l’activité cérébrale en temps réel et utilisé une stimulation en boucle fermée, appliquant des impulsions électriques au cortex temporal latéral gauche uniquement lorsque la mémoire était censée échouer. Ils ont constaté une amélioration de 15 % de la probabilité de se souvenir d’un mot d’une liste.
Mais la nouvelle étude se concentre spécifiquement sur huit personnes ayant des antécédents de TCC modéré à sévère, qui ont été recrutées parmi un groupe plus large de patients subissant une évaluation neurochirurgicale pour l’épilepsie. Sept des huit sont des hommes, et Diaz-Arrastia dit que 80% des personnes hospitalisées pour une lésion cérébrale traumatique sont des hommes.
Kahana souligne l’importance de traiter la perte de mémoire liée au TBI, notant que « ces patients sont souvent relativement jeunes et en bonne santé physique, mais ils font face à des décennies de troubles de la mémoire et des fonctions exécutives ».
La principale question des chercheurs était de savoir si la stimulation pouvait améliorer la mémoire sur des listes entières de mots lorsque seuls certains mots étaient stimulés, alors que des études antérieures ne considéraient que l’effet de la stimulation sur des mots individuels. Ezzyat dit que ce développement est important car « cela suggère qu’une éventuelle thérapie dans la vie réelle pourrait fournir une amélioration de la mémoire plus généralisée – pas seulement au moment précis où la stimulation est déclenchée ».
L’étude note qu’il reste encore du travail à faire avant que ce type de stimulation puisse être appliqué dans un cadre thérapeutique, et les scientifiques doivent étudier les réponses physiologiques à la stimulation pour mieux comprendre les mécanismes neuronaux à l’origine de l’amélioration des performances de la mémoire. Diaz-Arrastia dit, « ce sont encore les premiers jours sur le terrain. »
« Je pense qu’en fin de compte, ce dont nous aurions besoin », dit-il, « est un système implantable autonome, où vous pourriez implanter les électrodes dans le cerveau de quelqu’un qui a subi une lésion cérébrale. »
