La neuromodulation ciblée adaptée aux symptômes distinctifs de chaque patient est un moyen de plus en plus courant de corriger les circuits cérébraux ratés chez les personnes atteintes d’épilepsie ou de la maladie de Parkinson. Désormais, des scientifiques du Dolby Family Center for Mood Disorders de l’UC San Francisco ont démontré une nouvelle approche de neuromodulation personnalisée qui – au moins chez un patient – était capable de soulager les symptômes d’une dépression sévère résistante au traitement en quelques minutes.
L’approche est développée spécifiquement comme traitement potentiel pour la fraction significative de personnes atteintes de dépression débilitante qui ne répondent pas aux thérapies existantes et sont à haut risque de suicide.
«Le cerveau, comme le cœur, est un organe électrique, et il est de plus en plus admis dans le domaine que les réseaux cérébraux défectueux qui causent la dépression – tout comme l’épilepsie ou la maladie de Parkinson – pourraient être transformés en un état plus sain grâce à une stimulation ciblée. », a déclaré Katherine Scangos, MD, PhD, professeur adjoint au Département de psychiatrie et des sciences du comportement et auteur correspondant de la nouvelle étude. «Les tentatives antérieures de développement de la neuromodulation pour la dépression ont toujours appliqué une stimulation dans le même site chez tous les patients, et selon un horaire régulier qui ne cible pas spécifiquement l’état pathologique du cerveau. Nous savons que la dépression affecte différentes personnes de manière très différente, mais l’idée de la cartographie de sites individualisés pour la neuromodulation qui correspondent aux symptômes particuliers d’un patient n’avait pas été bien explorée. «
Dans une étude de cas publiée le 18 janvier 2021 dans Médecine de la nature, Scangos et ses collègues ont cartographié les effets d’une légère stimulation de plusieurs sites cérébraux liés à l’humeur chez un patient souffrant de dépression sévère résistante au traitement. Ils ont constaté que la stimulation sur différents sites pouvait atténuer les symptômes distincts de la maladie cérébrale – réduire l’anxiété, augmenter les niveaux d’énergie ou restaurer le plaisir dans les activités quotidiennes – et, notamment, que les avantages des différents sites de stimulation dépendaient de l’état mental du patient à le temps.
L’étude de preuve de concept jette les bases d’un essai clinique majeur de cinq ans que Scangos mène, appelé essai PRESIDIO, qui évaluera l’efficacité de la neuromodulation personnalisée chez 12 patients atteints de dépression sévère résistante au traitement. L’essai s’appuiera sur l’étude actuelle en identifiant les signatures cérébrales qui reflètent les symptômes individuels des participants. Avec ces informations, les dispositifs de neuromodulation peuvent être programmés pour répondre en temps réel à ces états de réseau défectueux avec une stimulation ciblée qui remet en équilibre les circuits cérébraux des patients.
Nous avons développé un cadre sur la façon de personnaliser le traitement chez un seul individu, montrant que les effets distinctifs de la stimulation de différentes zones du cerveau sont reproductibles, durables et dépendant de l’état. Notre essai sera révolutionnaire en ce sens que chaque personne participant à l’étude recevra potentiellement un traitement différent et personnalisé, et nous n’offrirons un traitement que lorsque les signatures cérébrales personnalisées d’un état cérébral déprimé indiquent qu’un traitement est nécessaire. «
Andrew Krystal, MD, directeur, Dolby Center de l’UCSF et co-auteur principal
Des études sur l’épilepsie ont jeté les bases d’un essai de neuromodulation de la dépression
La dépression fait partie des troubles psychiatriques les plus courants, touchant jusqu’à 264 millions de personnes dans le monde et entraînant des centaines de milliers de décès par an. Mais jusqu’à 30% des patients ne répondent pas aux traitements standard tels que les médicaments ou la psychothérapie. Certaines de ces personnes répondent positivement à l’électroconvulsivothérapie (ECT), mais la stigmatisation et les effets secondaires rendent l’ECT indésirable pour beaucoup, et un patient sur dix ne ressent que peu d’avantages, même de l’ECT.
Des recherches antérieures d’Edward Chang, MD, co-auteur principal de la nouvelle étude, ont démontré le potentiel de la cartographie cérébrale pour identifier des sites prometteurs pour une stimulation cérébrale stimulant l’humeur. Ces études ont été menées au UCSF Epilepsy Center chez des patients avec et sans dépression clinique qui avaient déjà des puces d’électrodes implantées dans leur cerveau pour cartographier les crises avant la chirurgie de l’épilepsie.
«Nos travaux antérieurs ont montré une preuve de principe pour une stimulation ciblée dans les zones du cerveau pour traiter les symptômes de l’humeur, mais une question en suspens a été de savoir si la même approche serait vraie pour les patients souffrant de dépression uniquement», a déclaré Chang, qui est le Joan and Sanford I Weill Président du Département de chirurgie neurologique de l’UCSF et Professeur émérite Jeanne Robertson.
Une étude de cas de cartographie cérébrale illustre la neuromodulation personnalisée et le soulagement des symptômes
Dans la nouvelle étude, l’équipe de l’UCSF a démontré l’utilisation d’une approche similaire de cartographie cérébrale pour identifier les sites de stimulation thérapeutique spécifiques au patient comme première phase de l’essai PRESIDIO.
L’équipe a utilisé une approche mini-invasive appelée stéréo-EEG pour placer 10 électrodes intracrâniennes dans le cerveau du premier patient recruté dans l’essai – une femme de 36 ans qui a connu plusieurs épisodes de dépression sévère résistante au traitement depuis l’enfance. . Le patient a ensuite passé 10 jours au centre médical UCSF Helen Diller à Parnassus Heights, tandis que les chercheurs cartographiaient systématiquement les effets d’une stimulation légère sur un certain nombre de régions du cerveau qui, selon des recherches antérieures, étaient susceptibles d’avoir un effet sur l’humeur.
Les chercheurs ont découvert qu’une stimulation de 90 secondes de plusieurs sites cérébraux différents pouvait produire de manière fiable un éventail d’états émotionnels positifs distinctifs, mesurés par un ensemble d’échelles cliniques utilisées pour évaluer l’humeur et la gravité de la dépression du patient tout au long de l’étude. Par exemple, après la stimulation d’une région, le patient a signalé des «picotements de plaisir», tandis que la stimulation d’une deuxième région a entraîné une sensation de «vigilance neutre … moins de coton et de toiles d’araignée». La stimulation d’une troisième zone – une région appelée cortex orbitofrontal (OFC) qui avait été identifiée dans les études antérieures de Chang – a produit une sensation de plaisir calme «comme … lire un bon livre».
L’équipe a ensuite testé une stimulation plus prolongée (de trois à 10 minutes) de ces trois zones pour tenter de soulager plus longtemps les symptômes de dépression du patient. À leur grande surprise, ils ont constaté que la stimulation de chacun des trois sites améliorait ses symptômes de différentes manières, en fonction de l’état mental du patient au moment de la stimulation. Par exemple, lorsqu’elle éprouvait de l’anxiété, la patiente a déclaré que la stimulation de l’OFC était positive et apaisante, mais si la même stimulation était délivrée lorsqu’elle ressentait une baisse d’énergie, cela a aggravé son humeur et l’a rendue excessivement somnolente. Le schéma opposé a été observé dans les deux autres régions, où la stimulation augmentait l’excitation et le niveau d’énergie du patient.
«J’ai tout essayé, et pendant les premiers jours, j’étais un peu inquiète que cela n’allait pas fonctionner», se souvient le patient. « Mais ensuite, quand ils ont trouvé le bon endroit, c’était comme le Pillsbury Doughboy quand il se fait fourrer dans le ventre et a ce rire involontaire. Je n’avais pas vraiment ri de quoi que ce soit depuis peut-être cinq ans, mais j’ai soudainement ressenti la joie et le bonheur, et le monde est passé de nuances de gris foncé à juste – sourire. «
Les chercheurs se sont concentrés sur une zone connue sous le nom de capsule ventrale / striatum ventral, qui semblait mieux répondre aux principaux symptômes de manque d’énergie et de perte de plaisir de ce patient dans les activités quotidiennes.
«Au fur et à mesure qu’ils continuaient à jouer avec ce domaine, j’ai progressivement baissé les yeux sur les travaux d’aiguille que je faisais pour ne pas penser aux pensées négatives et j’ai réalisé que j’aimais le faire, ce qui était un sentiment que je n’avais pas ressenti depuis des années». elle a dit. «Cela m’a frappé si clairement à ce moment-là que ma dépression n’était pas quelque chose que je faisais de mal ou que je devais simplement essayer plus fort de me sortir – c’était vraiment un problème dans mon cerveau que cette stimulation était capable de résoudre. À chaque fois ils stimulaient, j’avais l’impression: ‘Je suis mon ancien moi, je pourrais retourner au travail, je pourrais faire les choses que je veux faire de ma vie.’ «
Les chercheurs ont découvert que les effets de la stimulation pouvaient être adaptés à l’humeur du patient et que les effets positifs duraient des heures, bien au-delà de la fenêtre de 40 minutes prévue dans le protocole de l’étude. Les symptômes du patient se sont également considérablement améliorés au cours de l’étude de 10 jours, conduisant à une rémission temporaire de 6 semaines.
« Le fait que nous puissions éliminer les symptômes de ce patient pendant des heures avec seulement quelques minutes de stimulation ciblée était remarquable à voir », a déclaré Krystal. « Il souligne que même la dépression la plus grave est une maladie du circuit cérébral qui peut simplement nécessiter un coup de pouce ciblé pour revenir à un état sain. Contrairement aux antidépresseurs, qui pourraient ne pas avoir d’effet pendant un à trois mois, probablement en modifiant les circuits cérébraux de différentes manières. nous ne comprenons pas, nous espérons que cette approche sera efficace précisément parce qu’elle ne nécessite qu’une stimulation brève et légère lorsque l’état cérébral indésirable que nous voulons changer est présent. «
Les premiers résultats prometteurs de la neuromodulation ciblée en temps réel observés dans un essai en cours
Lorsque les symptômes de la patiente sont revenus après sa rémission initiale, les chercheurs ont procédé à la phase suivante de l’essai PRESIDIO – l’implantation d’un dispositif neuromodulateur réactif appelé NeuroPace RNS System. Cet appareil est largement utilisé pour le contrôle des crises chez les patients épileptiques, chez qui il peut détecter les signes de crises imminentes en temps réel et déclencher une stimulation brève et ciblée qui les annule. Dans l’essai PRESIDIO, l’appareil détecte à la place des schémas de signature d’activité cérébrale qui indiquent qu’un participant se dirige vers un état très déprimé, puis fournit des niveaux de stimulation légers et indétectables à une région cérébrale ciblée pour contrer cette baisse.
«Nous espérons qu’une neuromodulation douce tout au long de la journée pourra empêcher les patients de tomber dans des épisodes dépressifs de longue durée», a déclaré Scangos, qui a récemment reçu un 1907 Research Trailblazer Award pour son travail visant à comprendre les circuits neuronaux de la dépression. «L’idée est que, en maintenant l’activité du circuit neuronal le long de la bonne voie, les voies qui soutiennent les processus de pensée négative pathologique dans la dépression peuvent être désapprises.
Le dispositif NeuroPace a été implanté en juin 2020 et activé en août, et jusqu’à présent, la participante à l’étude a signalé que ses symptômes – qui, au cours des sept dernières années, lui avaient rendu impossible d’occuper un emploi ou même de conduire – avaient presque complètement disparu, malgré des facteurs de stress importants comme une exposition au COVID, aidant ses parents à sortir de l’état et prenant soin de sa mère après une chute.
«2020 a été terrible pour tout le monde, et j’ai vécu des événements de vie particulièrement stressants, mais pour la première fois depuis longtemps, je sens que je peux me relever», a-t-elle déclaré. «Je ne peux pas dire exactement quand l’appareil s’allume, mais je ressens généralement plus un sentiment de clarté, une capacité à regarder mes émotions de manière rationnelle et à appliquer les outils sur lesquels j’ai travaillé grâce à la psychothérapie, et c’est jusqu’à présent d’où j’étais avant. «
Dans la phase suivante de l’essai, le patient basculera entre six semaines avec l’appareil allumé et six semaines avec celui-ci éteint, sans savoir lequel est lequel, afin d’évaluer les effets placebo possibles.
La source:
Université de Californie – San Francisco
