Les scientifiques ont découvert que la manière dont les neurones sont connectés dans les régions du cerveau peut être un meilleur indicateur de la progression de la maladie et des résultats du traitement pour les personnes atteintes de troubles cérébraux tels que l’épilepsie.
De nombreuses maladies cérébrales entraînent la mort cellulaire et la suppression des connexions au sein du cerveau. Dans une nouvelle étude, publiée dans Cartographie du cerveau humain, un groupe de scientifiques, dirigé par le Dr Marcus Kaiser de la Faculté de médecine de l’Université de Nottingham, s’est penché sur les patients épileptiques subissant une intervention chirurgicale.
Ils ont constaté que les changements dans le réseau local au sein des régions du cerveau peuvent être un meilleur prédicteur de la progression de la maladie, et aussi si la chirurgie réussira ou non.
L’équipe a constaté que l’examen de la connectivité dans les régions du cerveau montrait des résultats supérieurs à l’approche actuelle consistant à n’observer que la connectivité des fibres optiques entre les régions du cerveau. En divisant la surface du cerveau en 50 000 nœuds de réseau de taille comparable, chaque région du cerveau pourrait être étudiée comme un réseau local avec 100 à 500 nœuds. Ces réseaux locaux ont montré des changements distincts par rapport à un groupe témoin ne souffrant pas de crises d’épilepsie.
En utilisant une technique non invasive appelée imagerie par tenseur de diffusion – un protocole de mesure spécial pour les scanners d’imagerie par résonance magnétique (IRM) – l’équipe de scientifiques a démontré que les fibres dans et entre les régions du cerveau sont supprimées pour les patients.
Cependant, ils ont constaté que la connectivité au sein des régions était un meilleur prédicteur du succès de l’ablation chirurgicale du tissu cérébral dans la prévention des crises futures.
Quand quelqu’un a une crise d’épilepsie, elle se «propage» dans le cerveau. Nous avons constaté que des changements de réseau local se sont produits pour les régions le long des principales voies de propagation des saisies. Surtout, des régions éloignées du point de départ de la crise, par exemple dans l’hémisphère cérébral opposé, étaient impliquées. «
Dr Marcus Kaiser, professeur de neuroinformatique, Université de Nottingham
«Cela indique que l’augmentation de l’activité cérébrale pendant les crises conduit à des changements dans un large éventail de régions cérébrales. De plus, plus les patients souffraient longtemps, plus les régions présentaient des changements locaux et plus ces changements étaient sévères.
Les chercheurs des universités de Nottingham, Newcastle, Qingdao, Shanghai et Munich, ainsi que la société Biomax, ont évalué les scans de 33 patients atteints d’épilepsie du lobe temporal et de 36 sujets témoins.
Les partenaires du projet ont utilisé la plate-forme de gestion des connaissances NeuroXM ™ pour développer un modèle de connaissances pour la connectivité haute résolution avec plus de 50 000 nœuds corticaux et plusieurs millions de connexions et les pipelines de traitement automatisés correspondants accessibles via le produit de neuroimagerie de Biomax NICARA ™.
Chef de projet Dr Markus Butz-Ostendorf de Biomax: « Notre logiciel peut être facilement utilisé dans les hôpitaux et peut également être combiné avec d’autres types de données issues de la génétique ou d’autres approches d’imagerie telles que la TEP, la tomodensitométrie ou l’EEG. »
Commentant le fait que les changements locaux étaient plus informatifs sur les résultats de la chirurgie, le professeur Yanjiang Wang, qui est l’un des auteurs correspondants, et Mme Xue Chen, toutes deux de l’Université chinoise du pétrole (Chine orientale), ont expliqué: « La connectivité locale n’était pas seulement mieux dans les prévisions globales mais particulièrement réussi à identifier les patients pour lesquels la chirurgie n’a conduit à aucune amélioration, identifiant 95% de ces cas contre 90% lors de l’utilisation de la connectivité entre les régions « .
La source:
Référence du journal:
Chen, X., et al. (2021) La connectivité au sein des régions caractérise la durée de l’épilepsie et l’issue du traitement. Cartographie du cerveau humain. doi.org/10.1002/hbm.25464.
