Une équipe de l’UCSF découvre des modèles d’activité cérébrale qui préfigurent les crises jusqu’à 24 heures avant qu’elles ne surviennent.
Une équipe de spécialistes de l'épilepsie de l'Université de Californie à San Francisco a mis au point une méthode permettant de prédire le risque de crise sur 24 heures. Cette découverte, qui pourrait être transposée à un grand nombre de patients, pourrait contribuer à améliorer la qualité de vie des 2,9 millions d'Américains qui vivent quotidiennement avec les incertitudes liées à l'épilepsie.
Les chercheurs, dirigés par le Dr Vikram Rao, Ph. D., professeur émérite en neurologie, ont montré que la tempête d’activité cérébrale caractérisant une crise est préfigurée par une communication anormale entre des zones spécifiques du cerveau. En analysant seulement 90 secondes de ces signaux cérébraux anormaux, les chercheurs ont pu prévoir le risque de crise.
Jusqu'à présent, les changements dans l'activité cérébrale et la séquence des événements conduisant à une crise étaient largement méconnus. En identifiant l'un de ces événements, nous pouvons offrir aux patients des informations qui peuvent réduire l'un des aspects les plus stressants de l'épilepsie : l'imprévisibilité des crises.
Vikram Rao, MD, PhD, professeur émérite en neurologie
Les résultats paraissent le 12 juillet dans Médecine naturelle.
Une tempête dans le cerveau
Les efforts visant à prédire les crises ne sont pas nouveaux, mais les méthodes actuelles nécessitent de recueillir des données sur de longues périodes, ce qui peut être fastidieux pour les patients. La précision varie considérablement en fonction des spécificités de l'état de la personne, de la qualité des données et de l'algorithme utilisé.
Certaines personnes épileptiques qui ne répondent pas aux médicaments anticonvulsivants se voient implanter un appareil capable de surveiller l'activité cérébrale et de tenter de la prévenir par une stimulation électrique lorsqu'il reconnaît le signe d'une crise.
Ces systèmes de neurostimulation réactive, ou dispositifs RNS, réagissent parfois trop tard pour prévenir les crises. Mais la technologie de Rao permet de prédire les crises.
Rao a collaboré avec Ankit Khambhati, PhD, professeur adjoint de neurochirurgie qui étudie les circuits cérébraux associés à l'épilepsie, dans l'espoir d'identifier un modèle de changements dans la façon dont les parties du cerveau communiquent entre elles qui pourraient préfigurer plus facilement et plus précisément une crise imminente.
« Les patients ne sont pas toujours en proie à des crises, mais leur épilepsie ne disparaît jamais », a déclaré Khambhati. « Nous voulions trouver une signature du fonctionnement du cerveau des patients bien avant un événement, alors que la maladie est présente en arrière-plan mais qu'ils ne vivent pas d'épisode. »
Rao a recruté 15 volontaires dont les crises proviennent de l'hippocampe, un élément situé des deux côtés du cerveau et qui joue un rôle dans la plupart des types d'épilepsie. Ces patients étaient tous équipés d'appareils RNS qui avaient enregistré des mois d'activité cérébrale, que les chercheurs ont analysés pour trouver des indices.
Ils ont découvert un cycle d'activité de plusieurs jours associé à des crises d'épilepsie, dans lequel on a observé un changement de communication entre les deux hippocampes.
Lorsque le risque de crise était faible, les hippocampes droit et gauche fonctionnaient de manière indépendante, de manière normale et saine. Mais les signes de risque de crise augmentaient lorsque les deux côtés commençaient à communiquer, se synchronisant lentement.
Quel que soit le mécanisme qui les empêchait de communiquer entre eux, il était en train de s'effondrer, a expliqué Khambhati, comparant le résultat à l'arrivée d'une tempête.
« Avant une tempête, les nuages arrivent et le vent se lève, et vous savez que bientôt, les choses vont vraiment démarrer. »
Prévision instantanée des crises
Dans le cerveau d’une personne vivant avec l’épilepsie, le temps entre le début du ciel ensoleillé et le début de l’orage varie de quelques minutes à quelques heures, mais les indicateurs sont présents jusqu’à la veille.
Pour voir ces indicateurs, l’équipe de Rao a demandé aux patients de télécharger et de transmettre les données de leurs appareils RNS aux chercheurs, qui ont ensuite exécuté les données via leur algorithme.
Les chercheurs ont découvert que 90 secondes de données suffisaient à repérer le schéma et à évaluer la probabilité qu'une crise survienne dans les 24 heures suivantes, un processus qu'ils appellent « prévision instantanée des crises ». Cela donne à la personne le temps de prendre des précautions, comme éviter de conduire ou s'assurer qu'elle est accompagnée d'un soignant.
Le modèle de prévision était similaire pour pratiquement tous les 15 participants à l’étude, ce qui augmente la probabilité que l’approche fonctionne pour d’autres personnes atteintes de cette forme d’épilepsie.
Rao et Khambhati prévoient de tester cette approche sur un nombre beaucoup plus important de patients, notamment ceux atteints de différents types d'épilepsie. Ils espèrent également développer une méthode de collecte de données non invasive qui ne nécessite pas d'implant cérébral.
Des enquêtes menées auprès de personnes épileptiques montrent que jusqu'à 70 % d'entre elles utiliseraient un système de prévision pour les aider à planifier le lendemain, a déclaré Khambhati, ajoutant que les patients trouvent tout aussi utile de savoir quand leur risque de crise est faible que lorsqu'il est élevé.
« Les personnes épileptiques vivent souvent dans une telle peur d'être confrontées à un événement imprévisible qu'elles évitent de faire les choses qu'elles aimeraient faire », a déclaré Khambhati. « Ces prévisions peuvent leur donner confiance dans le fait qu'elles peuvent simplement sortir et passer une journée normale. »
