Le nerf vague joue un rôle important dans notre corps. Il se compose de diverses fibres, dont certaines se connectent aux organes internes, mais le nerf vague se trouve également dans l'oreille. Il est d'une grande importance pour diverses fonctions corporelles, y compris la perception de la douleur. Par conséquent, de nombreuses recherches se sont concentrées sur la façon dont le nerf vague peut être stimulé efficacement et en douceur avec des électrodes spéciales.
Un pas en avant important a été réalisé grâce à une coopération entre le TU Wien (Vienne) et MedUni Vienna: la microanatomie des branches du nerf vague dans l'oreille humaine, par rapport aux vaisseaux sanguins auriculaires, a été étudiée avec une précision au micromètre échelle. Ensuite, un modèle informatique 3D a été créé pour calculer la stimulation optimale des branches nerveuses à l'aide de minuscules électrodes en forme d'aiguille. Ces résultats ont ensuite été testés sur des patients. De cette façon, un nouveau modèle de stimulation pourrait être déterminé, ce qui stimule particulièrement bien le nerf vague dans l'oreille.
De minuscules électrodes directement sur l'oreille
L'équipe de l'ingénieur électricien Prof. Eugenijus Kaniusas (Institute for Microwave and Circuit Engineering, TU Wien) en coopération avec l'Université médicale de Vienne a déjà mené plusieurs études dans lesquelles la douleur chronique ou même les troubles circulatoires périphériques ont été traités par stimulation électrique de la nerf vague dans l'oreille. Dans ce processus, de petites électrodes sont insérées directement dans l'oreille, qui ensuite – contrôlées par un petit appareil portable porté sur le cou – créent des impulsions électriques spécifiques.
Un défi majeur, cependant, est de fixer les électrodes exactement au bon endroit. « Il est important de ne toucher aucun vaisseau sanguin et les électrodes doivent être placées exactement à la bonne distance du nerf », explique Eugenijus Kaniusas. « Si l'électrode est trop éloignée, le nerf n'est pas stimulé du tout. S'il est trop proche, le signal est trop fort, ce qui entraîne un blocage du nerf. Le nerf peut devenir » fatigué « avec le temps et éventuellement arrêter d'envoyer des signaux au cerveau. «
Jusqu'à présent, les médecins devaient s'appuyer sur l'expérience lors du positionnement des électrodes dans l'oreille. Maintenant, pour la première fois, une étude microanatomique a été réalisée pour étudier en détail les dispositions spatiales des fibres nerveuses et des vaisseaux sanguins de l'oreille. À cette fin, des images en coupe d'échantillons de tissus ont été photographiées en haute résolution puis combinées en un modèle tridimensionnel sur ordinateur par Babak Dabiri Razlighi, chercheur dans l'équipe d'Eugenijus Kaniusas.
Les vaisseaux sanguins peuvent être clairement visibles chez les patients en faisant passer la lumière à travers l'oreille. Cependant, les nerfs ne sont pas visibles. Nos mesures microanatomiques sur des corps humains donnés nous indiquent maintenant exactement où les nerfs passent par rapport aux vaisseaux sanguins, ainsi que la distance moyenne entre les vaisseaux sanguins et les nerfs à certaines positions importantes de l'oreille. Cela nous aide à trouver le bon endroit pour placer les électrodes de stimulation. «
Wolfgang J. Weninger, MedUni Vienna
Signal triphasé pour une stimulation optimale
Le modèle informatique peut également être utilisé pour calculer les signaux électriques à utiliser. Non seulement la force du signal est importante, mais aussi sa forme: « Dans notre simulation informatique, il a été montré pour la première fois que d'un point de vue biophysique, un modèle de signal triphasique devrait être utile, semblable à ce que l'on sait de l'ingénierie énergétique – seulement avec une ampleur beaucoup plus faible », rapporte Kaniusas. « Trois électrodes différentes délivrent chacune des impulsions électriques oscillantes, mais ces impulsions ne sont pas synchronisées, il doit y avoir un délai spécifique. »
Ce type de stimulation a été testé sur des personnes souffrant de douleur chronique – et les expériences ont montré qu'en effet le schéma de stimulation triphasique est particulièrement efficace.
« La stimulation du nerf vague est une technique prometteuse, dont l'effet a été validé avec nos nouvelles découvertes et est maintenant encore amélioré », explique Eugenijus Kaniusas. « La stimulation du nerf vague est souvent une option vitale, en particulier pour les personnes souffrant de douleur chronique qui ont déjà été traitées par d'autres méthodes et qui ne répondent plus aux médicaments. »
La source:
Université de technologie de Vienne
Référence de la revue:
Dabiri, B., et al. (2020) Imagerie épiscopique à haute résolution pour la visualisation des artères et des nerfs dermiques de la cymba auriculaire conché chez l'homme. Frontières en neuroanatomie. doi.org/10.3389/fnana.2020.00022.