Les troubles psychiatriques et neurologiques, de la dépression à la schizophrénie, en passant par la maladie d'Alzheimer, semblent tous être marqués par des anomalies des schémas électriques du cerveau. Ces maladies, qui sont notoirement difficiles à traiter, ont montré des réponses à différents types d'électrothérapie, allant de la stimulation cérébrale profonde au placement d'électrodes à l'intérieur du cerveau, en passant par la thérapie électroconvulsive (appelée «traitement de choc»), une crise dans le but de «réinitialiser» le cerveau.
Mais que se passerait-il si ces maladies pouvaient être traitées avec un courant électrique doux et non invasif? C'est la question posée par Flavio Frohlich, neuroscientifique à Chapel Hill, et son équipe. Ils étudient un traitement appelé stimulation transcrânienne à courant alternatif, ou tACS, qui peut être utilisé pendant que le patient dort. Une récente étude de Frohlich et de son équipe suggère que le traitement pourrait améliorer la mémoire, une région souvent touchée par divers troubles cérébraux. Ceci, à son tour, suggère que la technique peut être utile pour traiter les troubles cérébraux eux-mêmes.
Frohlich apporte à ses recherches une expérience quelque peu inhabituelle qui semble le rendre particulièrement adapté à ce type de travail: il a suivi une formation d'ingénieur en électricité avant de poursuivre un doctorat en neurobiologie.
«Ce qui cause vraiment les symptômes [dans les maladies neurologiques et psychiatriques] et qui nous permet de marcher, de parler et de rêver, ce sont les petites impulsions électriques synchronisées générées par notre cerveau», dit-il. «Lorsque nous réfléchissons au processus de la maladie et, par conséquent, aux objectifs de traitement potentiels, nous pensons moins aux récepteurs et aux molécules qu’aux modèles d’électricité à grande échelle dans le cerveau.»
Dans l'étude de deux jours, 16 participants ont été invités à faire deux exercices de mémoire la nuit. Ensuite, avant de se coucher, ils ont été équipés d'électrodes à des endroits précis sur leur cuir chevelu. Une nuit, les patients ont reçu un TAC à travers les électrodes. L'autre soir, ils ont eu une stimulation simulée. Les deux matins, ils répètent les mêmes exercices de mémoire. Les résultats de l'un des exercices (mais pas de l'autre) se sont nettement améliorés après la stimulation par rapport au placebo.
«Essentiellement, si vous regardez le gain [de la mémoire] que vous obtenez simplement en dormant — et vous obtenez un avantage de mémoire simplement en dormant — lorsque nous avons stimulé, c'était presque deux fois plus, ” dit Frohlich.
Le TACS ciblait ce que l'on appelle les «fuseaux du sommeil», des ondes d'activité cérébrale censées aider à stocker des souvenirs pendant le sommeil. Dans l'étude, plus les fuseaux étaient stimulés, plus la mémoire était améliorée le matin.
La stimulation utilisée dans l’étude diffère du tACS standard en ce qu’elle est contrôlée par rétroaction. L'appareil a été programmé pour détecter les fuseaux du sommeil en temps réel et appliquer une stimulation en conséquence. Ce type d’amélioration des TAC présente un potentiel excitant d’individualisation du traitement, explique Frohlich. L'activité cérébrale, explique-t-il, change d'un moment à l'autre et varie considérablement d'un individu à l'autre. La prochaine génération de tACS pourrait en tenir compte, en prévoyant les changements cérébraux et en y réagissant de manière dynamique.
«Cela fonctionne comme un thermostat», dit-il. "Vous savez ce que vous voulez que la température de la pièce soit, et comme il fluctue, le thermostat allume le chauffage ou le courant alternatif pour réguler la température."
Les 16 sujets de l'étude étaient tous en bonne santé. Mais, étant donné que la formation de la mémoire est altérée dans divers troubles psychiatriques, l’équipe explique pourquoi ce traitement peut également s’appliquer aux personnes atteintes de ces troubles.
«Ma vision est que nous pouvons développer de nouveaux traitements efficaces pour les maladies mentales graves telles que la dépression et la schizophrénie», a déclaré Frohlich. «L’avantage de tACS est que le matériel réellement requis est essentiellement portable. Nous avons donc commencé, de même que d’autres, à réfléchir à la manière de rendre cette technologie déployable à la maison, peut-être par le biais d’une supervision ou d’une surveillance en ligne à distance.
Mais ceci, prévient-il, pourrait bien être sur la route.
«C'est une recherche passionnante, mais c'est une première étude», dit-il. «Comme pour toute bonne science, les résultats doivent être répliqués. C'est vraiment les premiers jours.
L’étude, dont le premier auteur était Caroline Lustenberger, chercheuse postdoctorale, a récemment été publiée dans la revue Current Biology .
Frohlich mène actuellement deux essais cliniques utilisant tACS, l'un sur la dépression et l'autre sur la schizophrénie. Ces deux essais impliquent un traitement standard tACS, sans le nouveau processus de boucle de rétroaction. Frohlich espère pouvoir soumettre ce processus à des essais cliniques dans un proche avenir.
