Stimuler électriquement le cerveau pourrait rétablir le mouvement après un AVC

Selon une étude menée par l'University of California à San Francisco publiée dans Nature Medicine, les chercheurs ont amélioré la mobilité chez les rats qui avaient subi des AVC  en utilisant la stimulation électrique pour restaurer un modèle distinctif d'activité des cellules cérébrales associé à un mouvement efficace. Les chercheurs disent qu'ils prévoient d'utiliser les nouveaux résultats pour aider à développer des implants cérébraux qui pourraient un jour restaurer la fonction motrice chez les patients victimes d'AVC.

Comme le rapportent les chercheurs, après un AVC, environ un tiers des patients se remettent complètement, un tiers a des problèmes de mouvement persistants et un tiers reste pratiquement paralysé. Au cours des 20 dernières années, les neuroscientifiques ont démontré que des modèles coordonnés d'activité neurale connus sous le nom d'oscillations sont importants pour une fonction cérébrale efficace. Plus récemment, des oscillations à basse fréquence (low-frequency oscillations, LFO) ont été spécifiquement trouvées pour aider à organiser le déclenchement des neurones dans le cortex moteur primaire du cerveau. Le cortex moteur contrôle le mouvement volontaire, et les LFO coupent l'activité des cellules ensemble pour s'assurer que les mouvements dirigés vers les buts sont lisses et efficaces.

Pour l'étude, les chercheurs ont d'abord mesuré l'activité neuronale chez les rats alors que les animaux tendaient la main pour attraper aliment, une tâche conçue pour émuler les mouvements humains. Ils ont détecté des LFO immédiatement avant et pendant l'action, ce qui a inspiré les chercheurs à étudier comment ces modèles d'activité pourraient changer après un AVC et pendant la récupération.Pour explorer ces questions, ils ont provoqué un accident vasculaire cérébral chez les rats. Ils ont constaté que les LFO diminuaient. Chez les rats qui ont été capables de récupérer, en effectuant progressivement des mouvements plus rapides et plus précis, les LFO sont également revenus. Il y avait une forte corrélation entre le rétablissement de la fonction et la réémergence des LFO. Les animaux qui se rétablissaient complètement avaient une activité à basse fréquence plus forte que ceux qui se rétablissaient partiellement, et ceux qui ne se rétablissaient pas n'avaient pratiquement aucune activité à basse fréquence.

Pour tenter de stimuler la récupération, les chercheurs ont utilisé des électrodes à la fois pour enregistrer l'activité et délivrer un léger courant électrique au cerveau des rats, stimulant la zone entourant immédiatement le centre de l'AVC. Cette stimulation a constamment amélioré les LFO dans la zone endommagée et a semblé améliorer la fonction motrice. Lorsque les chercheurs ont administré une décharge électrique juste avant qu'un rat ne fasse un mouvement, le rat était jusqu'à 60% plus précis pour atteindre et saisir une pastille alimentaire. 

Les chercheurs voulaient savoir si leurs découvertes pouvaient également s'appliquer à l'homme, ils ont donc analysé les enregistrements réalisés à partir de la surface du cerveau d'un patient épileptique ayant subi un AVC qui avait altéré les mouvements du bras et de la main du patient. Les enregistrements ont révélé significativement moins de LFO que les enregistrements réalisés chez deux patients épileptiques qui n'avaient pas eu d'AVC. Selon les chercheurs, ces résultats suggèrent que, tout comme chez les rats, l'AVC avait causé une perte d'activité à basse fréquence qui entravait le mouvement du patient.