Soigner le cerveau sans médicament grâce aux neurosciences

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Soigner le cerveau sans médicament grâce aux neurosciences

Traducteur: eric vautier Relecteur: Camille Lachenal

Imaginez qu’on puisse soigner le cerveau, sans médicaments. Il existe une technologie qui a presque 100 ans aujourd’hui et qui s’apprête à révolutionner les neurosciences. Tout a commencé avec cet homme, Hans Berger. En 1924, en posant des électrodes sur la tête de ses sujets, il observe pour la première fois les oscillations électriques du cerveau. L’électroencéphalographie était née. Si vous allez aujourd’hui dans un hôpital où on utilise cette technique de manière quotidienne pour le diagnostic des maladies psychiatriques et neurologiques, vous serez peut-être surpris de réaliser que très peu a changé depuis cette date.

Voilà comment ça se passe.

Un premier spécialiste, comme on le voit sur cette image, vient installer, individuellement, une vingtaine de capteurs sur la tête des patients. Les signaux sont ensuite amplifiés, enregistrés, et un deuxième spécialiste, typiquement un neurologue, va venir interpréter ces signaux que vous voyez. Pour les interpréter, il tire deux informations importantes.

La première, la fréquence et l’amplitude des oscillations électriques du cerveau renseignent sur le niveau d’activité cérébrale. On dit que les fréquences élevées, c’est-à-dire les oscillations rapides, s’associent avec une activité cérébrale, et que les oscillations plus lentes s’associent avec un repos cérébral. La position de l’électrode renseigne sur différentes aires cérébrales. On sait aujourd’hui en distinguer environ une cinquantaine, et chacune s’associe avec une fonction particulière.

En combinant ces informations des fonctions cérébrales avec leur activation et leur désactivation, on a, avec l’électroencéphalographie, un outil extrêmement puissant pour analyser le cerveau. Vous allez me dire, s’il est si puissant, pourquoi on n’en entend pas plus parler ? Vous avez raison, c’est une excellente question. La première fois que j’ai utilisé cette technique, c’était il y a 10 ans. À cette époque, j’étais responsable d’un projet de recherche qui avait pour objectif de rendre la communication à des patients atteints de troubles moteurs sévères.

soigner le cerveau

aytuguluturk / Pixabay

Il s’agit de quelques dizaines de patients en France seulement mais leur besoin d’aide technique est évidemment extrêmement important. Avec un groupe de chercheurs français, on a décidé d’utiliser une technique qui était utilisée dans les laboratoires de recherche, développée depuis des dizaines d’années dans des laboratoires à travers le monde, et en particulier un, ici, à Rennes, qui s’appelle l’INRIA.

On voulait prendre cette technique, les interfaces cerveau-ordinateur, dans les laboratoires de recherche, et la transférer au chevet des patients, là où elle peut être utilisée.

Voilà les résultats de ce projet de recherche. On voit ici Michaël, un patient qui a eu un accident vasculaire cérébral, qui utilise un casque, un logiciel et des algorithmes, développés dans le cadre de ce projet, et qui communique « avec la pensée ».

Faire ça a été en soi une vraie prouesse technologique. Et pourtant, pour moi, après ces 5 années de recherche, ça a été une vraie déception de voir que ces patients n’utilisent pas cette technologie. Ils ne l’utilisent pas parce qu’il y a d’autres outils, soit plus simples, soit plus efficaces, soit moins chers, comme par exemple l’eye-tracking qui permet de faire le suivi du regard, qui leur permet de faire mieux.

Heureusement, ça ne s’est pas arrêté là. Parce que la technologie développée pour répondre aux besoins de ces quelques patients a ouvert des applications qui visent un public beaucoup plus large. Et ça, il y a une dizaine d’années, ça a attisé la curiosité des industriels qui sont en train aujourd’hui d’opérer la révolution des neurosciences.

Cette révolution s’accélère depuis 5 ans autour de deux avancées technologiques fondamentales. La première est celle de la mesure de l’activité cérébrale. Depuis sa création en 1920 jusqu’au début des années 2000, et encore aujourd’hui à l’hôpital, elle a très peu progressé. Il y a 10 ans dans les laboratoires de recherche, il fallait mettre des espèces de bonnets de piscine avec des fils partout, connecter ça à un boîtier coûtant plusieurs dizaines de milliers d’euros.

C’était long, fastidieux, très cher. Aujourd’hui, il est possible en 2016, pour quelques centaines d’euros d’enregistrer de manière extrêmement fiable l’activité du cerveau dans n’importe quel contexte.

Maintenant, pour l’analyse, les neurosciences, comme d’autres domaines de la médecine, ont bénéficié des progrès en intelligence artificielle et en mathématique appliquée. Avec cette technique, on peut aujourd’hui automatiser des procédures qui nécessitaient hier la présence d’un expert pour l’interprétation des résultats.

Par exemple, on va utiliser une technique assez similaire à celle qu’utilisent les géologues pour localiser l’épicentre d’un séisme. Avec cette technique, à partir des capteurs à la surface de la tête, on est capable de quantifier avec précision l’activité dans plus d’une centaine de zones à l’intérieur du cerveau. Voilà ce qu’on obtient quand on applique cette technique en temps réel.

La révolution des neurosciences en 2016, c’est ça. La convergence d’une mesure simple, efficace, bon marché, utilisable par n’importe qui, n’importe où, et qui s’associe avec des outils d’analyse extrêmement puissants et complètement automatiques. C’est tellement une réalité qu’il y a, à travers le monde, beaucoup d’entreprises qui s’apprêtent à commercialiser des produits basés de ces deux avancées technologiques.

Ici, on voit un pilote d’avion équipé d’un casque d’électroencéphalographie et à partir de ses tracés cérébraux, on peut extraire des informations sur sa vigilance, s’il est en train de s’endormir, son niveau de charge mentale, s’il est dépassé par les événements, ou même son stress. Vous imaginez à quel point l’arrivée d’un tel dispositif, va pouvoir améliorer la sécurité aérienne.

Mais ça n’est pas tout.

Parce que la promesse de cette technologie aujourd’hui, va bien au-delà. Elle va au-delà parce qu’elle promet de soigner le cerveau sans médicaments. Vous allez me dire, soigner le cerveau sans médicaments, c’est certainement pas très banal, ni commun. Pourtant, si vous vous blessez à la jambe, et que vous allez voir votre médecin, il ne va pas automatiquement vous donner un cachet pour réparer votre jambe.

En revanche, il va vous envoyer chez le kiné. Qu’est-ce que le kiné va faire ? Il va vous montrer un mouvement qui implique les muscles à rééduquer. Par exemple, la flexion du genou. Et vous, de séance en séance, vous allez regarder cette flexion et essayer de l’amplifier pour rééduquer et soigner les muscles concernés. C’est exactement ce que permet de faire l’électroencéphalographie avec la technique du neurofeedback.

Il y a énormément d’applications du neurofeedback aujourd’hui.

Plutôt que de vous faire une longue liste de tout ce qu’elle pourrait faire, je voudrais illustrer à quel point c’est concret avec deux dispositifs conçus et développés, ici, en France, et qui s’apprêtent à être commercialisés. Le premier est ce dispositif pour le grand public qui permet de mieux gérer son stress au quotidien en donnant, en montrant une représentation auditive de l’activité cérébrale associée à la relaxation.

Voilà comment ça se passe. On voit ici le niveau de relaxation en bas et les modifications de la musique associées à partir de l’activité cérébrale. En utilisant ce dispositif au quotidien, on peut réentraîner ses aires cérébrales et mieux gérer son stress. La deuxième application est un dispositif médical sur lequel je travaille en ce moment avec un groupe d’ingénieurs talentueux.

Je serais curieux de savoir combien parmi vous connaissent, directement ou indirectement, des enfants atteints de troubles de l’inattention avec ou sans hyperactivité. Je vois des gens qui hochent la tête, quelques mains qui se lèvent. Il y en a un petit peu quand même. C’est une pathologie particulièrement mal connue et mal diagnostiquée en France.

On estime qu’il y a un à deux élèves concernés par classe, avec un impact fort sur le parcours scolaire, et des vraies difficultés à la maison. Avec le neurofeedback, on va proposer à ces enfants de jouer à un jeu vidéo qui est modulé par l’activité cérébrale responsable de l’inattention pour qu’ils puissent au quotidien la réentraîner.

Voilà comment ça se présente. En haut à droite, l’activité cérébrale instantanée enregistrée à la surface de la tête. En dessous, une représentation instantanée des aires, ou de l’activité cérébrale, associées avec l’inattention. On va demander à l’enfant de contrôler cette activité et de la maintenir dans certaines zones de tolérance. L’enfant ne voit que la partie à gauche, le petit bateau de pêche, et il a pour mission de pêcher des poissons. Il ne peut les pêcher que lorsque son niveau d’inattention cérébrale est maintenu sous un certain seuil.

Les études cliniques montrent qu’après une trentaine de séances, espacées sur plusieurs semaines, les enfants qui arrivent à contrôler cette activité cérébrale l’associent avec une réduction durable des symptômes. Certaines études montrent même que cette réduction peut durer jusqu’à deux ans après l’arrêt du traitement. Pour ces enfants et leur famille, l’électroencéphalographie avec le neurofeedback, en 2016, peut vraiment faire la différence.

Elle constitue une alternative crédible aux médicaments. Le médicament, une pilule qui doit être prise deux fois par jour, une fois le matin, une fois le midi, est un traitement qui peut continuer jusqu’à l’âge adulte, pendant plusieurs années, qui s’associe parfois malheureusement à des effets secondaires. Voilà ce que permet de faire aujourd’hui l’électroencéphalographie.

À la vitesse où vont les choses, c’est difficile de savoir ce qu’elle pourra faire dans 5 ou 10 ans. En revanche, je suis convaincu de deux choses. La première : on va de plus en plus vous proposer des dispositifs de ce type. J’espère que vous savez à présent que ce ne sont pas des jouets et qu’ils modifient vraiment votre activité cérébrale.

Avant de les utiliser, réfléchissez, avez-vous vraiment envie de vous changer ? La deuxième : cette technologie va continuer de progresser et de faire plus pour des populations moins nombreuses, en particulier, pour ces patients pour lesquels on veut toujours améliorer la communication.

Merci pour votre attention.

Source: Youtube