Le cerveau des schizophrènes emprunte des chemins de traverse
En jaune, les régions cérébrales dont la connectivité est affectée chez les patients schizophrènes © Patric Hagmann/CHUV
L’analyse de la structure de connectivité du cerveau de 16 patients schizophrènes montre les zones affectées par la maladie et les faiblesses de leur réseau de connexions.
Le cerveau d’une personne schizophrène ne présente pas les mêmes connexions que celui d’un individu sain. C’est ce qu’ont pu visualiser des chercheurs du LTS5 de l’EPFL en comparant la topographie des zones cérébrales et la structure des connexions de 16 patients schizophrènes avec celles de 15 individus sains. Le résultat de ces recherches a été récemment publié dans la revue Human Brain Mapping.
«La difficulté avec la schizophrénie, c’est qu’elle ne provoque pas des lésions localisées mais qu’elle affecte plusieurs régions du cerveau et leurs connexions», précise Alessandra Griffa, premier auteur de l’article. Pour les identifier, les chercheurs ont utilisé, en collaboration avec le Département de psychiatrie du Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV), une technique d’IRM spécifique appelée IRM du spectre de diffusion. Celle-ci permet de calculer la diffusion des molécules d'eau dans la substance blanche du cerveau, et de tracer les faisceaux de connexions entre les différentes aires corticales. En d’autres termes, elle permet de voir le connectome, soit le réseau de connectivité cérébrale.
Les comparaisons entre cerveaux sains et schizophrènes montrent pour la première fois que chez ces derniers, 26 régions sont affectées. Cela signifie qu’environ 30% de l’ensemble des nœuds du réseau cérébral sont concernés. Ces parties atteintes se situent aussi bien dans les régions centrales que périphériques et incluent la région fronto-pariétale, souvent impliquée dans les processus cognitifs. «Toutefois, on ne peut pas conclure à une association claire entre les aires affectées et les troubles liés à la schizophrénie tels que les problèmes cognitifs», prévient la chercheuse.
Altération de la matière blanche
Les scientifiques ont aussi pu quantifier et qualifier la structure de la matière blanche (les fibres nerveuses) et de la myéline (qui protège les fibres nerveuses, assurant ainsi une transmission correcte). Dans les parties atteintes des cerveaux de schizophrènes, elles se trouvent altérées. La conséquence de cela est d’abord la présence de connexions moins efficaces chez les patients. En effet, obligées de contourner les parties atteintes, les connexions doivent trouver d’autres chemins, plus longs, et sont du coup moins efficientes. Le réseau de connexions se trouve de ce fait plus décentralisé chez les patients schizophrènes que chez les sujets sains. Pour les chercheurs, l’observation de ces altérations structurelles et la topologie décentralisée des parties atteintes pourraient constituer un des mécanismes principaux de la schizophrénie. Cette recherche a été soutenue par le Pôle de recherche national Synapsy.