Des chercheurs décodent l'activité des neurones de la marche
Patient avec la maladie de Parkinson qui fait des exercises de marche en la présence du docteur Eduardo Moraud Martin au walking Lab au bâtiment Nestlé. Crédit: CHUV 2021 | DEROZE Eric
Dans les stades avancés de la maladie de Parkinson, les patients souffrent de troubles de la marche et de l’équilibre qui les handicapent au quotidien. A l’aide d’implants de nouvelle génération capables de simultanément stimuler et enregistrer le cerveau, nous avons identifié l’activité neuronale caractéristique de la marche normale et pathologique chez les patients. Ces résultats ouvrent des perspectives de développement de thérapie de neuromodulation ciblant les troubles de la marche et empêchant les chutes en temps réel.
La stimulation cérébrale profonde du noyau sous-thalamique est une thérapie utilisée pour traiter les symptômes moteurs de la maladie de Parkinson. Pendant des décennies, cette thérapie a été optimisée pour le traitement des tremblements, de la bradykinésie (lenteur de mouvements) et de la rigidité. Cependant, les effets de la stimulation cérébrale sur la marche sont décevants. A l’heure actuelle, les processus neuronaux responsables des troubles de la marche sont méconnus, ce qui limite le développement de thérapies de neuromodulations spécifiques.
Grace à la plateforme d’enregistrement de la marche du CHUV, nous avons enregistré l’activité des noyaux sous-thalamiques, sans-fil et en temps réel, ainsi que les mouvements et l’activité musculaire des patients pendant la marche. Nous avons identifié les activités neuronales caractéristiques de la marche et du blocage de la marche. Ces découvertes nous ont permis de développer des algorithmes de machine learning capables de prédire en temps réel différents aspects de la marche, tels que l’état locomoteur, la phase de la marche, l’effort fait par le patient pour éviter un obstacle, ainsi que les épisodes de blocage pathologique.
A terme, ces algorithmes pourraient être employés pour développer thérapies de neuromodulation détectant et ciblant en temps réel les troubles de la marche et de l’équilibre des patients parkinsoniens.
Lien vers l’article : https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abo1800
.NeuroRestore est une plateforme de R&D basée en Suisse romande qui développe des approches pour restaurer les fonctions neurologiques des patients souffrant de paraplégie, de tétraplégie, de la maladie de Parkinson ou des conséquences d'un accident vasculaire cérébral. Elle est dirigée par Grégoire Courtine, neuroscientifique à l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), et Jocelyne Bloch, neurochirurgienne au CHUV. .NeuroRestore, fondée en 2018, réunit des ingénieurs, médecins et scientifiques de l'EPFL, du CHUV et de l'Université de Lausanne, avec le soutien de la Fondation Defitech. Elle s'appuie sur cette expertise mutualisée pour développer des neurothérapies capables d'aider les patients à récupérer leur fonction motrice. Ses traitements innovants et personnalisés sont testés dans le cadre de protocoles de recherche, puis mis à disposition des hôpitaux et des patients. NeuroRestore s'engage également à former la prochaine génération de professionnels de la santé et d'ingénieurs à l'utilisation de ces nouvelles approches thérapeutiques.
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Yohann Thenaisie, Kyuhwa Lee, Charlotte Moerman, Stefano Scafa, Andrea Gálvez, Elvira Pirondini, Morgane Burri, Jimmy Ravier, Alessandro Puiatti, Ettore Accolla, Benoit Wicki, André Zacharia, Mayte Castro Jiménez, Julien F. Bally, Grégoire Courtine, Jocelyne Bloch, Eduardo Martin Moraud. Principles of gait encoding in the subthalamic nucleus of people with Parkinson’s disease. Science Translational Medicine 07 Sep 2022 Vol 14, Issue 661. DOI: 10.1126/scitranslmed.abo1800