Parkinson : un stimulateur cérébral boosté à l'IA révolutionne la vie des patients

Dans le cadre d’une petite étude, des chercheurs ont réussi à combiner la stimulation cérébrale profonde à des systèmes d'intelligence artificielle pour que les patients atteints de la maladie de Parkinson souffrent de moins de symptômes.

Les limites actuelles des traitements de la maladie de Parkinson

Le traitement conventionnel de la maladie de Parkinson repose souvent sur la lévodopa, un médicament utilisé pour remplacer la dopamine manquante dans le cerveau en raison de la maladie. Étant donné que la quantité de médicament dans le cerveau fluctue, atteignant un pic peu après l'administration du médicament et diminuant progressivement à mesure qu'il est métabolisé par l'organisme,

La stimulation cérébrale profonde (Deep brain Stimulation) consiste à implanter des fils fins appelés électrodes dans le cerveau à des endroits précis. Ces fils délivrent ensuite des signaux électriques qui peuvent aider à atténuer les symptômes de troubles cérébraux tels que la maladie de Parkinson. La stimulation cérébrale profonde conventionnelle fournit un niveau de stimulation constant et peut également entraîner des effets secondaires indésirables, car le cerveau n'a pas toujours besoin de la même intensité de traitement.

Le principe du système DBS adaptatif

Depuis plusieurs années, le Pr Philip Starr et ses collègues de l’Université de Californie à San Francisco cherchent à améliorer cette prise en charge. En 2018, ils ont rapporté le développement d’un système DBS adaptatif , appelé système "en boucle fermée", capable d’ajuster la stimulation en fonction des données du cerveau lui-même. Plus tard, en 2021, ils ont décrit leur capacité à enregistrer l’activité cérébrale des personnes dans leur vie quotidienne.

En combinant ces deux résultats, ils ont réussi à utiliser l’activité cérébrale enregistrée pendant les activités de la vie quotidienne normale afin de piloter le système de stimulation cérébrale profonde asynchrone.

Résultat : la stimulation cérébrale profonde asynchrone (DBSa) utilise des données prélevées directement dans le cerveau d'une personne et utilise l'apprentissage automatique pour ajuster le niveau de stimulation en temps réel à mesure que les besoins de la personne évoluent. "Le grand changement (...) est que nous sommes capables de détecter, en temps réel, où se situe un patient sur le spectre des symptômes et de lui associer la quantité exacte de stimulation dont il a besoin", a déclaré le Pr Simon Little, auteur principal.

Une réduction de moitié des symptômes gênants

Dans le cadre d'une petite étude, les chercheurs ont demandé à 4 personnes recevant déjà une DBS standard quel était, selon elles, le symptôme le plus gênant qui persistait. Dans de nombreux cas, il s’agissait de mouvements involontaires ou de difficultés à initier un mouvement. Les participants ont ensuite été préparés à recevoir le traitement DBSa. Après avoir entraîné l’algorithme DBS pendant plusieurs mois, les participants ont été renvoyés chez eux. Pour comparer la DBS standard et la DBSa, le traitement changeait de l’un à l’autre tous les deux à sept jours sans que les patients en soient informés.

Résultat : Le système DBSa a amélioré le symptôme le plus gênant de chaque participant d'environ 50 % par rapport à la DBS conventionnelle. Même s'ils n'ont pas été informés du type de traitement qu'ils recevaient à un moment donné, 3 des 4 participants ont été capables de deviner quand ils bénéficiaient du nouveau traitement en raison de la réduction de leurs symptômes.

Un réel espoir même si plusieurs étapes restent à franchir

Au-delà de ces résultats prometteurs qui restent à confirmer sur un plus grand échantillon, le traitement mis en place aujourd’hui ne peut être disponible pour un grand nombre de patients. Sa mise en place nécessite aujourd’hui des cliniciens spécialisés, des visites répétées pour ajuster les réglages… des étapes que les chercheurs espèrent pouvoir automatiser demain. "L’un des principaux problèmes auxquels est confrontée la DBS, même dans des indications approuvées comme la maladie de Parkinson, est l’accès, à la fois pour les patients en termes d’endroit où ils peuvent l’obtenir et pour les médecins qui ont besoin d’une formation spéciale pour programmer ces appareils", a déclaré le Pr Megan Frankowski, auteur. "S’il existait un moyen pour un système de trouver les paramètres les plus optimaux en appuyant sur un bouton, cela augmenterait vraiment la disponibilité de ce traitement pour davantage de personnes".