La neuromodulation par ultrasons : un espoir pour le traitement de l’épilepsie - Fédération pour la Recherche sur le Cerveau (FRC)

La neuromodulation par ultrasons : un espoir pour le traitement de l’épilepsie

Une récente étude chinoise apporte une nouvelle piste thérapeutique aux 30% de patients épileptiques ne répondant pas aux traitements médicamenteux. Les résultats précliniques de ces travaux prometteurs montrent en effet qu’une technique de neuromodulation non invasive par ultrasons diminuerait la fréquence des crises épileptiques.  

 

  • L’épilepsie

L’épilepsie est l’un des troubles neurologiques les plus répandus derrière la migraine et les démences : environ 600 000 personnes sont touchées en France, et 60 millions dans le monde1. Due à une excitation anormale et synchronisée d’un groupe de neurones, elle se manifeste sous forme multiple, allant de la perte de conscience transitoire jusqu’aux crises convulsives bien connues, si bien qu’une cinquantaine de syndromes épileptiques différents est recensée à ce jour. Les causes de ces épilepsies sont également très variées (susceptibilité génétique, facteurs environnementaux, maladies métaboliques, lésions cérébrales dues à un AVC, un traumatisme crânien, une malformation congénitale, une maladie auto-immune ou neurodégénérative, etc…). Si dans 70% des cas la maladie peut être contrôlée par médicaments, 30% des patients présentent des épilepsies réfractaires (ou pharmacorésistantes) : les traitements médicamenteux ne parviennent pas à interrompre les crises, d’où la nécessité de développer des solutions thérapeutiques alternatives.

 

  • Approches non médicamenteuses dans l’épilepsie : les techniques de neuromodulation

En cas de pharmacorésistance, la chirurgie peut être envisagée à condition que la zone responsable des crises soit bien délimitée et distante des régions sensibles impliquées dans des fonctions cruciales (langage, motricité…). En pratique, l’intervention chirurgicale est envisageable chez très peu de patients.

D’autres techniques utilisant la neurostimulation ont donc été développées depuis une trentaine d’années1. Ces techniques consistent à moduler, directement ou à distance, l’excitabilité des neurones responsables des crises afin d’en diminuer leur fréquence et/ou leur durée. Elles peuvent être non invasives ; c’est notamment le cas de la stimulation magnétique transcrânienne ou de la stimulation transcrânienne à courant direct qui délivrent un faible courant électrique à travers la boîte crânienne. D’autres sont semi-invasives comme la stimulation du nerf vague effectuée via une électrode placée au niveau du cou, ou plus invasives comme la stimulation cérébrale profonde qui consiste à implanter des électrodes dans le cerveau pour stimuler certaines régions bien précises situées en profondeur. Cependant, chaque technique présente certaines limites, comme le caractère invasif ou le manque de spécificité spatiale, et leur utilisation est variable en fonction des cas.

 

  • La neuromodulation par ultrasons, un nouvel espoir pour les patients épileptiques

Des chercheurs des Instituts de technologie avancée de Shenzhen de l’Académie chinoise des Sciences se sont intéressés à une technique plus récente et non invasive de neuromodulation, la stimulation par ultrasons. Cette technique a déjà été investiguée dans d’autres troubles neurologiques comme le tremblement essentiel (voir encadré ci-contre) ou la dépression. L’étude pré-clinique chinoise menée chez un modèle primate non-humain d’épilepsie et sur des biopsies de tissus épileptiques humains a récemment été publiée dans la revue Theranostics2. Leurs résultats montrent qu’après 30 minutes de traitement par ultrasons pulsés de faible intensité, le nombre total de crises mesuré sur une durée de 16 heures ainsi que la fréquence des crises par heure ont été réduits de 40%. L’efficacité thérapeutique et le mécanisme potentiel d’action ont ensuite été étudiés sur les échantillons de biopsies de patients épileptiques. Les auteurs révèlent que la stimulation par ultrasons pourrait inhiber les activités épileptiformes avec une efficacité supérieure à 65%, probablement en raison d’un ajustement de l’équilibre des molécules excitatrices et inhibitrices au niveau de la synapse (zone de communication entre les neurones).

Cette étude démontre pour la première fois que la stimulation ultrasonore pulsée de faible intensité pourrait constituer un traitement clinique potentiel de l’épilepsie. C’est un nouvel espoir pour les patients, notamment pour les 30% ne répondant pas aux médicaments. D’autres recherches et études cliniques chez l’Homme devront être menées afin de valider ces premiers résultats.

 

Sources :

1Site internet de l’Inserm – Dossier d’information “Epilepsie, un ensemble de maladies complexe, encore mal compris”.

2Non-invasive ultrasonic neuromodulation of neuronal excitability for treatment of epilepsy. Lin et al., Theranostics, Avril 2020.

 

Rédaction : Céline Petitgas, chargée des actions scientifiques de la FRC.

 

Photo : Inserm

L’épilepsie : En savoir plus

Les ultrasons pulsés de faible intensité

Nouvelle technique de neuromodulation non invasive : les ondes ultrasonores peuvent pénétrer le crâne intact jusqu’à des régions spécifiques et profondes du cerveau, provoquant ainsi des effets modulatoires sur l’activité neuronale, et donc potentiellement sur des comportements.

L’utilisation d’ultrasons dans un autre trouble neurologique : le tremblement essentiel

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Pour aller plus loin

Découvrez le projet de Mickael Tanter, lauréat EET 2012, et son équipe, qui a développé à l’Institut Langevin de l’ESPCI Paris une nouvelle technique d’imagerie fonctionnelle par ultrasons, particulièrement utile pour la recherche sur l’épilepsie.

> Découvrir le projet

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