Une blessure à la tête l’a rendue atteinte de troubles de la mémoire. Un nouvel implant cérébral lui a redonné la mémoire.

Une blessure à la tête l'a blessée et l'a laissée souffrant de troubles de la mémoire. Heureusement, un nouvel implant cérébral lui a permis de retrouver ses souvenirs.

Gina Arata avait un avenir prometteur, terminant ses études à l’université et se préparant à entrer à l’école de droit, lorsque son accident de voiture en 2001 lui a causé des dommages cérébraux durables.

Après sa guérison, Arata a fini par trouver un emploi de tri du courrier, mais a continué à lutter même dans ce domaine.

« Je ne pouvais me souvenir de rien », a déclaré Arata, qui vit à Modesto avec ses parents. « Mon pied gauche tombait, donc je trébuchais tout le temps. J’étais toujours dans des accidents de voiture. Et je n’avais pas de filtre – je m’énerverais très facilement. »

Mais Arata va beaucoup mieux maintenant, grâce à un dispositif que les médecins lui ont implanté chirurgicalement profondément dans son cerveau en 2018. Le stimulateur cérébral profond expérimental est soigneusement calibré pour alimenter l’activité électrique des réseaux neuronaux endommagés par la lésion cérébrale d’Arata.

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Maintenant, une nouvelle étude menée par des chercheurs de Stanford détaille comment de tels implants aident les patients atteints de lésions cérébrales à récupérer certaines de leurs capacités de réflexion.

Pour Arata, la différence a été immédiate.

Par exemple, le dispositif lui a permis de citer une liste de fruits et de légumes lorsqu’on lui a demandé de nommer les articles que l’on trouve dans le rayon des produits frais d’un supermarché. Mais lorsque le dispositif était éteint, elle n’en pouvait nommer aucun.

« Depuis l’implantation, je n’ai eu aucun PV pour excès de vitesse », a ajouté Arata. « Je ne trébuche plus. Je me souviens de la somme d’argent dans mon compte bancaire. Je n’arrivais pas à lire, mais après l’implantation, j’ai acheté un livre, ‘Where the Crawdads Sing,’ et j’ai adoré et m’en suis souvenue. Et je n’ai plus ce caractère colérique. »

Les résultats montrent que le dispositif a rétabli, à des degrés divers, les capacités de réflexion que Arata et quatre autres patients avaient perdues à la suite de blessures cérébrales, rapportent les chercheurs.

Cette nouvelle technique est la première à montrer des résultats prometteurs pour corriger les troubles durables causés par les lésions cérébrales traumatiques, ont souligné les chercheurs. Les résultats ont été publiés le 4 décembre dans la revue Nature Medicine.

Nouvel espoir de traitement

Plus de 5 millions d’Américains vivent avec les séquelles de lésions cérébrales traumatiques, ont déclaré les chercheurs dans des notes d’information. Il s’agit notamment de difficultés de concentration, de problèmes de mémoire et de capacités de prise de décision diminuées.

Beaucoup parviennent à récupérer suffisamment pour vivre de manière indépendante, mais leurs troubles les empêchent de retrouver la vie qu’ils avaient avant leur blessure.

« En général, il y a très peu de traitements pour ces patients », a déclaré le co-chercheur principal, le Dr Jaimie Henderson, professeur de neurochirurgie à Stanford Medicine.

Les cinq patients de la nouvelle étude étaient tous sortis du coma et avaient depuis récupéré une bonne partie de leurs fonctions cognitives. Cela a suggéré à Henderson et à ses collègues que les systèmes cérébraux qui soutiennent la capacité à rester éveillé, à se concentrer et à se focaliser sur une tâche avaient été relativement préservés, malgré la lésion cérébrale.

Tous ces systèmes relient le thalamus – qui sert de poste de relais profondément à l’intérieur du cerveau – à différents points du cortex, qui est la couche externe du cerveau et l’endroit où se trouvent les fonctions de réflexion supérieures.

« Chez ces patients, ces voies sont largement intactes, mais tout a été régulé à la baisse », a expliqué Henderson dans un communiqué de presse de Stanford. « C’est comme si les lumières avaient été atténuées et qu’il n’y avait tout simplement pas assez d’électricité pour les rallumer. »

Les chercheurs se sont concentrés en particulier sur une zone du thalamus appelée le noyau latéral central, qui agit comme un centre de régulation de nombreux aspects de la conscience humaine.

« Le noyau latéral central est optimisé pour piloter les choses de manière globale, mais sa vulnérabilité vient du fait que s’il y a une blessure multifocale, il tend à être plus touché parce qu’une blessure peut provenir de presque n’importe où dans le cerveau », a expliqué le co-chercheur, le Dr Nicholas Schiff, professeur de neurologie à Weill Cornell Medicine à New York.

L’équipe de recherche a postulé que la stimulation électrique précise du noyau latéral central et de ses connexions pourrait réactiver ces voies, rallumant essentiellement les lumières pour les personnes aux prises avec les séquelles d’une lésion cérébrale.

Le ciblage précis

Les chercheurs ont recruté Arata et quatre autres personnes souffrant toujours de problèmes de réflexion plus de deux ans après une lésion cérébrale traumatique. Les patients avaient entre 22 et 60 ans et leurs blessures remontaient de trois à 18 ans.

Le premier défi consistait à placer l’appareil de stimulation au bon endroit. Chaque cerveau étant différent, l’emplacement varie d’un patient à l’autre.

Les chercheurs ont créé un modèle virtuel du cerveau de chaque personne qui leur permettrait de localiser précisément l’endroit exact pour l’implant, ainsi que le niveau de stimulation électrique nécessaire pour activer le noyau latéral central.

“Il est important de viser précisément cette zone”, a-t-il noté. “Si vous êtes même à quelques millimètres de la cible, vous êtes en dehors de la zone efficace.”

Après la chirurgie d’implantation, les participants ont passé 90 jours avec l’appareil allumé pendant 12 heures par jour.

Les chercheurs ont suivi leur progression en utilisant un test standard de vitesse de traitement mental appelé test de trace. Le test consiste à tracer des lignes qui relient un amas de lettres et de chiffres.

“C’est un test très sensible aux choses que nous observons exactement : la capacité de se concentrer, de planifier et de le faire de manière sensible au temps”, a déclaré Henderson.

Les chercheurs espéraient que les participants amélioreraient leur score au test d’au moins 10% pendant l’essai.

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Étonnamment, les participants ont en fait amélioré leur vitesse au test de 32% en moyenne, selon les chercheurs.

“Un moment pionnier”

Les avantages de l’appareil sont également rapidement devenus apparents dans la vie quotidienne des patients.

Ils ont repris des activités normales qui semblaient autrefois impossibles, comme lire des livres, regarder des séries télévisées, jouer à des jeux vidéo ou achever un devoir. Ils se sentaient moins fatigués et pouvaient passer la journée sans faire de sieste, ont déclaré les chercheurs.

L’appareil était si efficace que les chercheurs ont eu du mal à terminer la dernière phase de l’essai clinique.

Ils avaient prévu de sélectionner au hasard la moitié des patients et de désactiver leurs appareils, puis de comparer leurs performances cérébrales à celles des personnes dont les appareils étaient toujours actifs.

Mais deux patients ont refusé, ne voulant pas prendre le risque de perdre les progrès réalisés pendant la période d’essai de 90 jours.

Sur les trois qui ont accepté de participer à cette dernière phase, l’un a été choisi au hasard pour que l’appareil soit désactivé. Après trois semaines sans stimulation, cette personne a mis 34% de temps supplémentaire au test de trace.

Cet essai était la première tentative de cibler cette région du cerveau dans l’espoir de traiter les traumatismes crâniens, ont déclaré les chercheurs. Ils affirment que les résultats donnent de l’espoir aux personnes qui luttent pour récupérer pleinement leurs fonctions cognitives.

“C’est un moment pionnier”, a déclaré Schiff. “Notre objectif maintenant est de faire les démarches systématiques pour en faire une thérapie. C’est un signal suffisant pour que nous fassions tous les efforts nécessaires.”

Plus d’informations

Johns Hopkins Medicine en sait plus sur la stimulation cérébrale profonde.

SOURCE : Stanford Medicine, communiqué de presse, 4 décembre 2023