Dans un laboratoire de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) situé à Genève, Nicole attend patiemment avec un bonnet de néoprène parsemé de trous sur la tête. Deux doctorants sont à l’œuvre autour d’elle, mesurant son crâne pour localiser les quatre lieux où seront placées les électrodes. Ces électrodes cibleront le striatum, une région du cerveau de la taille d’une grosse prune, sans avoir besoin de recourir à la chirurgie. Le striatum est crucial pour le mouvement automatique, la prise de décisions, la régulation des émotions et des impulsions, et joue également un rôle dans les addictions et la maladie de Parkinson, par exemple.
Ces chercheurs tentent de déterminer l’utilité d’une technique novatrice pour moduler l’activité neuronale : la stimulation électrique transcrânienne par interférence temporelle (tTIS). Elle est capable de cibler les structures profondes du cerveau sans chirurgie. Sa promesse est de traiter la dépression, les troubles du contrôle des émotions, les addictions et même un déficit de motivation de manière non invasive.
Une étude menée par ce laboratoire et publiée le 29 mai dans la revue Nature Human Behaviour démontre que cette technique peut stimuler le striatum à une fréquence – 80 hertz – qui modifie le processus d’apprentissage moteur chez les volontaires humains. Plus précisément, cela change un apprentissage basé sur la récompense qui mobilise le système de récompense du cerveau. Elle pourrait donc aider à améliorer les troubles cognitifs.
Trois principales méthodes de stimulation cérébrale non invasive étaient jusqu’ici disponibles : stimulation magnétique transcrânienne (rTMS), stimulation électrique de courants continues (tDCS) et alternes (tACS). L’intérêt potentiel affiché par diverses études dépendent des techniques appliquées et des conditions traitées, comprenant l’amélioration de la mémoire, de l’attention et de la capacité de raisonnement chez les jeunes en bonne santé, ou la réduction des troubles cognitifs chez les individus âgés ou atteints de maladies psychiatriques ou dégénératives. Par exemple, la rTMS s’est avérée efficace, bien que temporairement, pour le traitement des dépressions résistantes. L’utilisation de la tDCS pourrait réduire les symptômes de dépression et d’anxiété chez les personnes âgées, et améliorer la capacité linguistique chez les patients atteints d’aphasie.
Cependant, ces trois techniques se limitent principalement à la stimulation corticale superficielle. Bien qu’ils puissent occasionnellement atteindre des zones profondes du cerveau, ces méthodes stimulent toutes les régions entre le cortex et ces zones ciblées. La stimulation cérébrale profonde qui implique l’implantation chirurgicale d’électrodes au sein du cerveau ciblé est nécessaire pour accéder à des zones spécifiques du cerveau central. Par exemple, la stimulation du noyau sous-thalamique, de la taille d’un petit pois, atténue les tremblements, les mouvements difficiles et la rigidité musculaire chez les patients atteints de Maladie de Parkinson en phase avancée.
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