Démence: la méthode de cartographie cérébrale peut prédire la progression
La démence se propage-t-elle graduellement et uniformément dans toutes les directions à travers le cerveau, ou peut-elle «sauter» d'une zone cérébrale à une autre? De nouvelles recherches permettent de trancher la question en examinant la progression de la démence frontotemporale.
La démence frontotemporale (DFT) est une condition dans laquelle les lobes antérieurs frontal et temporal du cerveau rétrécissent, ou s'atrophient. Il en résulte deux grandes catégories de symptômes: les changements de comportement et les problèmes de langage. Contrairement à d'autres formes de démence, la FTD n'affecte pas la conscience spatiale et la mémoire.
Il n'existe actuellement aucun traitement pour ralentir la progression de la FTD. La communauté médicale a une connaissance insuffisante de la façon dont la maladie se propage et de la façon dont elle évolue différemment entre les individus.
Pour aider à comprendre la maladie, le Dr William Seeley - professeur de neurologie et de pathologie au Memory and Aging Center et au Weill Institute de l'Université de Californie à San Francisco - a entrepris avec son équipe d'examiner les schémas de progression de l'atrophie cérébrale dans FTD.
Le Dr Seely et ses collègues ont publié leurs résultats dans la revue Neurone.
Recherche de «l’épicentre adapté au patient»
La nouvelle étude s'appuie sur des travaux antérieurs du Dr Seeley, qui ont montré que dans diverses formes de démence, les schémas d'atrophie cérébrale chevauchent largement les «autoroutes» bien connues du cerveau.
Ces autoroutes sont des réseaux cérébraux ou des groupes de régions cérébrales qui communiquent étroitement via leurs connexions synaptiques, fonctionnant ensemble. Ces régions cérébrales coopèrent, parfois de loin, avec les réseaux cérébraux fonctionnels permettant cette communication longue distance en servant de «routes».
Les travaux antérieurs du Dr Seeley sur la façon dont la dégénérescence se propage ont montré que la neurodégénérescence, ou atrophie, ne se propage pas uniformément comme une tumeur, mais peut «sauter» d’une zone cérébrale à une autre.
La nouvelle étude ajoute à cette preuve. Ici, les scientifiques ont examiné dans quelle mesure les cartes de réseau neuronal basées sur des scintigraphies cérébrales de participants cognitivement sains peuvent prédire l'avancement de l'atrophie cérébrale chez les personnes atteintes de FTD sur 1 an.
Pour le savoir, l'équipe a demandé à un groupe de 42 personnes vivant avec l'un des deux sous-types de DFT de subir une IRM au début de l'étude et une autre environ 12 mois plus tard. De cette façon, les chercheurs ont pu voir comment la maladie évoluait.
Ensuite, en utilisant les scanners cérébraux IRM fonctionnels de 75 participants en bonne santé, les chercheurs ont créé des cartes standardisées de 175 zones cérébrales différentes et des régions correspondantes avec lesquelles ils communiquaient.
Après avoir identifié les réseaux cérébraux de cette manière, l'équipe a choisi le réseau qui correspondait le plus au schéma d'atrophie cérébrale observé chez une personne atteinte de FTD.
Le Dr Seeley et son équipe ont identifié et considéré le centre de ce réseau cérébral spécifique comme «l'épicentre personnalisé» de la dégénérescence cérébrale.
En utilisant les mêmes cartes standardisées du réseau cérébral, les chercheurs ont prédit où l'atrophie se propagerait sur plus d'un an et ont comparé leurs prédictions avec les examens IRM.
Ils ont également comparé la précision de leurs prédictions avec des prédictions qui ne tenaient pas compte de la connectivité fonctionnelle du réseau.
Connaître le «patient zéro» de l'atrophie cérébrale
Les chercheurs ont identifié deux mesures de connectivité fonctionnelle en particulier qui ont amélioré la précision de leurs prédictions.
L'un d'eux, appelé «chemin le plus court vers l'épicentre», mesurait le nombre de connexions synaptiques entre l'épicentre initial et la zone cérébrale à laquelle les dommages s'étaient propagés.
L'autre mesure, le «risque nodal», mesurait le nombre de zones cérébrales déjà atrophiées connectées à une zone cérébrale principale donnée.
«C'est comme une maladie infectieuse, où vos chances d'être infecté peuvent être prédites par le nombre de degrés de séparation que vous avez avec le« patient zéro », mais aussi par le nombre de personnes de votre réseau social immédiat qui sont déjà malades», déclare Jesse A. Brown, premier auteur de l'étude.
Il ajoute que leurs découvertes aideront, espérons-le, les scientifiques à déterminer et à cibler le prochain site de la maladie, «Tout comme les épidémiologistes s'appuient sur des modèles de propagation des maladies infectieuses pour développer des interventions ciblées sur les principaux centres ou points d'étranglement.
«Les neurologues doivent comprendre les mécanismes biologiques sous-jacents de la neurodégénérescence pour développer des moyens de ralentir ou d'arrêter la propagation de la maladie», ajoute-t-il.
«Nous sommes enthousiasmés par ce résultat car il représente une première étape importante vers une approche de type médecine plus précise pour prédire la progression et mesurer les effets du traitement dans les maladies neurodégénératives.»
Dr William Seeley
Cependant, les scientifiques soulignent également le fait que leur méthode n'est pas encore prête pour une utilisation clinique. Ils espèrent qu'à l'avenir, leurs résultats aideront à évaluer les thérapies potentielles qui ont fait l'objet d'essais cliniques.
