Des électrodes dans le cerveau pour soigner la maladie de Parkinson

La maladie de Parkinson touche aujourd’hui plusieurs millions de personnes à travers le monde. Une étonnante technique découverte à Grenoble dans les années 90 permet d’en limiter les symptômes en stimulant électriquement certaines zones profondes du cerveau.

La maladie de Parkinson

La maladie de Parkinson est une maladie neuro-dégénérative qui provoque des troubles moteurs que l’on peut classer en 3 grandes familles : des tremblements au repos (le symptôme le plus connu), une rigidité musculaire et une difficulté ou lenteur à exécuter des mouvements.

Les causes de cette maladie ne sont pas à ce jour élucidées, mais semblent résulter de l’interaction entre des facteurs génétiques et des facteurs environnementaux. Toutefois le mécanisme physiologique de perturbation des mouvements dans la maladie de Parkinson est mieux compris : les troubles moteurs résultent d’un dérèglement de la sécrétion de dopamine. La dopamine est un neurotransmetteur, c’est-à-dire un messager chimique permettant la communication entre certaines zones du cerveau.

Pour comprendre le lien complexe entre dopamine et mouvement, il faut nous pencher sur l’anatomie du cerveau et la manière dont celui-ci commande les mouvements.

Que se passe-t-il quand on veut bouger ?

Il y a trois structures importantes qui jouent un rôle dans le contrôle et l’exécution des mouvements : le cortex, le thalamus et les noyaux gris centraux. Ces 3 structures sont connectées en boucle : c’est à la fois le cortex qui décide et exécute les mouvements, mais entre la décision et l’exécution, l’ordre transite via les noyaux gris centraux et le thalamus.

Les noyaux gris centraux ont un double rôle : ils permettent le mouvement quand on décide de bouger mais ce sont aussi eux qui inhibent les mouvements quand on est au repos.

Cela signifie que quand on est au repos et qu’on souhaite se mettre à bouger, les noyaux gris centraux doivent faire deux choses : arrêter d’inhiber ET stimuler le mouvement. C’est un peu comme quand le feu passe au vert et que vous démarrez ; vous devez faire 2 choses : arrêter d’appuyer sur le frein ET appuyer sur l’accélérateur.

La dopamine est sécrétée dans un des noyaux gris centraux, la substance noire, et intervient justement dans la maîtrise de cette alternance entre le mécanisme d’inhibition et celui d’activation. Quand la dopamine n’est plus sécrété correctement par la substance noire, les noyaux gris centraux ne savent plus très bien alterner correctement entre activation et inhibition du mouvement : un peu comme si vous vous mettiez à appuyer de manière désordonnée sur le frein et l’accélérateur de votre voiture.

Comment traiter la maladie de Parkinson ?

Avant 1960, le principal moyen de traiter la maladie de Parkinson consistait à effectuer des lésions ciblées dans le thalamus. Cela permettait de couper une partie des circuits déficients et de limiter les symptômes moteurs.

Dans les années 1960, un nouveau traitement vu le jour : il s’agissait « tout simplement » de donner au cerveau la dopamine que sa substance noire ne produisait plus. En réalité ça n’est pas si simple car la dopamine est incapable de franchir la barrière qui sépare le système sanguin du cerveau. Il faut donc avoir recours à un chemin indirect.

La solution s’appelle la levodopa, qui est un précurseur de la dopamine. Une fois dans la bonne zone du cerveau, une réaction chimique la transforme en dopamine (essentiellement en enlevant la partie représenté en rouge sur la molécule ci-contre).

La levodopa constitue aujourd’hui le principal traitement des symptômes de la maladie de Parkinson, mais ne résout toutefois pas tous les problèmes car elle nécessite une prise très régulière et provoque de nombreux effets secondaires.

La découverte de l’électrostimulation

Dans les années 80, un neurochirurgien de Grenoble, le Dr. Benabid, découvre presque par hasard une alternative. Alors qu’il effectue une opération ayant pour but de réaliser une lésion dans le thalamus, il stimule électriquement certaines parties du cerveau de son patient dans l’objectif de localiser la bonne zone.

Le type de stimulation qu’on utilise dans ce cas repose sur des « basses fréquences », inférieures à 50Hz. C’est alors que le Dr. Benabid décide de tester d’autres fréquences et s’aperçoit qu’au-delà de 100Hz, les symptômes de tremblement disparaissent ! Pour une raison inexpliquée, la stimulation à « haute fréquence » provoque un effet d’inhibition de ces neurones, analogue à une lésion. Sauf que contrairement à la lésion, le phénomène est réversible : il suffit d’arrêter la stimulation électrique !

En 1993, les docteurs Benabid et Pollak perfectionnent la méthode et montrent que l’effet est encore amélioré si on stimule une zone très précise des noyaux gris centraux : le noyau sous-thalamique.

Le schéma en coupe ci-dessous montre le positionnement des noyaux gris centraux et du thalamus dans le cerveau. Comme vous pouvez le voir, aller mettre une électrode dans le noyau sous-thalamique n’est pas chose facile : l’endroit se situe très profond sous la surface du cerveau, et sa taille est environ celle d’un grain de riz !


Une technique efficace mais lourde

Le traitement des symptômes de la maladie de Parkinson par électrostimulation permet d’obtenir de manière continue un effet analogue au traitement par levodopa : des électrodes sont implantées dans le cerveau du patient et reliées à un stimulateur électrique que ce dernier porte en permanence sous la peau.

A l’heure actuelle plus de 300 personnes sont opérées chaque année en France. Mais cette méthode lourde est réservée à une petite fraction des patients pour lesquels la levodopa est mal supportée.

En effet l’opération chirurgicale peut durer plus de 10 heures, et se déroule sous anesthésie locale afin que le patient puisse aider en direct au positionnement, en indiquant l’apparition ou la disparition des troubles quand on déplace l’électrode.

Aujourd’hui la question est encore ouverte de savoir pourquoi cette méthode fonctionne, et pourquoi telle ou telle zone de stimulation est la plus efficace. Des recherches portent actuellement sur la découverte d’alternatives permettant de stimuler des zones plus extérieures du cerveau, afin d’alléger le dispositif.

Pour en savoir plus :

L’histoire de la découverte du Dr Benabid

Pour mieux comprendre les connexions existantes entre les différentes zones, le schéma en coupe que j’ai présenté est une modification personnelle de cette illustration;

10 réflexions sur “Des électrodes dans le cerveau pour soigner la maladie de Parkinson

  1. Je ne savais pas qu’on avait découvert cet effet par hasard, comme tant d’autres remèdes en médecine d’ailleurs. Au moins cette intervention un peu lourde n’a-t-elle pas d’effets secondaires gênants, comme ces substances chimiques proches de la dopamine qui, à trop forte dose, peuvent rendre accrocs à de bien étranges addictions!

    • En fait dans l’électrostimulation aussi il y a des effets secondaires pas forcément sympathiques. D’après ma (chère et tendre) neurologue domestique, les effets indésirables peuvent être souvent des troubles cognitifs. On conçoit aisément que le placement d’électrode dans le cerveau n’est pas une technologie 100% exacte et que cet intervention n’est pas sans risques.

  2. Pingback: L’optogénétique : contrôler le cerveau avec de la lumière | Science étonnante

  3. mon mari est parkinsonnien depuit oresque 5 ans actuellement est sous la dopamine ? il a 47 ans est ce que on exerce cette chirurgie en algeie ( lui c est la rigidité

  4. Pingback: L’optogénétique : Contrôler le cerveau avec de la lumière | ELISHEAN

  5. Pingback: Progrès maladie parkinson | Pearltrees

  6. BonJour,
    Je suis Parkinsonien diagnostiqué a l’âge de 45 ans. De dynamique entrepreneur, je suis transformé par cette maladie en clochard. Mes amis, ma famille me tournaient le dos des que j’ai perdu mon aura, ma puissance. un homme, un seul m’a tendu la main. Il m’a proposé une thérapie génique ( introduction dans le cerveau de gêne médicaments ou de virus tout simplement) . Immédiatement mon cerveau a commencer de LA dopa.j’avais gagné 65% d’efficacité.Mais çomme tout traitement, son efficacité devait ralentir ou est ce LA maladie qui a progressé ? Au bout de 7 :ans passées au vert à savourer la vie. Je suis prévu pour une stimulation basse fréquence c’est à dire une nouvelle thérapie pour moi. J’ai ecrit un témoignage sur la vie avec miss Park. Si vous avez vécu cette expérience contactez moi. J’ai a vous entendre et à vous dire.

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