Réorganisation Neurocognitive du Langage et de la Mémoire chez les Patients avec Epilépsie Focale Temporale. Etude Intégrative et Multidisciplinaire – REORG

L'objectif principal de REORG est d'évaluer la neuro-plasticité du langage et de la mémoire chez les patients atteints d'épilepsie focale et pharmaco-résistante (TLE-PR), avant et après chirurgie. L'épilepsie focale constitue un état pathologique qui est associé à une réorganisation fonctionnelle des réseaux cognitifs, en particulier ceux du langage et de la mémoire. Cette réorganisation est induite par l'épilepsie chronique ou par la chirurgie. Bien que des profils de réorganisation pour le langage ou pour la mémoire aient été identifiés, il serait intéressant d’évaluer conjointement leur réorganisation anatomo-fonctionnelle de manière interactive, plutôt que séparément. Pour obtenir un tableau complet de la neuro-plasticité cérébrale, les deux types de paramètres cérébraux, fonctionnel et anatomique, doivent être mesurés. Un prérequis du projet est la collecte de données multimodales, en termes de scores cognitifs (Cog) issus des tests neuropsychologiques et des biomarqueurs multimodaux issus des méthodes de neuroimagerie: activité cérébrale IRMf (Nphy), connectivité fonctionnelle des réseaux de repos (FCt) et mesures de Fraction Anysotropique (FA) issues de DTI pour mesurer la connectivité anatomique des principaux faisceaux anatomiques impliqués dans le langage et la mémoire. Sur la base des paramètres fonctionnels (Nphy et FCt) mesurés, nous calculerons des indices de latéralisation fonctionnelle (LI-Nphy et LI-FCt) aux niveaux hémisphérique (gauche, droit) et régional (antérieur, postérieur) pour le langage, pour la mémoire et les deux combinés. Sur la base de la FA, nous calculerons de la même façon, des LI anatomiques (LI-FA) au niveau hémisphérique. Une fois ces indicateurs et paramètres collectés, les objectifs opérationnels principaux de ce projet, seront abordés. Le premier objectif (CLASSEP pour CLASSification of patients with Epilepsy) a pour but de fournir des patterns statistiques robustes et stables de réorganisation fonctionnelle (que nous appellerons PLAMf), avant et après la chirurgie, basés sur les deux types de LIs fonctionnels, par une approche statistique de classification hiérarchique fondée sur les données. La méthode du regroupement hiérarchique permet de regrouper des individus le plus semblables possibles au sein d’une même classe. L'algorithme sera appliqué deux fois, avant et après chirurgie, afin d’identifier les profils (PLAMf) typiques et atypiques liés à l'épilepsie et à la chirurgie. Le second objectif (PREPS pour Pharmaco-Resistant Epilepsy Prognosis after Surgery) sera dans la continuité du premier et consistera en une approche statistique de classification de type machine learning. Son but est de prédire le risque cognitif post-chirurgical chez les patients TLE-PR et d’évaluer l’efficacité des PLAMf. Dans un premier temps, une phase d’apprentissage sera appliquée afin d'objectiver les relations entre un ensemble pré-chirurgical et un ensemble post-chirurgical d'information, incluant une variété de paramètres (facteurs cliniques, Cog, LI-NPhy, LI -FCt, LI-FA, PLAMf mais aussi des paramètres isolés « bruts » tels que NPhy, FA, FCt). L’algorithme résultant de cette phase sera par la suite validé sur les données des patients pour (i) évaluer le risque cognitif post-chirurgical en termes cognitif et clinique, et (ii) identifier des modèles de réorganisation fonctionnelle efficace (PLAMf) du langage et de la mémoire. Par ailleurs, l’algorithme de classification sera implémenté dans des applications fonctionnant sur des plate-formes web et appareils mobiles, faciles à utiliser dans la pratique quotidienne par les professionnels de santé. Il est important de noter que CLASSEP et PREPS utiliseront des algorithmes évolutifs (adaptables) pouvant être enrichis de fonctionnalités et paramètres supplémentaires. Nous nous attendons à ce que REORG entraîne des bénéfices significatifs pour la recherche, pour les patients, pour les établissements publics de santé et la société.