Modulation des neurones et réseaux par la stimulation magnétique transcranienne à faible intensité – BrainMag

Nous testerons systématiquement les effets cellulaires d'une nouvelle forme plus sûre de stimulation cérébrale non invasive, la SMTr focale de faible intensité (SMTr), dont l'intensité est trop faible pour activer directement le tir neuronal. Nous utiliserons des approches expérimentales multiples, allant des effets à court terme sur l'excitabilité neuronale et l'activité synaptique à des effets plus durables sur la morphologie des neurones, en passant par la modification de la fonction du réseau, y compris la synchronisation interrégionale et les oscillations cérébrales, notamment les études sur l'excitabilité corticale humaine. Nos résultats fourniront d'importantes informations fondamentales nécessaires à de futures applications thérapeutiques. Les effets de la stimulation magnétique sur l'excitabilité neuronale dépendent essentiellement de paramètres de stimulation tels que la fréquence du signal, son pettern et sa durée, qui sont limités dans la SMTr à haute intensité pour des raisons techniques et de sécurité. La LI-rTMS peut être administrée sur une large gamme de fréquences/modèles, ce qui permet d'identifier les paramètres de stimulation qui modulent de façon optimale l'excitabilité de neurones individuels et leurs réseaux dans différentes zones du cerveau contenant différents types neuronaux.

Nos questions de recherche spécifiques sont :
1) Quel est l'impact aigu de la SMTr-LI sur la fonction neuronale et synaptique ?
2) Comment le traitement LI-rTMS chronique modifie-t-il les circuits neuronaux ?
3) Comment la SMTr-LI affecte-t-elle l'activité du cerveau humain ?

En nous fondant sur nos résultats préliminaires, nous pensons que les résultats de l'étude BrainMag montreront que la SMTr-LI induit des modifications immédiates de la fonction neuronale qui se consolident ensuite grâce à des séances répétées de stimulation sous formes de changements structurels des neurones et de leurs circuits qui modulent les fonctions cérébrales, et que ces changements seront différents dans différentes régions du cerveau. La compréhension de ces effets fournira des informations importantes pour optimiser les applications thérapeutiques futures.

Ce programme n'est possible que grâce à la combinaison d'expertises complémentaires au sein du consortium. Bien que l'équipe Sherrard maîtrise la SMTr in vitro et dans le système visuel, elle a besoin de l'expertise de l'équipe Charpier pour étudier les effets aigus sur l'excitabilité des neurones corticaux, une évolution nécessaire avant de pouvoir sérieusement envisager d'utiliser la SMTr-IL chez l'humain, qui est hautement cortico-centré. En retour, la stimulation magnétique est une nouveauté pour l'équipe Charpier. La présence de l'équipe de Valero-Cabré signifie facilitera la transposition de nos travaux à l'homme. Il possède une vaste expérience dans l'application de différents types de stimulation cérébrale chez les sujets humains et les cohortes de patients, ce qui lui permettra d'entreprendre une évaluation préliminaire de la preuve de principe des effets de la SMTr-LI sur le cerveau humain.

La valeur ajoutée de ce programme de recherche est de permettre l'identification de l'origine des effets de la stimulation magnétique de faible intensité, y compris, pour la première fois, chez les humains. Cela facilitera le transfert de cette approche de stimulation cérébrale au traitement clinique. L'importance d'une stimulation de faible intensité, par opposition à une stimulation de haute intensité, est qu'elle est sans danger et fonctionne avec de l'électricité domestique ou des piles, ce qui la rend appropriée pour un traitement à domicile - une avancée thérapeutique totalement indisponible pour le moment.