Stimulation cérébrale non invasive chez les enfants atteints de NF1

La neurofibromatose 1, souvent appelée NF1, est un trouble génétique qui peut affecter le développement du cerveau et des nerfs. Ça arrive quand il y a un changement dans un seul gène connu sous le nom de NF1, qui aide à contrôler une protéine appelée neurofibromine. Cette protéine joue un rôle crucial dans la gestion d'un système dans le corps connu sous le nom de voie Ras-MAPK, essentiel pour la croissance et le développement des cellules.

La NF1 touche environ 1 naissance sur 2 700, et ceux qui en souffrent affrontent souvent divers défis. Certains des problèmes physiques courants incluent des différences dans les os, ainsi que la présence de tumeurs dans le cerveau et les nerfs. De plus, les enfants atteints de NF1 ont généralement moins de succès à l'école comparé à leurs frères et sœurs qui n'ont pas la condition. Ils peuvent avoir du mal avec des compétences qui impliquent la pensée et l'attention, comme la mémoire, les interactions sociales et la résolution de problèmes.

#Mémoire de travail et NF1

Des recherches ont montré que les enfants atteints de NF1 obtiennent des scores plus bas sur des tâches impliquant la mémoire de travail comparés à ceux qui n'ont pas la condition. La mémoire de travail est la capacité de garder et de manipuler des informations dans ta tête sur de courtes périodes. Elle est essentielle pour de nombreuses activités quotidiennes, comme suivre des instructions ou planifier des étapes pour accomplir une tâche.

Une étude a trouvé que les patients atteints de NF1 montrent une mémoire de travail plus faible, surtout quand il y a plus de demande sur les tâches mnémotechniques. Cela signifie qu'ils ont plus de difficultés à gérer des défis de mémoire accrus que les gens sans NF1. Des scans cérébraux utilisant une technique spéciale appelée imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) ont révélé que les personnes atteintes de NF1 avaient moins d'activité dans certaines parties du cerveau, notamment dans les zones connues pour gérer la mémoire de travail.

#Stimulation Cérébrale Non Invasive (NIBS)

Pour aider à surmonter ces défis, des chercheurs explorent une technique appelée stimulation cérébrale non invasive (NIBS). Cette méthode utilise des courants électriques légers pour stimuler des parties du cerveau sans avoir besoin de chirurgie.

La NIBS a montré des promesses pour aider à améliorer les compétences cognitives chez les enfants ayant d'autres troubles du développement, comme l'autisme et le TDAH. Un type particulier de NIBS, appelé stimulation transcrânienne à courant direct anodale (atDCS), cible des régions spécifiques du cerveau pour augmenter leur activité.

Une étude axée sur des patients atteints de NF1 a appliqué atDCS sur une zone du cerveau appelée Cortex préfrontal dorsolatéral (DlPFC) pendant que les participants réalisaient des tâches de mémoire. L'objectif était de voir si cette stimulation pouvait aider à améliorer leur mémoire de travail.

#Conception de l'étude

Dans cette étude, trente et un adolescents atteints de NF1 ont participé. Ils ont reçu soit une stimulation atDCS réelle, soit une stimulation fictive (placebo) lors de deux visites séparées pour garantir l'exactitude des résultats. Assis dans un scanner IRM, ils ont effectué une tâche de mémoire de travail appelée la tâche N-back.

L'étude visait à voir comment atDCS impactait l'activité cérébrale et si cela pouvait améliorer la performance en mémoire de travail. Les participants avaient leur tête placée d'une manière spécifique, et un courant de faible intensité a été utilisé pour stimuler le dlPFC.

#Collecte de données

Les chercheurs ont pris des images détaillées des cerveaux des participants grâce à des IRM avant et après les séances de stimulation. Ils ont également mesuré la concentration d'un produit chimique appelé GABA dans le cerveau. Le GABA est important car il aide à réguler l'activité cérébrale et peut influencer la performance d'une personne sur des tâches cognitives.

Ils voulaient voir s'il y avait une relation entre les changements d'activité cérébrale causés par atDCS et la quantité de GABA présente. La performance des participants sur les tâches de mémoire de travail a également été enregistrée.

#Analyse de l'activité cérébrale

L'étude a utilisé une méthode appelée modélisation causale dynamique (DCM) pour analyser comment différentes zones du cerveau étaient connectées et communiquaient entre elles pendant les tâches de mémoire. En comparant les données avant et après les sessions atDCS, les chercheurs pouvaient voir si la stimulation avait changé la façon dont différentes parties du cerveau collaboraient.

La recherche a trouvé qu'atDCS avait un impact visible sur la communication entre le dlPFC et d'autres régions du cerveau. En particulier, il y avait moins de connectivité entre le dlPFC et certaines zones cérébrales frontales, tandis que la connectivité avec le globus pallidus (une région impliquée dans le mouvement et le contrôle cognitif) a augmenté. Cela suggère qu'atDCS pourrait aider à affiner la façon dont le cerveau gère les tâches de mémoire de travail.

#Effets sur les niveaux de GABA

Les chercheurs ont découvert qu'atDCS était lié à une diminution des niveaux de GABA dans le dlPFC. Cela indique que la région cérébrale est devenue plus active et réceptive après la stimulation. Un niveau de GABA plus bas était lié à une activation plus faible du dlPFC, suggérant que la stimulation a rendu cette zone cérébrale plus sensible aux informations.

Cependant, même avec ces changements de connectivité cérébrale, l'étude n'a pas trouvé d'améliorations significatives dans les performances des participants sur les tâches de mémoire. Cela signifie que bien que l'activité cérébrale ait changé, les améliorations attendues de la mémoire de travail ne se sont pas manifestées dans les résultats.

#Implications pour les recherches futures

Les résultats de cette étude soulèvent des questions importantes sur la façon dont atDCS affecte les fonctions cognitives chez les individus atteints de NF1. Bien que les changements de communication entre les zones cérébrales suggèrent un mécanisme possible pour améliorer la mémoire, le manque d'améliorations comportementales indique qu'il faut faire plus de recherches.

Les études futures pourraient explorer comment différents types de stimulation cérébrale, comme la variation de l'intensité et de la durée de atDCS, pourraient mener à de meilleurs résultats cognitifs. Il pourrait également être intéressant d'examiner comment la stimulation affecte des aspects spécifiques de l'attention, comme le filtrage des informations pertinentes et la concentration sur des tâches.

De plus, comprendre la relation entre des neurochimiques comme le GABA et le contrôle cognitif dans la NF1 est essentiel. Cela pourrait fournir des idées sur comment mieux adapter les interventions pour les individus atteints de NF1 et potentiellement améliorer leurs capacités cognitives.

#Conclusion

L'étude sur la neurofibromatose 1 révèle des insights importants sur la façon dont la stimulation cérébrale peut affecter la mémoire de travail et la connectivité cérébrale. Les résultats suggèrent qu'atDCS pourrait aider à redéfinir la façon dont différentes parties du cerveau communiquent, en particulier chez les adolescents atteints de NF1. Toutefois, le manque de changements comportementaux significatifs souligne la nécessité de recherches supplémentaires pour découvrir comment exploiter efficacement ces insights pour améliorer le fonctionnement cognitif des personnes atteintes de cette condition. Explorer les connexions entre l'activité cérébrale, la neurochimie et la performance cognitive pourrait mener à de meilleures stratégies de traitement et, en fin de compte, améliorer la qualité de vie des personnes touchées par la NF1.