Lutte contre Alzheimer, la dépression ou les PTSD : des chercheurs parviennent à réguler l'activité de l'hippocampe, une nouvelle piste prometteuse
Des chercheurs montrent qu’une stimulation magnétique transcrânienne, guidée par la connectivité propre à chaque cerveau, peut atteindre l’hippocampe. Cette zone profonde, clé de la mémoire et des émotions, échappait jusqu’ici aux approches non invasives.
L’hippocampe est une petite région du cerveau située profondément dans le lobe temporal médian. Elle joue un rôle central dans la formation des souvenirs, l’apprentissage, l’orientation spatiale et la régulation des émotions. Son fonctionnement est étroitement lié à des troubles neurologiques et psychiatriques majeurs comme la maladie d’Alzheimer, la dépression ou le syndrome de stress post-traumatique (PTSD). Par exemple, dans la maladie d’Alzheimer, l’hippocampe est l’une des premières zones cérébrales à être endommagée, ce qui explique les troubles de mémoire caractéristiques de cette pathologie. Jusqu’à présent, les méthodes de stimulation cérébrale non invasive, comme la stimulation magnétique transcrânienne (TMS), ne pouvaient pas atteindre directement cette zone en raison de sa profondeur. Les chercheurs de l’Université de l’Iowa ont donc exploré une approche alternative pour agir sur l’hippocampe sans recourir à la chirurgie.
La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) est une technique non invasive qui utilise des champs magnétiques pour moduler l’activité des neurones dans le cerveau. Elle est déjà utilisée en clinique, notamment pour traiter certains cas de dépression résistante aux médicaments. Cependant, la TMS agit généralement sur des régions corticales proches de la surface du crâne, car les zones cérébrales profondes, comme l’hippocampe, sont difficiles à atteindre directement. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé la TMS pour stimuler des régions corticales connectées à l’hippocampe, en s’appuyant sur le fait que le cerveau fonctionne en réseaux interconnectés. L’objectif était de montrer qu’une stimulation externe pouvait indirectement influencer l’activité de l’hippocampe, une structure clé pour de nombreuses pathologies.
Pour valider leur approche, les chercheurs ont mené une étude combinant deux techniques : la TMS et l’électroencéphalographie intracrânienne (iEEG). L’iEEG consiste à enregistrer l’activité électrique du cerveau à l’aide d’électrodes implantées directement dans le tissu cérébral, offrant une précision bien supérieure à celle des capteurs posés sur le cuir chevelu. L’étude a été réalisée sur huit patients en neurochirurgie, équipés d’électrodes intracrâniennes pour leur prise en charge médicale. Les chercheurs ont appliqué des impulsions uniques de TMS pour observer la réponse immédiate de l’hippocampe, puis des séances répétitives de TMS pour simuler des protocoles cliniques. Les résultats ont montré que la stimulation externe pouvait effectivement moduler l’activité de l’hippocampe, une première dans la littérature scientifique. Cette démonstration directe chez l’humain est un pas important pour confirmer la faisabilité de cette approche.
L’un des aspects les plus innovants de cette étude réside dans la personnalisation du ciblage de la stimulation. Les chercheurs n’ont pas utilisé une coordonnée standard pour tous les patients, mais ont d’abord cartographié, chez chacun, les connexions fonctionnelles entre l’hippocampe et le cortex à l’aide d’une IRM fonctionnelle au repos. Cette technique permet de repérer les régions cérébrales qui « travaillent ensemble » spontanément, même sans tâche particulière. À partir de cette cartographie, l’équipe a identifié une zone corticale accessible à la TMS et fortement connectée à l’hippocampe chez quatre patients. Chez ces derniers, la stimulation a produit une modulation robuste de l’hippocampe. En revanche, chez les quatre autres patients, dont le site de stimulation n’avait pas été défini en fonction de leur connectivité individuelle, aucun effet significatif n’a été observé. Cette différence souligne l’importance de personnaliser le ciblage pour maximiser l’efficacité de la stimulation.
Pour confirmer ces résultats, les chercheurs ont mené une seconde expérience sur 79 participants neurologiquement sains, en combinant TMS et IRM fonctionnelle. Cette fois, ils ont utilisé une approche entièrement non invasive, sans électrodes intracrâniennes. Les résultats ont montré que plus le site de stimulation était fortement connecté à l’hippocampe, plus la réponse mesurée dans cette structure était importante. De même, lorsque le point stimulé était proche de la cible personnalisée théorique, l’effet sur l’hippocampe augmentait. Ces observations renforcent l’idée que la précision du ciblage est une condition essentielle pour obtenir des résultats significatifs. Cependant, les auteurs précisent que cette étude ne démontre pas encore l’efficacité clinique de la méthode pour traiter des pathologies comme Alzheimer, la dépression ou le PTSD. Elle établit plutôt une base mécanistique solide pour de futurs essais thérapeutiques.
Cette étude ouvre des perspectives prometteuses pour le traitement de troubles neurologiques et psychiatriques. En permettant de cibler l’hippocampe de manière non invasive et personnalisée, cette approche pourrait offrir une alternative aux traitements actuels, souvent limités par leur manque de précision ou leur invasivité. Par exemple, les médicaments agissent souvent sur l’ensemble du cerveau, ce qui peut entraîner des effets secondaires indésirables. La chirurgie, quant à elle, est invasive et comporte des risques. La TMS guidée par la connectivité cérébrale pourrait donc combiner les avantages d’une intervention précise et d’une méthode non invasive. Les chercheurs soulignent que cette stratégie pourrait être utilisée pour concevoir des protocoles ciblant plus finement les réseaux de la mémoire et des émotions, tout en réduisant les risques pour les patients. Cependant, des essais cliniques supplémentaires seront nécessaires pour valider son efficacité thérapeutique.
