Maladie de Parkinson: thérapies chirurgicales et stimulation intelligente

Maladie de Parkinson: thérapies chirurgicales et stimulation intelligente

Chefs de projet:
Pre Jocelyne Bloch, CHUV – UNIL – EPFL, Professeure associée à la Faculté de Biologie et de médecine de l’Université de Lausanne, Professeure titulaire à l’EPFL et fondatrice et directrice du Centre de recherche NeuroRestore
Pr Grégoire Courtine, EPFL – CHUV, Professeur titulaire de neurosciences et de neurotechnologies au centre de neuroprothèse de l’EPFL et au département de neurochirurgie de l’hôpital universitaire de Lausanne et directeur du Centre de recherche Neurorestore
Pr Eduardo Martin Moraud, UNIL – CHUV, Professeur en Neuro-Ingénierie et responsable Parkinson pour le centre NeuroRestore
État d'avancement:
En cours de réalisation et en recherche de financement

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La maladie de Parkinson est une maladie du cerveau qui évolue lentement. Elle est causée par la disparition progressive de certaines cellules nerveuses situées dans une petite zone du cerveau appelée substance noire. Ces cellules produisent une substance chimique essentielle : la dopamine. La dopamine agit comme un messager entre différentes parties du cerveau pour permettre des mouvements fluides et coordonnés.

Lorsque ces cellules disparaissent, le cerveau manque de dopamine. Cela perturbe le fonctionnement d’un réseau de structures appelé ganglions de la base, qui joue un rôle clé dans le contrôle des mouvements. En conséquence, les mouvements deviennent plus lents, plus rigides, et des tremblements peuvent apparaître.

Les symptômes les plus connus sont la lenteur des mouvements (appelée akinésie), la raideur musculaire même au repos, et les tremblements, souvent d’un seul côté du corps au début. D’autres signes peuvent survenir, comme une démarche à petits pas, des blocages pendant la marche (comme si les pieds restaient collés au sol), des troubles de l’équilibre et des difficultés à parler.

Mais la maladie ne touche pas uniquement les mouvements. Des symptômes non moteurs peuvent apparaître plusieurs années avant les premiers signes visibles. Il peut s’agir de troubles du sommeil, de fatigue, de dépression ou d’anxiété, de problèmes digestifs comme la constipation, d’une perte de l’odorat, ou encore de troubles de la mémoire et de la concentration.

Un traitement chirurgical : la stimulation cérébrale profonde (SCP)
Quand les médicaments ne suffisent plus à bien contrôler les symptômes, une solution chirurgicale peut être proposée : la stimulation cérébrale profonde, ou SCP. Cette technique consiste à implanter de fines électrodes dans une zone profonde du cerveau, souvent le noyau sous-thalamique, impliqué dans le contrôle des mouvements. Ces électrodes sont reliées à un petit boîtier, semblable à un pacemaker, placé sous la peau au niveau de la poitrine.

Ce dispositif envoie des impulsions électriques pour corriger l’activité anormale du cerveau. Cela permet de réduire les tremblements, d’améliorer la lenteur et la raideur, et de diminuer les effets secondaires des médicaments, comme les mouvements involontaires.

La SCP offre une stimulation continue, ce qui évite les fluctuations liées aux médicaments. Elle permet souvent de réduire les doses de traitement et d’améliorer la qualité de vie. Toutefois, elle ne guérit pas la maladie et ne prévient pas l’apparition de symptômes plus complexes, comme les troubles de l’équilibre ou de la posture. Elle ne convient pas à tous les patients.

Une avancée récente consiste à intégrer dans les appareils de SCP la capacité d’enregistrer l’activité cérébrale en temps réel. Ces dispositifs peuvent capter des signaux électriques appelés potentiels de champs locaux, qui reflètent l’activité des neurones. Cela permet d’ajuster les réglages de manière plus précise et de mieux comprendre les effets du traitement sur le long terme.

Restaurer la marche grâce à la stimulation de la moelle épinière (EES)

Une autre approche prometteuse concerne la stimulation électrique épidurale (EES) de la moelle épinière. Elle vise à aider les personnes ayant une lésion de la moelle épinière à retrouver une certaine mobilité. Cette technique consiste à envoyer de petites impulsions électriques sur une partie précise de la moelle épinière, au niveau du bas du dos. Ces impulsions activent les circuits nerveux responsables des mouvements, même s’ils ont été endommagés. En quelque sorte, elles « réveillent » des connexions nerveuses silencieuses capables de contourner la zone blessée.

Depuis une vingtaine d’années, les chercheurs ont montré que cette technique pouvait permettre à certaines personnes de retrouver un contrôle volontaire de leurs mouvements, comme la marche. Des tests sur des animaux ont montré des résultats encourageants, et les essais cliniques chez l’humain ont confirmé ces progrès. Certains patients ont pu marcher à nouveau, améliorer leur endurance et réduire leur dépendance aux aides techniques.

Grâce aux progrès technologiques, les dispositifs de stimulation sont devenus plus précis et plus faciles à ajuster. Les chercheurs peuvent surveiller en temps réel l’activité du système nerveux et adapter les réglages pour obtenir de meilleurs résultats. Cela a permis de développer une approche appelée interface cerveau-moelle épinière, qui combine la stimulation électrique avec une interface cerveau-machine. Ce système capte les signaux du cerveau et les transmet directement à la moelle épinière, rétablissant ainsi une communication entre le cerveau et les jambes, même si la moelle est endommagée.

Cette approche ouvre la voie à des mouvements plus naturels et plus précis. Elle représente un immense espoir pour les personnes atteintes de lésions de la moelle épinière, mais aussi pour d’autres maladies neurologiques. Une première personne a déjà bénéficié de cette technologie, avec des résultats spectaculaires.

En Suisse, le centre NeuroRestore (CHUV-UNIL-EPFL) adapte cette technique pour les personnes atteintes de la maladie de Parkinson. Elle vise à améliorer la marche en stimulant les circuits nerveux du bas du dos. Un premier essai clinique a permis à deux participants d’améliorer leur marche, de réduire fortement le nombre de chutes et d’augmenter leur endurance. Ces résultats prometteurs ont conduit à un deuxième essai clinique, en collaboration avec l’entreprise Onward Medical, pour confirmer les effets et identifier les profils de patients qui pourraient bénéficier de cette approche.