L'interrupteur qui pourrait en finir avec la maladie de Parkinson et la dépression

La stimulation cérébrale profonde est de plus en plus précise. Cette technique permet aux chirurgiens d'implanter des électrodes presque n'importe où dans le cerveau et de les ajuster -- comme on le ferait avec le bouton d'une radio ou d'un thermostat -- pour corriger un dysfonctionnement. Grâce à une démonstration spectaculaire de ces nouvelles techniques, on peut voir les tremblements d'une femme atteinte de la maladie de Parkinson cesser immédiatement, ainsi que des zones du cerveau détériorées par la maladie d' Alzheimer revenir soudainement a la vie. (Filmé à TEDxCaltech.)

Avant tout, j'aimerais clarifier quelque chose :

les neurochirurgiens ne portent pas tous
des bottes de cow-boy.

Je voulais juste que vous sachiez cela.

En effet, je suis neurochirurgien,

je m'inscris
dans une longue tradition de neurochirurgie,

et ce dont je vais vous parler aujourd'hui,

c'est du calibrage des circuits cérébraux,

c'est de pouvoir aller n'importe où dans le cerveau

pour en stimuler ou en inhiber certaines parties

dans le but d'aider nos patients.

Comme je le disais,
la neurochirurgie est issue d'une longue tradition.

Elle existe depuis environ 7 000 ans.

En Méso-Amérique,
on pratiquait la neurochirurgie,

et il y avait des neurochirurgiens
qui traitaient des patients.

Et ils essayaient de...
Ils savaient que le cerveau était impliqué

dans les maladies neurologiques et psychiatriques.

Ils ne savaient pas exactement ce qu'ils faisaient.

Ça n'a pas vraiment changé, d'ailleurs.
(Rires)

Mais ils pensaient que,

si on avait une maladie neurologique
ou psychiatrique,

c'était forcément parce qu'on était possédé

par un esprit maléfique.

Si vous êtes possédé par un esprit maléfique

qui vous cause des troubles
neurologiques ou psychiatriques,

la façon de vous guérir, bien sûr,

est de faire un trou dans votre crâne
pour laisser l'esprit maléfique s'échapper.

C'est ce qu'on pensait à cette époque,

et ces gens-là faisaient des trous.

Parfois, les patients montraient un peu de réticence

à en passer par là,
en effet on voit que

les trous ne sont faits qu'à moitié,
et je crois

qu'on faisait la trépanation,
et les patients se sauvaient à toute vitesse,

il n'y avait qu'un trou partiel,

et on sait qu'ils survivaient à ces opérations.

Mais c'était courant.

Il y a certains sites où 1 %

de tous les crânes ont ces trous,
alors on peut voir

que les maladies neurologiques et psychiatriques
sont assez courantes,

comme elles l'étaient il y a environ 7 000 ans.

Maintenant, au fil du temps,

on s'est rendu compte que

les différentes parties du cerveau
font des choses différentes.

Il y a des zones du cerveau qui s'occupent

de contrôler vos mouvements ou votre vue,

votre mémoire ou votre appétit, etc.

Et quand tout va bien, le système nerveux

va bien lui aussi, et tout fonctionne.

Mais de temps en temps,
les choses ne vont pas si bien,

et il y a des problèmes dans ces circuits.

Quelques neurones voyous
ont des ratés

et causent des problèmes,
ou parfois ils sont paresseux,

et ne fonctionnent pas tout à fait
comme ils le devraient.

Les symptômes qui en résultent

dépendent de l'endroit où sont situés
ces neurones dans le cerveau.

Alors quand ces neurones se trouvent
dans le circuit moteur,

vous avez un dysfonctionnement
du système moteur,

et ça donne, par exemple,
la maladie de Parkinson.

Quand le dérèglement est dans un circuit
qui régule l'humeur,

ça donne, par exemple, la dépression,

et quand c'est dans un circuit qui contrôle
votre mémoire et votre système cognitif,

alors ça donne des choses
comme la maladie d'Alzheimer.

Ce qu'on a réussi à faire,
c'est de localiser avec précision

l'emplacement des dérèglements
dans le cerveau,

et d' intervenir dans les circuits cérébraux,

pour les stimuler ou bien les inhiber.

En fait, c'est comme lorsqu'on choisit
la bonne station

sur un poste de radio.

Une fois qu'on a choisi la bonne station,
que ce soit du jazz ou de l'opéra,

-- dans notre cas, la motricité ou l'humeur --,

on peut régler le bouton dessus,

et ensuite utiliser un deuxième bouton
pour ajuster le volume,

l'augmenter ou le réduire.

Ce dont je vais vous parler,

c'est de l'utilisation du circuit cérébral
pour y implanter des électrodes

et stimuler ou inhiber
certaines régions du cerveau

pour voir si l'on peut aider nos patients.

On y arrive en utilisant ce genre d'appareil,

cela s'appelle la stimulation cérébrale profonde.

Ce qu'on fait, c'est qu'on introduit ces électrodes
à travers le cerveau.

Nous aussi, on fait des trous dans le crâne,
de la taille d'une pièce d'un centime environ,

on y insère une électrode qui se trouve

complètement sous la peau,

reliée à un pacemaker dans la poitrine,

et avec une télécommande très semblable
à celle d'une télévision,

on peut régler la quantité d'électricité déchargée

dans les zones du cerveau concernées.

On peut la diminuer, l'augmenter,
l'allumer ou l'éteindre.

Il y a maintenant environ 100 000 patients
dans le monde

qui ont reçu ce traitement
de stimulation cérébrale profonde,

et je vais vous montrer quelques exemples

de l'utilisation de la stimulation cérébrale profonde

pour traiter les troubles moteurs,
de l'humeur, ou de la fonction cognitive.

Voilà à quoi ça ressemble
une fois implanté dans le cerveau.

Vous voyez l'électrode traverser le crâne
pour atteindre le cerveau

et y rester, et on peut la placer
vraiment n'importe où dans le cerveau.

Je dis à mes amis qu'aucun neurone n'est à l'abri

d'un neurochirurgien, parce qu'aujourd'hui,
on peut vraiment atteindre

à peu près n'importe quelle zone du cerveau
sans danger.

Le premier exemple que je vais vous montrer

est celui d'une patiente avec la maladie de Parkinson.

Cette dame souffre de la maladie de Parkinson,

elle a des électrodes dans son cerveau,

et je vais vous montrer comment elle est

quand les électrodes sont éteintes
et qu'elle subit les symptômes de la maladie de Parkinson,

et ensuite, on va les allumer.

Voilà à quoi ça ressemble.

Les électrodes sont éteintes, là,
et vous pouvez voir qu'elle tremble.

(Vidéo) Femme : Je ne peux pas.
Homme : Pouvez-vous toucher mon doigt ?

(Vidéo) Homme : C'est un peu mieux.
Femme : Ce côté est un peu mieux.

On va maintenant les allumer.

C'est allumé.
On les a juste allumées.

Ca marche comme ça,
sur le champ.

La différence entre trembler comme ça ou pas...

(Applaudissements)

La différence entre trembler comme ça ou pas
est liée au mauvais comportement

de 25 000 neurones dans son noyau sous-thalamique.

On sait maintenant
comment trouver ces fauteurs de trouble

et leur dire : «Messieurs, c'est assez.

On vous demande d'arrêter.»

Et on fait ça avec de l'électricité.

On utilise l'électricité
pour leur dicter comment se déclencher,

et on essaie de bloquer leur mauvais comportement
à l'aide de l'électricité.

Dans ce cas-ci,
on inhibe l'activité des neurones anormaux.

On a commencé à utiliser cette technologie
pour régler d'autres problèmes,

et je vais vous parler d'un cas fascinant

que nous avons rencontré,
un cas de dystonie.

La dystonie est un trouble
qui affecte les enfants.

C'est un trouble génétique
qui cause un mouvement de torsion,

ces enfants deviennent progressivement
de plus en plus tordus,

jusqu'à ne plus pouvoir respirer,
jusqu'à avoir des plaies,

des infections urinaires,
puis ils meurent.

En 1997, on m'a demandé
de voir ce jeune garçon,

parfaitement normal.
Il souffrait d'une forme de dystonie génétique.

Il y a huit enfants dans cette famille.

Cinq d'entre eux souffrent de dystonie.

Le voici.

Ce garçon a neuf ans,
il était parfaitement normal jusqu'à six,

puis son corps a commencé à se tordre,
le pied droit en premier,

puis le pied gauche,
ensuite le bras droit, puis le bras gauche,

ensuite le tronc,
pour en arriver, un an ou deux

après le début de la maladie,
à ne plus pouvoir marcher,

à ne plus pouvoir se tenir debout.

Il est devenu infirme et, effectivement,
la progression normale,

à mesure que la maladie s'aggrave,
c'est qu'ils deviennent de plus en plus tordus,

de plus en plus infirmes,
et beaucoup d'entre eux ne survivent pas.

Il est l'un de ces cinq enfants.

Sa seule manière de se déplacer
était en rampant sur le ventre, comme ça,

Il ne répondait à aucun médicament.

On ne savait pas quoi faire avec ce garçon.

On ne savait pas quelle opération réaliser,

où aller dans le cerveau,

mais sur la base de nos résultats
pour la maladie de Parkinson,

on s'est dit : pourquoi ne pas inhiber

cette même partie du cerveau
que nous avons inhibée

pour la maladie de Parkinson,
et nous verrons ce qui va arriver ?

Le voici.
On l'a opéré

en espérant qu'il irait mieux.
On n'en savait rien.

Vous le voyez maintenant,
de retour en Israël, où il vit,

trois mois après l'opération,
et le voila !

(Applaudissements)

Suite à ce résultat,
cette méthode est maintenant appliquée

partout dans le monde,

et des centaines d'enfants

ont pu bénéficier de ce type de chirurgie.

Ce garçon va maintenant à l'université

et mène une vie tout à fait normale.

Ça a été l'un des cas les plus satisfaisants

de toute ma carrière,

redonner la mobilité et la capacité de marcher
à ces enfants-là.

(Applaudissements)

On a réalisé qu'on pouvait peut-être
utiliser cette technologie

non seulement pour les circuits
qui contrôlent le mouvement

mais aussi pour les circuits
qui contrôlent autre chose,

et on a décidé de s'attaquer ensuite

aux circuits qui contrôlent l'humeur.

On a décidé de s'attaquer à la dépression,

pour la raison qu'elle est extrêmement répandue.

Comme vous le savez,
il y a beaucoup de traitements contre la dépression,

des médicaments ou la psychothérapie,

et même des traitements par électrochocs,

mais cela concerne des millions de personnes,

et il y a encore 10 ou 20 % des patients dépressifs

qui ne réagissent pas à ces traitements ;
ce sont ces patients que nous voulons aider.

Voyons si nous pouvons utiliser cette technique

pour aider les patients qui souffrent de dépression.

La première chose qu'on a faite,
c'est examiner

les différences entre le cerveau
d'une personne dépressive

et celui d'une personne normale.

Nous avons réalisé des scanners TEP
pour examiner le flux du sang dans le cerveau,

et nous avons remarqué
que chez les patients dépressifs,

comparativement aux patients normaux,

certaines parties du cerveau sont éteintes.

Ce sont les zones en bleu.

Ici, on a vraiment le blues...

Les zones en bleu sont celles
qui sont impliquées

dans la motivation, l'énergie,
et la prise de décision,

et en effet, lorsque vous êtes aussi déprimé
que ces patients,

ces qualités sont affaiblies.
Vous manquez de motivation et d'énergie.

L'autre chose que nous avons découverte,

c'est qu'il y avait une zone hyperactive,
la zone 25,

qu'on voit ici en rouge.

La zone 25 est celle du centre de la tristesse
dans le cerveau.

Si je vous attriste,
par exemple en vous rappelant

la dernière fois que vous avez vu
vos parents ou un ami

avant qu'ils ne meurent,

cette partie du cerveau s'allume.

C'est le centre cérébral de la tristesse.

Chez les patients dépressifs,
il est hyperactif.

La zone cérébrale de la tristesse
est chauffée au rouge.

Le thermostat est réglé à 100 degrés,

et les autres parties du cerveau,
associées à l'énergie et à la motivation, sont éteintes.

On s'est donc demandé si on pouvait placer des électrodes
dans cette zone de la tristesse

pour voir si c'était possible
de baisser le thermostat,

de diminuer l'activité,

et quelles en seraient les conséquences.

On est donc allé implanter des électrodes
chez des patients dépressifs.

Ce travail a été réalisé avec ma collègue,
Helen Mayberg, d'Emory.

On a placé des électrodes dans la zone 25,

et sur le scanner du haut,
vous voyez qu'avant l'opération,

la zone 25, la zone de la tristesse,
est chauffée au rouge,

et les lobes frontaux, en bleu, sont éteints.

Après trois mois de stimulation continue,

24 heures par jour,
puis six mois de stimulation continue,

on voit un renversement total de la situation.

On est capables de faire descendre la zone 25

jusqu'à un niveau plus normal,

et on est capables de reconnecter

les lobes frontaux du cerveau,

et en effet, on voit des résultats stupéfiants

chez ces patients
qui souffrent de dépression sévère.

Nous en sommes maintenant aux tests cliniques,
dans la phase III des tests cliniques,

et ça pourrait devenir une nouvelle méthode,

si c'est sans danger
et qu'on montre que c'est efficace,

pour traiter les patients
avec des dépressions sévères.

Je vous ai montré qu'on peut utiliser
la stimulation cérébrale profonde

pour traiter le système moteur

dans les cas de maladie de Parkinson
et de dystonie.

Je vous ai montré qu'on pouvait l'utiliser
pour traiter le circuit de l'humeur

dans les cas de dépression.

Peut-on utiliser la stimulation cérébrale profonde
pour vous rendre plus intelligent ?

(Rires)

Ça intéresse quelqu'un ?

(Applaudissements)

Bien sûr qu'on le peut, non ?

Alors ce qu'on a décidé de faire,

c'est d'essayer de rajouter un turbo

aux circuits de la mémoire
dans le cerveau.

On va placer des électrodes
à l'intérieur des circuits

qui régulent la mémoire
et les fonctions cognitives,

pour voir si on peut stimuler leur activité.

Mais on ne va pas faire ça
avec des gens normaux.

On va faire ça avec des gens
qui ont un déficit cognitif.

On a choisi de traiter des patients
qui souffrent de la maladie d'Alzheimer,

et qui ont des déficits du système cognitif
et de la mémoire.

Comme vous savez,
c'est le principal symptôme

du stade précoce de la maladie d'Alzheimer.

On a donc placé des électrodes
à l'intérieur de ce circuit,

dans une zone du cerveau appelée le fornix,

qui est l'autoroute d'entrée et de sortie
du circuit de la mémoire,

dans le but de voir si on pouvait l'activer,

et ainsi aider ces patients

atteints de la maladie d'Alzheimer.

Il s'avère que dans le cas
de la maladie d'Alzheimer,

il y a un grand déficit
d'utilisation du glucose dans le cerveau.

Le cerveau est un goinfre
en ce qui concerne l'utilisation du glucose.

Il consomme 20 % de tout notre...

Même si son poids ne représente que 2 %,

il consomme 10 fois plus de glucose
qu'il ne le devrait par rapport à son poids.

20 % de tout le glucose de notre corps
est utilisé par le cerveau,

et quand on passe d'un état normal

à de légères déficiences cognitives,

ce qui est un signe précurseur,
puis jusqu'à la maladie d'Alzheimer,

alors y a certaines parties du cerveau
qui arrêtent de consommer du glucose.

Elles se ferment.
Elles s'éteignent.

Et en effet,
nous voyons que ces zones en rouge,

autour du ruban cortical extérieur,

deviennent progressivement
de plus en plus bleues,

jusqu'à s'éteindre complètement.

C'est comme s'il y avait une panne de courant

dans une partie du cerveau,
une panne de courant localisée.

Les lumières sont éteintes
dans certaines parties du cerveau

chez les patients atteints
de la maladie d'Alzheimer.

La question est la suivante :
est-ce que ces lumières sont éteintes pour toujours,

ou est-ce qu'on peut les rallumer ?

Est-ce qu'on peut amener ces parties du cerveau
à consommer à nouveau du glucose ?

C'est ce qu'on a fait.
On a implanté des électrodes dans le fornix

de patients atteints de la maladie d'Alzheimer,
on les a allumées,

et on a observé ce qui arrivait
au glucose consommé dans le cerveau.

Et en effet, en haut,
vous allez voir qu'avant l'opération,

les zones en bleu sont celles
qui utilisent moins de glucose que la normale,

principalement les lobes pariétaux et temporaux.

Ces parties du cerveau sont éteintes.

Les lumières sont éteintes
dans ces parties du cerveau.

On a ensuite placé les électrodes de SCP,
et on a attendu un mois,

ou un an,
et les zones en rouge

sont celles où on a augmenté
la consommation du glucose.

En effet, on est capables d'amener
ces zones du cerveau

qui ne consommaient pas de glucose
à en consommer de nouveau.

L'important, ici,
c'est que pour la maladie d'Alzheimer,

les lumières sont éteintes
mais il y a quelqu'un à la maison,

et on est capables de rétablir le courant

dans ces parties du cerveau,
et en faisant ça,

on s'attend à ce que leurs fonctions reviennent.

On en est maintenant aux essais cliniques.

On va opérer 50 patients qui en sont

au stade précoce de la maladie d'Alzheimer

pour voir si c'est sans danger
et efficace,

et si on peut améliorer
leurs fonctions neurologiques.

(Applaudissements)

Le message que je veux vous transmettre aujourd'hui,

c'est qu'en fait,
il y a plusieurs circuits dans le cerveau

qui fonctionnent mal
aux divers stades d'une maladie,

que ce soit la maladie de Parkinson,

la dépression, la schizophrénie
ou la maladie d'Alzheimer.

On apprend aujourd'hui
à connaître ces circuits,

et à comprendre quelles zones du cerveau
sont responsables

des signes cliniques et des symptômes
de ces maladies.

On peut maintenant atteindre ces circuits.

On peut introduire des électrodes
à l'intérieur de ces circuits.

On peut graduer l'activité de ces circuits.

On peut la diminuer s'ils sont hyperactifs,

s'ils causent des problèmes,
des problèmes qui se répercutent dans le cerveau,

ou on peut l'augmenter
s'ils ne sont pas assez actifs,

et en faisant ça, on pense pouvoir aider

le fonctionnement général du cerveau.

Les conséquences de ceci, évidemment,
c'est que l'on sera peut-être capables

de modifier les symptômes de la maladie,

et je ne vous l'ai pas encore dit,
mais certains signes nous montrent

qu'on pourra peut-être réparer les zones du cerveau endommagées
en utilisant de l'électricité.

Nous verrons dans le futur si,
effectivement,

on peut modifier non seulement l'activité,

mais aussi si on peut exploiter

certaines des fonctions réparatrices du cerveau.

J'imagine qu'il y aura une augmentation importante

des applications de cette technique.

On va utiliser les électrodes
pour de nombreux troubles du cerveau.

L'une des choses les plus enthousiasmantes
à ce sujet,

est que ça implique un travail multidisciplinaire.

Ça implique le travail d'ingénieurs,
de scientifiques en imagerie

et en recherche fondamentale,
de neurologues,

de psychiatres, de neurochirurgiens,
et c'est certainement

la rencontre de toutes ces disciplines
qui rend la chose si excitante.

Je crois que nous serons capables

de chasser de plus en plus
de ces mauvais esprits

hors du cerveau,
à mesure que le temps passe,

et la conséquence, bien sûr,

c'est que l'on pourra aider
beaucoup plus de patients.

Merci beaucoup.