STIMULATION MAGNÉTIQUE TRANSCRÂNIENNE: À QUOI ÇA SERT ET TYPES - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

La stimulation magnétique transcrânienne est une technique de stimulation cérébrale non invasive qui a connu une forte augmentation ces dernières années, non seulement dans le domaine de la recherche, mais aussi dans le domaine clinique avec rééducation et exploration thérapeutique.

Ce type de techniques de stimulation cérébrale permet de moduler l'activité cérébrale sans avoir besoin de pénétrer à travers la voûte crânienne pour atteindre directement le cerveau.

Dans les techniques d'étude du cerveau, nous pouvons trouver diverses techniques, mais les plus utilisées sont la stimulation transcrânienne en courant continu (tDCS) et, dans une plus large mesure, la stimulation magnétique transcrânienne (Vicario et al., 2013).

À quoi sert la stimulation magnétique transcrânienne?

En raison de leur capacité de neuromodulation, ces techniques peuvent être utilisées pour l'exploration et la modulation de différentes fonctions cérébrales: la motricité, la perception visuelle, la mémoire, le langage ou l'humeur, dans le but d'améliorer les performances (Pascual Leone et al., 2011).

Chez les adultes en bonne santé, ils ont généralement été utilisés pour surveiller l'excitabilité corticale et comme techniques de neuromodulation pour induire la plasticité cérébrale. Cependant, l'utilisation de ces techniques dans la population pédiatrique se limite au traitement de certaines maladies, pour réhabiliter des fonctions endommagées (Pascual leone et al., 2011).

Actuellement, son utilisation s'est étendue au domaine de la psychiatrie, de la neurologie et même de la rééducation puisque de nombreuses maladies neurologiques et psychiatriques de l'enfance et de l'adolescence présentent des altérations de la plasticité cérébrale (Rubio-Morell et al., 2011).

Parmi les fonctions cognitives qui semblent s'améliorer, on trouve celles causées par la maladie de Parkinson, le contrôle moteur après un AVC, l'aphasie, l'épilepsie et la dépression, entre autres (Vicario et al., 2013).

Concept de plasticité cérébrale

La plasticité cérébrale représente une propriété intrinsèque du système nerveux central. Elle est essentielle à la mise en place et au maintien des circuits cérébraux, à travers la modification des structures et des fonctions en réponse aux demandes environnementales (Pascual Leone et al., 2011)

Le cerveau est un organe dynamique qui utilise des mécanismes tels que la potentialisation, l'affaiblissement, l'élagage, l'ajout de connexions synaptiques ou la neurogenèse pour adapter son architecture et ses circuits, permettant l'acquisition de nouvelles compétences ou l'adaptation après une blessure. C'est un mécanisme essentiel pour la capacité d'apprendre, de se souvenir, de se réorganiser et de se remettre des lésions cérébrales (Rubio-Morell et al., 2011).

Cependant, l'existence de mécanismes de plasticité atypiques peut impliquer le développement de symptômes pathologiques. Une plasticité excessive ou une hyperplasticité impliquera que les structures cérébrales sont instables et que les systèmes fonctionnels essentiels pour un fonctionnement cognitif optimal peuvent être affectés.

D'autre part, le déficit de plasticité ou d'hypoplasticité peut être préjudiciable à l'adaptation de notre répertoire comportemental à l'environnement, c'est-à-dire que nous sommes incapables de nous adapter à l'évolution des exigences environnementales (Pascual leone et al., 2011)

Une vue actualisée de l'étiologie des troubles psychiatriques relie ces altérations à des troubles dans des circuits cérébraux spécifiques, plutôt qu'à des altérations structurelles focales ou à une neurotransmission (Rubio-Morell, et al., 2011).

Par conséquent, les méthodes de stimulation cérébrale, à terme, peuvent permettre des interventions basées sur la modulation de la plasticité, du fait de leur capacité à induire des changements à long terme et ainsi optimiser la situation de chaque individu (Pascual leone, et al., 2011)

Qu'est-ce que la stimulation magnétique transcrânienne?

La stimulation magnétique transcrânienne est une procédure focale, indolore et sûre (article Rubio-Morell, et al). En raison de sa capacité de neuromodulation, il est capable de produire des changements transitoires au niveau de la plasticité cérébrale par la modification des états d'excitabilité corticale (Rubio-Morell et al., 2011).

C'est une procédure qui est utilisée pour créer des courants électriques dans des régions discrètes, grâce à l'application d'impulsions électromagnétiques rapides et changeantes sur le cuir chevelu de l'individu avec une bobine de cuivre connectée.

Le champ électromagnétique pénètre à travers la peau et le crâne et atteint le cortex cérébral pour influencer les changements au niveau de l'excitabilité neuronale.

Les dispositifs utilisés dans l'application de la stimulation magnétique transcrânienne et des champs magnétiques sont variés. En général, les stimulateurs utilisent des bobines de stimulation de différentes formes et tailles qui sont appliquées à la surface du cuir chevelu.

Les bobines sont construites à partir de fil de cuivre isolé avec un moule en plastique. Les formes de bobine les plus utilisées sont la bobine circulaire et la bobine en forme de huit (manolo manuel).

Principes de la stimulation magnétique transcrânienne

Cette technique est basée sur le principe de l'induction électromagnétique de M. Faraday, à partir de laquelle un champ magnétique qui oscille rapidement en fonction du temps, pourra induire un petit courant électrique intracrânien dans les neurones du cortex cérébral sous-jacent.

Le courant électrique utilisé, c'est un champ magnétique qui est appliqué sur le cuir chevelu dans une région spécifique, induit un courant électrique dans le cortex cérébral qui est parallèle et dans le sens opposé à celui reçu.

Lorsque le courant électrique stimulant est focalisé sur le cortex moteur et qu'une intensité optimale est utilisée, une réponse motrice ou un potentiel évoqué moteur sera enregistré (Rubio-Morell et al., 2011).

Types de stimulation magnétique transcrânienne

Un type de stimulation magnétique transcrânienne est répétitive (rTMS), qui consiste en l'application de plusieurs impulsions électromagnétiques en succession rapide. Selon la fréquence de stimulation à laquelle ces impulsions sont émises, cela induira des changements différents.

• Stimulation haute fréquence: lorsque la stimulation utilise plus de 5 impulsions électromagnétiques par seconde, l'excitabilité de la voie stimulée augmente.
• Stimulation basse fréquence: lorsque la stimulation utilise moins d'une impulsion par seconde, l'excitabilité de la voie stimulée diminue.

Lorsque ce protocole est appliqué, il peut induire des réponses robustes et cohérentes chez les sujets et conduire à une potentialisation ou une dépression des amplitudes des potentiels évoqués moteurs en fonction des paramètres de stimulation.

Un protocole rTMS, connu sous le nom de Theta Burst Stimulation (TBS), imite les paradigmes utilisés pour induire une potentialisation à long terme (PLP) et une dépression à long terme (DLP) dans des modèles animaux.

Lorsqu'elle est appliquée en continu (CTBS), la stimulation évoquera des potentiels qui montrent une diminution marquée de l'amplitude. En revanche, lorsqu'ils sont appliqués par intermittence (ITBS), des potentiels de plus grande amplitude seront identifiés (Pascual leone et al., 2011).

Techniques de stimulation magnétique transcrânienne, d'électroencéphalographie (EEG) et d'imagerie par résonance magnétique (IRM)

L'intégration en temps réel de la stimulation magnétique transcrânienne avec l'EEG peut fournir des informations sur la réponse corticale locale et la dynamique du réseau distribué chez des sujets sains et malades.

L'utilisation de la stimulation magnétique transcrânienne et de l'IRM comme mesure des résultats permet la mise en œuvre d'une variété de techniques sophistiquées pour identifier et caractériser les réseaux de connectivité entre les différentes régions du cerveau.

Ainsi, plusieurs études ont montré que l'architecture des réseaux cérébraux varie au cours du vieillissement normal et peut être anormale chez les patients souffrant de diverses affections neuropsychiatriques telles que schizophrénie, dépression, épilepsie, trouble du spectre autistique ou trouble déficitaire. attention et hyperactivité.

Stimulation cérébrale et pathologie

L'une des principales applications de la stimulation magnétique transcrânienne est son application pour améliorer les performances ou les symptômes causés par différents troubles du développement, des troubles neuropsychiatriques ou des lésions cérébrales acquises, qui peuvent affecter le fonctionnement de la plasticité cérébrale.

Les maladies vasculaires

La pathologie des maladies vasculaires est liée à un déséquilibre hémisphérique, dans lequel l'activité de l'hémisphère endommagé est compensée par une augmentation de l'activité de la zone homologue controlatérale.

Différentes études avec l'application du protocole rTMS montrent son potentiel pour la rééducation des symptômes moteurs: augmentation de la force de préhension ou réduction de la spasticité.

Épilepsie

L'épilepsie est une pathologie qui implique la souffrance d'épisodes convulsifs dus à une hyper-excitabilité du cortex cérébral.

Un nombre varié d'études avec des patients en âge de l'enfance atteints d'épilepsie de type focal ont montré une réduction significative de la fréquence et de la durée des crises d'épilepsie. Cependant, cette conclusion n'est pas généralisable car il n'y a pas de réduction systématique de tous les participants.

TDAH

Le trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention est associé à une sous-activation de différentes voies, en particulier dans le cortex préfrontal dorsolatéral.

L'étude de Weaver et al.montre une amélioration clinique globale et les résultats des échelles d'évaluation chez les personnes atteintes de TDAH après l'application de différents protocoles de stimulation magnétique transcrânienne.

TORCHE

Dans le cas du trouble du spectre autistique, une augmentation de l'activité gamma générale est décrite, qui peut être liée aux différentes altérations attentionnelles, linguistiques ou de la mémoire de travail que ces individus présentent.

Les différentes investigations suggèrent des bénéfices de l'utilisation thérapeutique de la stimulation magnétique transcrânienne chez les enfants atteints de TSA. Les participants montrent une amélioration significative de l'activité gamma, une amélioration des paramètres comportementaux, des améliorations attentionnelles et même une augmentation des scores liés à l'acquisition du vocabulaire.

Cependant, en raison du petit nombre d'études et de l'utilisation d'une variété de protocoles de stimulation, il n'a pas été possible d'identifier un protocole optimal pour son utilisation thérapeutique.

Dépression

La dépression chez les enfants et les adolescents semble être associée à un déséquilibre dans l'activation de différentes zones telles que le cortex préfrontal dorsolatéral et les régions limbiques. Plus précisément, il y a hypo-activation dans les régions de gauche, tandis que dans la droite, il y a hyperactivation de ces structures.

Les études disponibles suggèrent l'existence d'effets au niveau clinique de l'utilisation des protocoles rTMS: réduction des symptômes, amélioration et même rémission clinique.

Schizophrénie

Dans le cas de la schizophrénie, une augmentation de l'excitabilité du cortex temporo-pariétal gauche a été identifiée, d'une part, associée à des symptômes positifs et, d'autre part, à une diminution de l'excitabilité préfrontale gauche, liée à des symptômes négatifs.

Les résultats sur les effets de la stimulation magnétique transcrânienne dans la population pédiatrique montrent une réduction des symptômes positifs, des hallucinations.

Limites

Dans l'ensemble, ces études montrent des preuves préliminaires sur le potentiel des techniques de stimulation cérébrale. Cependant, différentes limitations ont été identifiées, notamment la faible utilisation des techniques de stimulation, généralement associées à des pathologies graves ou dans lesquelles le traitement médicamenteux n'a pas d'effet significatif.

En revanche, l'hétérogénéité des résultats et les différentes méthodologies utilisées rendent difficile l'identification des protocoles de stimulation optimaux.

Les recherches futures devraient approfondir les connaissances sur les effets physiologiques et cliniques de la stimulation magnétique transcrânienne.

Bibliographie

1. Pascual-Leone, A., Freitas, C., Oberman, L., Horvath, J., Halko, M., Eldaief, M., Rotenberg, A. (2011). Caractérisation de la plasticité corticale cérébrale et de la dynamique du réseau à travers l'âge dans la santé et la maladie avec TMS-EEG et TMS-fMRI. Brain Topogr. (24), 302-315.
2. Rubio-Morell, B., Rotenberg, A., Hernández-Expósito, S., et Pascual-Leone, Á. (2011). Utilisation de la stimulation cérébrale non invasive dans les troubles psychiatriques de l'enfant: nouvelles opportunités et défis diagnostiques et thérapeutiques. Rev Neurol, 53 (4), 209-225.
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4. Vicario, C. et Nitsche, M. (2013). Stimulation cérébrale non invasive pour le traitement des maladies cérébrales de l'enfance et de l'adolescence: état de l'art, limites actuelles et défis futurs. Frontiers in systems neurscience, 7 (94).
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