Une nouvelle technique de neurostimulation non invasive qui permet d’atteindre les régions profondes du cerveau a été utilisée pour élucider les mécanismes cérébraux de la douleur, avec de prometteuses applications cliniques neurologiques et psychiatriques. Les résultats de cette étude, publiée dans le journal Pain, mettent en lumière le potentiel de cette technologie pour sonder les réseaux neuronaux de la douleur, avec, en perspective le développement d’interventions cliniques efficaces.
« Jusqu’à récemment, les techniques de neuromodulation comprenaient des méthodes invasives (stimulation cérébrale profonde) et des approches non invasives qui avaient une faible capacité à atteindre les régions profondes du cerveau. C’est le cas en particulier de la stimulation magnétique transcrânienne et la stimulation transcrânienne par courant continu (tDCS) », explique Oury Monchi, chercheur au Centre de recherche de l’Institut universitaire de gériatrie de Montréal (CRIUGM) et professeur au Département de radiologie, radio-oncologie et médecine nucléaire (Faculté de médecine) de l’Université de Montréal.
« La stimulation transcrânienne par ultrasons (TUS) se présente comme une alternative novatrice, car elle utilise l’énergie de manière non invasive pour cibler plus précisément et plus profondément des régions profondes du cerveau, notamment celles impliquées dans la douleur », poursuit Ali K. Zadeh le premier auteur de l’étude.
Les chercheurs ont mené un essai expérimental à double insu et contrôlé par placebo auprès de 25 participants sains âgés de 18 à 40 ans. L’étude visait à évaluer l’effet de la TUS sur différents tests de sensibilité à la douleur, en ciblant précisément deux régions du cerveau : le cortex somatosensoriel primaire gauche (S1) et le noyau ventro-postéro-latéral gauche (VPL) du thalamus.
Les résultats révèlent que la stimulation de la région S1 abaisse significativement le seuil de détection et la tolérance à la douleur thermique du côté opposé à la stimulation, reflétant une sensibilité accrue à la douleur. Parallèlement, le ciblage du S1 ou du VPL a entraîné une diminution bilatérale du seuil de détection de la chaleur non-douloureuse. En revanche, aucun changement significatif n’a été observé dans la sensibilité à la douleur mécanique. Ces observations confirment l’implication de l’axe S1-VPL dans la composante thermique de la douleur.
En abaissant significativement les seuils de détection et de tolérance, l’axe S1-VPL agit ainsi comme un véritable modulateur capable d’amplifier le signal sensoriel et de produire une sensibilité accrue.
« Ces découvertes modifient notre compréhension du rôle de ces structures, qui ne sont pas de simples relais passifs, mais des acteurs dynamiques capables d’amplifier le signal douloureux, un mécanisme souvent observé dans les douleurs chroniques », précise Pierre Rainville, chercheur au CRIUGM, professeur à la Faculté de médecine dentaire de l’Université de Montréal et co-auteur de l’étude.
« Le fait que nous ayons pu induire une hypersensibilité, plutôt qu’une analgésie, souligne la nature bidirectionnelle de ce réseau neuronal et la puissance de la stimulation par ultrasons », ajoute le Dr Oury Monchi.
« Nos travaux démontrent que la technologie par ultrasons permet d’atteindre une précision inédite pour moduler l’activité de structures profondes du cerveau sans recourir à la chirurgie. Cela ouvre de nouvelles voies pour comprendre comment le cerveau traite la douleur, une étape importante avant de proposer de nouveaux traitements », conclut Oury Monchi.
Source. Ali K. Zadeh, Sandra Masoud, Yuan Song, Gabriel D. Pinilla-Monsalve, Lucas Ronat, Imola Mihalecz, Samuel Pichardo, Pierre Rainville, Oury Monchi. Effects of Transcranial Ultrasound Stimulation (TUS) of S1 and VPL Nucleus of the Thalamus on Acute Pain Perception.
Financements. Cette étude a été financée par une subvention à la découverte du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) octroyée à O. Monchi, par le Fonds des leaders John-R.-Evans de la Fondation canadienne pour l’innovation octroyé à O. Monchi, P. Rainville et S. Pichardo, et par les fonds de démarrage du CRIUGM de O. Monchi. A.K. Zadeh a bénéficié d’une bourse d’études supérieures Brain Create du CRSNG.
Contact. Pour toute demande d’information, veuillez contacter : Dr Oury Monchi Centre de recherche de l’Institut universitaire de gériatrie de Montréal Courriel : oury.monchi@umontreal.ca