Décryptez l’épilepsie grâce à un cerveau virtuel

L’épilepsie touche environ 50 millions de personnes dans le monde et 500 000 personnes en France. Mais cette affection neurologique grave pourrait connaître un tournant de taille grâce aux avancées technologiques et scientifiques.

 
 

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De nombreux scientifiques tentent de décrypter l’épilepsie. Image du domaine public.


 

Sereni Magazine s’était déjà penché sur le cas de l’épilepsie, cette affection neurologique caractérisée par des crises récurrentes. Une crise est déclenchée lorsque des décharges électriques excessives soudaines ont lieu dans un groupe de cellules cérébrales. Selon la localisation et la fonction des cellules cérébrales touchées, une crise peut s’exprimer par une secousse musculaire, des convulsions sévères et prolongées mais également par une petite perte d’attention. Et si l’épilepsie est généralement traitée par une prise quotidienne de médicaments, la chirurgie peut être une solution efficace lorsque le patient ne réagit pas aux traitements médicamenteux.

 
 

Comprendre et combattre l’épilepsie

 

Si l’épilepsie est répandue depuis des siècles, les moyens de comprendre ses mécanismes sont encore restreints. Il faut généralement s’en remettre à l’interprétation visuelle d’un IRM et d’un électroencéphalogramme (EGG)* pour effectuer un diagnostic et décider d’un traitement. Mais la moitié des patients ne présentent pas de preuves visibles à l’IRM. Pour mieux comprendre l’épilepsie et aider les chirurgiens à s’entraîner, une équipe constituée de scientifiques du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), de l’Institut national de la santé et de la recherche médicale (Inserm), de l’Université d’Aix-Marseille et de l’Assistance Publique-Hôpitaux de Marseille a imaginé un cerveau virtuel semblable à celui d’une personne épileptique. Une étude publiée le 28 juillet 2016 dans la revue Neurolmage explique que les chercheurs ont conçu un modèle numérique de base puis ont ajouté les données individuelles d’un patient épileptique. Grâce à la modélisation numérique, ils ont pu observer dans ce cerveau virtuel les zones où naissent les crises d’épilepsie et leur moyen de propagation. Selon les chercheurs, cela signifie que « ce cerveau a donc une véritable valeur de prédiction du fonctionnement des crises pour chaque patient, ce qui offre un diagnostic beaucoup plus précis ». Cette technologie pourrait également changer la donne pour les patients qui ne réagissent pas au traitement médicamenteux et ont recours à la chirurgie. Les chercheurs expliquent que les chirurgiens pourront ainsi « repérer les zones à opérer, en évitant pour ce faire d’avoir à procéder à un geste invasif, et surtout de préparer l’opération en testant différents gestes possibles, en voyant lequel est le plus efficace et quelles sont ses conséquences, chose évidemment impossible à faire sur le patient ».

 
 

Prévenir les crises

 

Les crises d’épilepsie ne peuvent être anticipées et empêchent les malades de se protéger. Un groupe de neuroscientifiques de l’Université de Melbourne et de chercheurs d’IBM se sont associés afin de créer un appareil capable de prévenir à l’avance les épileptiques d’une crise à venir. Ceux-ci pourront alors se mettre à l’abri et prévenir les secours. Ce système d’alarme sera sous la forme d’une puce neuromorphique TrueNorth développée par IBM. Inspirée du cerveau humain, cette puce intégrée à un wearable serait capable de communiquer avec un implant cérébral et de prévenir le malade d’une future crise épileptique via son smartphone. Pour mettre en œuvre ce projet, les chercheurs analysent les ondes émises par le cerveau en reliant un sujet à un EEG. En demandant au sujet d’effectuer une série de tâches comme serrer la main gauche ou la main droite, l’algorithme est parvenu à prédire quelle main serait pressée 76 % du temps. Des essais précédents avaient montré une précision de 86 %. Les chercheurs espèrent perfectionner l’algorithme d’apprentissage automatique afin de commercialiser leur projet et aider le quotidien de nombreux épileptiques.

 

* Un électroencéphalogramme (EGG) permet entre autre de mesurer les influx nerveux anormaux produits par les neurones dans certaines zones du cerveau qui caractérisent l’épilepsie.

 
 

Sarah Belnez pour Sereni Magazine.

 
 



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