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La stimulation transcutanée du nerf vague auriculaire (ta-VNS) est une technique de neuromodulation non invasive utilisée pour atténuer les troubles moteurspost-AVC 1. Cette méthode consiste à stimuler la concha auriculaire avec des électrodes pour activer la branche auriculaire du nerf vague. Cette stimulation initie la voie 2 du locus du noyau tractus solitaire (NTS) (NTS), qui monte vers des projections vagues centrales dans le cortex moteur, le lobe frontal, le thalamus et le cervelet. Ce processus améliore la plasticité neuronale et la réorganisationdes réseaux 3. Comparé à la stimulation invasive traditionnelle du nerf vague, le ta-VNS préserve l’efficacité thérapeutique tout en atténuant les risques chirurgicaux et les taux de complications4. Ces avantages en font un axe de recherche majeur dans la science de larééducation 5,6,7.
Les preuves cliniques soutiennent l’efficacité combinée du ta-VNS et de l’entraînement moteur pour améliorer la fonction motrice post-AVC. Chang et al.8 ont randomisé 36 patients victimes d’AVC présentant une altération des membres supérieurs en deux groupes : ta-VNS actif associé à l’entraînement moteur robotique et faux ta-VNS avec entraînement robotique. Le groupe ta-VNS actif a montré une amélioration significativement plus importante de la spasticité des membres supérieurs et de l’activité électromyographique que le groupe simulé, indiquant une récupération motrice améliorée. Pour compléter ces résultats, Zheng et al.9 ont utilisé des potentiels évoqués moteurs pour démontrer que les patients ayant reçu un TA-VNS synchronisé avec un entraînement robotique présentaient une excitabilité (amplitude) accrue du cortex moteur primaire (M1) et une efficacité de conduction améliorée (latence réduite) par rapport à ceux recevant une formation robotique seule. Cela suggère que le TA-VNS combiné favorise la réorganisation corticale fonctionnelle pour améliorer la récupération motrice.
Cependant, les interventions combinées existantes utilisent généralement une stimulation en boucle ouverte à paramètres fixes, manquant de réactivité dynamique en boucle fermée aux états neuronaux. Pour répondre à cette limitation, nous avons conçu un nouveau système en boucle fermée déclenché par électroencéphalographie (EEG) qui intègre le ta-VNS avec un entraînement moteur basé sur l’interface cerveau-ordinateur (BCI) (Figure 1), comprenant quatre composants : un système de synchronisation, une unité d’acquisition EEG, un gant pneumatique pour la rééducation de la main et un dispositif ta-VNS. L’unité d’acquisition EEG capture l’engagement cérébral lié à l’intention motrice en décodant les signaux EEG, utilisant des caractéristiques d’engagement en temps réel comme biomarqueur pour déclencher le gant pneumatique et le dispositifta-VNS 10. Les deux appareils se connectent à l’hôte de synchronisation via des ports série filaires. Lorsque l’engagement cérébral atteint un seuil prédéfini, les dispositifs s’activent de manière synchrone, permettant une intervention ta-VNS en boucle fermée, précisément adaptée à l’entraînement moteur. Cette synchronisation est supposée améliorer l’efficacité synaptique entre le cortex moteur et les neurones moteurs spinaux, car des recherches antérieures suggèrent que le TA-VNS associé à l’entraînement moteur peut moduler l’excitabilité corticale et la fonctionsynaptique 11. Inversement, le ta-VNS n’est pas déclenché si la valeur d’engagement du cerveau est inférieure au seuil. On prévoit que ce système pourrait renforcer le couplage corticospinal et favoriser la plasticité synaptique, étant donné que le ta-VNS en boucle fermée synchronisé avec le mouvement a montré un potentiel pour améliorer les résultats de récupérationmotrice 12, offrant ainsi un potentiel significatif pour les études de neuroréhabilitation.
Le système est principalement adapté aux patients victimes d’AVC souffrant de dysfonction motrice des membres supérieurs. L’éligibilité exige que les patients disposent d’une capacité cognitive suffisante pour l’accomplissement des tâches ainsi que de signes vitaux stables. Les principales contre-indications incluent la présence d’appareils électroniques implantés, des lésions cutanées ou des anomalies au site de stimulation auriculaire, une pathologie diagnostiquée du nerf vague cervical ou des arythmies spécifiques. Les contraintes opérationnelles impliquent la nécessité de personnel formé pour administrer l’intervention et une surveillance continue lors des premières séances afin d’assurer la tolérance à la stimulation et la sécurité des procédures.
Compte tenu de la nouveauté de ce système intégré, un protocole applicatif standardisé est primordial pour garantir une administration et une réplication cohérentes de la méthode. Par conséquent, l’objectif principal de cet article méthodologique est de présenter un protocole standardisé pour le système ta-VNS en boucle fermée synchronisé avec l’entraînement moteur basé sur la BCI. De plus, en utilisant une évaluation fonctionnelle basée sur l’EEG dans un cas représentatif, nous avons cherché à explorer préliminairement les effets neuromodulateurs du système ta-VNS en boucle fermée synchronisé avec l’entraînement moteur basé sur BCI comparé au sham ta-VNS synchronisé avec l’entraînement moteur basé sur BCI. Ce travail établit les bases méthodologiques et démontre la faisabilité initiale d’appliquer cette intervention synchronisée en milieu clinique.