Les progrès réalisés dans la technologie de la stimulation cérébrale profonde (DBS) permettent désormais d'enregistrer des signaux électrophysiologiques à partir d'électrodes implantées, en plus de fournir une stimulation thérapeutique. Les enregistrements intracrâniens de DBS à long terme peuvent caractériser les effets neuronaux d'agents pharmacologiques, tels que les médicaments favorisant le sommeil, offrant ainsi une occasion unique de comprendre leurs mécanismes d'action basés sur les circuits.
Article de méthode
Exploiter les enregistrements longitudinaux de la DBS pour sonder les mécanismes pharmacologiques : étude du rôle des antagonistes de l'orexine sur l'activité de l'amygdale étendue
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les progrès réalisés dans la technologie de la stimulation cérébrale profonde (SCP) permettent désormais d'enregistrer des signaux électrophysiologiques à partir d'électrodes implantées, en plus de fournir une stimulation. Ces enregistrements intracrâniens offrent une occasion rare de mesurer l'activité cérébrale chez des sujets humains au fil du temps, en relation avec les symptômes et les comportements en conditions naturelles. Des biomarqueurs objectifs peuvent être utilisés pour identifier les mécanismes d'action au niveau des circuits des interventions thérapeutiques, telles que les agents pharmacologiques, chez l'humain. Ici, les auteurs décrivent des méthodes permettant d'effectuer des enregistrements électrophysiologiques à long terme en milieu naturel pendant des interventions pharmacologiques, afin de caractériser les effets neuronaux des médicaments psychotropes. Les auteurs présentent un cas illustratif d'un patient recevant une SCP pour un trouble obsessionnel-compulsif (TOC) sévère et réfractaire associé à une insomnie, dans lequel l'activité bêta était surveillée longitudinalement au niveau du noyau préoptique de la stria terminale (BNST). Les auteurs constatent que la réduction de la dose d'un antagoniste de l'orexine, utilisé comme traitement de l'insomnie et pris le soir, augmente significativement durant la nuit le biomarqueur bêta du BNST associé à l'éveil. Cette étude de cas met en évidence le rôle de la signalisation de l'orexine dans la régulation de l'activité du BNST liée à l'éveil, et souligne l'utilité des enregistrements SCP pour identifier les mécanismes d'action fondés sur les circuits des agents pharmacologiques.
Introduction
Une activité électrophysiologique cérébrale dysrégulée est au cœur de la physiopathologie de nombreuses affections neuropsychiatriques. Les agents pharmacologiques utilisés pour traiter ces affections doivent donc agir en modifiant l'activité électrophysiologique endogène du cerveau afin d'en modifier les symptômes et le comportement. Toutefois, les méthodes dont disposent les chercheurs pour surveiller l'activité électrique cérébrale restent limitées. À l'heure actuelle, l'imagerie fonctionnelle constitue la modalité principale pour caractériser les effets neuronaux des agents pharmacologiques chez les sujets humains. Bien que l'imagerie fonctionnelle présente l'avantage d'être non invasive et spatialement complète, elle utilise souvent l'activité métabolique comme mesure indirecte de l'activité électrophysiologique et présente une résolution temporelle limitée, ne capturant qu'un bref instantané de l'activité cérébrale à des moments précis. Pour cette raison, des méthodes capables de surveiller directement l'activité électrique cérébrale à l'échelle temporelle des symptômes et comportements naturels seraient très utiles pour mieux comprendre les mécanismes d'action des agents pharmacologiques.
La stimulation cérébrale profonde (SCP) est un traitement ciblant des circuits spécifiques, fréquemment utilisé pour traiter des troubles neuropsychiatriques réfractaires, tels que les troubles du mouvement, l'épilepsie et le trouble obsessionnel-compulsif (TOC)1,2. La SCP implique une stimulation électrique délivrée par des électrodes implantées dans des structures profondes du cerveau afin de moduler des circuits neuronaux dysrégulés. Les progrès réalisés dans la technologie de la SCP permettent désormais d'enregistrer des signaux de potentiel de champ local (PCL) à partir des électrodes, en plus de fournir une stimulation, ce qui autorise la mesure longitudinale de l'activité cérébrale à l'aide d'enregistrements intracrâniens chroniques1,2,3,4. Ces signaux électrophysiologiques peuvent être utilisés pour identifier des biomarqueurs objectifs des symptômes spécifiques à une maladie et des réponses thérapeutiques5,6,7. À l'heure actuelle, ces biomarqueurs cliniques ont permis de développer une SCP adaptative, qui ajuste les paramètres de stimulation en réponse à des modifications détectées dans l'activité cérébrale pathologique3,6,8. Ces enregistrements électrophysiologiques peuvent également être utilisés pour identifier les corrélats neuronaux des états cognitifs et comportementaux sur une période allant de plusieurs jours à plusieurs mois6,8,9.
Outre la caractérisation de l'impact des interventions neuromodulatrices, les enregistrements intracrâniens offrent une occasion rare d'analyser en continu les modifications électrophysiologiques de l'activité en réponse à des agents pharmacologiques dans des conditions naturelles. Par exemple, on a observé que les médicaments de remplacement de la dopamine dans la maladie de Parkinson peuvent supprimer les oscillations bêta pathologiques cortico-ganglionnaires, lesquelles sont associées à une amélioration des symptômes moteurs10. Des approches similaires peuvent être utilisées pour caractériser les mécanismes d'action au niveau des circuits neuronaux de médicaments dans d'autres affections neuropsychiatriques, telles que les troubles du sommeil8,11.
Ici, les auteurs décrivent un protocole permettant d'acquérir des données électrophysiologiques intracrâniennes longitudinales à l'aide du système d'enregistrement Medtronic Percept BrainSense, parallèlement à des mesures cliniques des symptômes et à des mesures comportementales basées sur des capteurs portables, dans des conditions proches de la réalité. Actuellement, les dispositifs de stimulation cérébrale profonde (DBS) disponibles sur le marché peuvent enregistrer en continu l'activité cérébrale dans une bande de fréquence limitée pendant plusieurs semaines. Ce protocole suppose que la fréquence spectrale du biomarqueur d'intérêt est déjà connue grâce à des recherches préalables. Dans cette étude de cas, les chercheurs enregistrent de façon chronique l'activité électrophysiologique liée au rythme circadien veille-sommeil ainsi que les effets de l'antagoniste de l'orexine, lemborexant. Toutefois, les méthodes décrites ici sont générales et peuvent être largement appliquées à d'autres domaines symptomatiques ou comportementaux ainsi qu'à différentes classes d'agents pharmacologiques.
Protocole
Ce protocole a été examiné et approuvé par l'Université de Californie à San Francisco (UCSF). Les données présentées ici proviennent d'un individu souffrant d'un trouble obsessionnel-compulsif (TOC) sévère réfractaire au traitement et d'insomnie concomitante, qui bénéficie d'une stimulation cérébrale profonde (SCP) pour le TOC à l'aide d'un générateur de pulses implantable (GPI) approuvé dans le cadre d'une exemption pour dispositif humanitaire. Un consentement éclairé écrit a été obtenu auprès du participant dans le cadre d'un protocole approuvé par le comité d'éthique de l'UCSF (Comité d'éthique : 20-31239 ) autorisant la collecte d'enregistrements neuronaux intracrâniens chroniques, de données physiologiques recueillies par des dispositifs portables et de mesures comportementales auto-déclarées. L'insomnie de cet individu était traitée par le médicament somnifère lemboréxant. Le lemboréxant est un inhibiteur double des récepteurs de l'orexine-1 et de l'orexine-2. Dans cette étude, les auteurs décrivent les effets de la réduction du lemboréxant de 10 mg à 5 mg sur les signaux bêta intracrâniens enregistrés au niveau du noyau latéral de la strie terminale (BNST), alors que ce participant était sevré du médicament suite à une amélioration de son insomnie.
1. Configuration de l'appareil pour les enregistrements électrophysiologiques intracrâniens longitudinaux
- Accédez à la fonction de programmation BrainSense dans le programmeur clinicien pour configurer l'enregistrement. Cette fonction est accessible depuis les paramètres de stimulation sous l'onglet BrainSense. Cliquez sur le bouton « Configurer », puis sur l'icône « Exécuter le test du signal ».
- Dans l'écran « Configuration de la détection – Configuration des électrodes », sélectionnez les contacts d'enregistrement bipolaires. Les enregistrements ne peuvent être obtenus qu'avec une stimulation monopolaire, et les contacts d'enregistrement doivent encadrer les contacts de stimulation monopolaires.
- Spécifiez la fréquence centrale à partir de laquelle vous souhaitez enregistrer.
REMARQUE : Les enregistrements chronologiques BrainSense collecteront longitudinalement la puissance par intervalles de 10 minutes dans une bande de fréquence prédéfinie de 5 Hz centrée sur la fréquence spécifiée. Le GIP peut stocker les données chronologiques pendant environ un mois. Cliquez ensuite sur « Enregistrer et quitter », puis terminez la session.
2. Journal du calendrier des médicaments et des ajustements posologiques
- Documenter les médicaments que prend un participant, y compris le nom du médicament, la dose, la fréquence, l'heure et la date d'administration.
- Créer une base de données en ligne structurée permettant à un utilisateur d'enregistrer l'heure à laquelle il prend ses médicaments. Enregistrer ces informations tout au long de la période d'enregistrement des DBS afin de permettre l'alignement temporel des événements pharmacologiques avec les données neuronales.
- Pour tout changement apporté à un médicament existant, le chercheur consigne le type de modification (introduction, augmentation de la dose, diminution de la dose ou arrêt), la date du changement, la nouvelle dose et la fréquence, ainsi que la justification clinique.
3. Acquisition de mesures comportementales déclaratives en ligne
- Créer une base de données en ligne pour enregistrer les modifications auto-déclarées des symptômes.
NOTE : Pour de nombreuses affections neuropsychiatriques, des mesures répétées auto-déclarées de l'évolution des symptômes peuvent être recueillies simultanément aux données d'enregistrement intracrânien après un ajustement médicamenteux. Ces mesures auto-déclarées, plus fréquemment recueillies, peuvent compléter les évaluations réalisées par le clinicien à intervalles réguliers. - Demander au participant de remplir des questionnaires en ligne portant sur les symptômes auto-déclarés simultanément aux données d'enregistrement intracrânien après un ajustement médicamenteux. Ces évaluations doivent être courtes afin de réduire la charge pour les participants à l'étude.
4. Collecte des données de capteurs portables
- Fournir au participant un capteur portatif pouvant être utilisé pour collecter passivement des données comportementales.
NOTE : De nombreux capteurs collectent des données d'actigraphie à l'aide d'accéléromètres, de fréquence cardiaque par oxymétrie de pouls ou de mesures autonomes par conductance cutanée, et transmettent ces données vers un téléphone ou un ordinateur personnel via une application propre à l'appareil, accessible par l'équipe d'étude. - Recueillir simultanément les données du capteur portatif et les mesures d'enregistrement intracrânien. Il est important de s'assurer que ces données portables peuvent être synchronisées avec les données d'enregistrement de la stimulation cérébrale profonde (DBS) en temps opportun.
5. Intégration et analyse des données alignées sur les événements liés aux médicaments
- Après chaque visite programmée, téléchargez les données chronologiques ambulatoires à partir de l'IPG Medtronic Percept. Pour ce faire, accédez à l'écran « Rapports » du logiciel de programmation DBS sur le programmateur clinicien.
- Sélectionnez « Exporter les données de session au format JSON » pour générer les données JSON contenant les données chronologiques de puissance moyenne sur des périodes de 10 minutes, étalées sur plusieurs semaines.
- Convertissez ces fichiers à partir de leur format JSON natif et extrayez-les sous forme de structures .mat compatibles avec MATLAB pour un traitement hors ligne.
- Convertissez les horodatages du temps universel coordonné (UTC) en heure locale afin d'assurer un alignement précis avec les horaires locaux d'administration des médicaments et les données de sommeil issues des dispositifs portables.
- Classez les fichiers d'enregistrement individuels par ordre chronologique, puis concaténez-les en une seule chronologie continue de puissance des PFL, en examinant les données pour supprimer les périodes manquantes avant l'analyse.
- Vérifiez la qualité des données neuronales des PFL en recherchant d'éventuels changements brusques dans les données chronologiques recueillies, pouvant être attribués à des modifications des paramètres de stimulation ou de l'impédance.
REMARQUE : De nombreuses régions du cerveau présentent des variations circadiennes régulières de l'activité neuronale, visibles dans les données chronologiques, qui peuvent être utilisées pour évaluer la stabilité de l'enregistrement dans le temps.
6. Définition des époques par rapport aux événements de changement de médication
- Aligner les données chronologiques des PFL par rapport aux ajustements médicamenteux afin d'identifier les effets neuronaux des changements pharmacologiques.
- Prendre en compte les considérations pharmacocinétiques et pharmacodynamiques pour s'assurer qu'un délai suffisant est accordé au médicament afin d'atteindre un état d'équilibre et d'exercer un effet sur les circuits neuronaux.
- Réaliser une analyse statistique en comparant la distribution de la puissance des PFL avant et après les ajustements médicamenteux.
- Pour élaborer des biomarqueurs neuronaux des symptômes et du comportement, identifier les périodes de chevauchement entre les données chronologiques des PFL et les questionnaires d'auto-évaluation ainsi que les données des capteurs portables recueillies.
- Corréler les données chronologiques des PFL provenant de ces périodes avec les données d'auto-évaluation et des capteurs portables afin de développer des biomarqueurs neuronaux.
- Aligner les données d'auto-évaluation et des capteurs portables par rapport au changement de médication. Déterminer s'il existe des modifications dans les questionnaires d'auto-évaluation et les données des capteurs portables en réponse aux changements de médication.
7. Analyse circadienne et selon l'heure de la journée
- Modéliser statistiquement la variation des données temporelles de LFP recueillies.
NOTA BENE : De nombreuses régions du cerveau présentent un rythme d'activité circadien. De plus, les médicaments sont pris à un moment précis de la journée. Pour cette raison, les auteurs recommandent d'aligner les données d'électrophysiologie selon l'heure de la journée ou le moment afin de déterminer si l'activité évolue avant et après le changement de médication. Par exemple, un modèle de régression linéaire sinusoïdal peut être utilisé pour caractériser la variation circadienne des données neuronales et détecter d'éventuels changements liés à la modification du traitement. Un test de permutation non paramétrique examinant la puissance moyenne journalière, en permutant les étiquettes des jours avant et après les changements de médication, peut également être utilisé pour évaluer la significativité des différences observées dans l'activité de LFP. Alternativement, un test de Wilcoxon non paramétrique sur les rangs, ajusté selon l'heure de la journée, peut être employé pour identifier des moments précis de la journée où l'activité neuronale change en fonction des modifications thérapeutiques.
Résultats
Des enregistrements chroniques intracrâniens de potentiels locaux (LFP) ont été obtenus à partir du BNST droit chez un participant souffrant de TOC résistant au traitement, porteur d'électrodes de stimulation cérébrale profonde (SCP) bilatérales implantées via un IPG Medtronic Percept (Figure 1). Ce sujet présentait également une insomnie traitée par lemboréxant, un médicament pris le soir pour favoriser le sommeil. D'après des études antérieures, la contact d'enregistrement utilisé pour toutes les analyses ultérieures capturait une activité dans la bande bêta (23,44 ± 2,5 Hz) d'origine striato-limbique au niveau du BNST droit, en raison de sa forte dépendance circadienne et au cycle veille-sommeil8,11 (Figure 2). Le participant a également reçu une bague connectée lui permettant aux chercheurs de surveiller son état de veille/sommeil, et il a rempli un questionnaire en ligne sur l'indice de qualité du sommeil de Pittsburgh (PSQI), évaluant son niveau d'activation diurne auto-déclaré (Figure 2). Comme les auteurs l'ont précédemment décrit, l'activité bêta intracrânienne dans le BNST présente une variation circadienne, avec des niveaux plus élevés durant la journée et plus bas la nuit, en accord avec le cycle veille-sommeil du participant11.
Pour caractériser les variations pharmacologiquement induites de la puissance bêta intracrânienne dans le BNST, ils ont recherché des modifications de l'activité bêta circadienne immédiatement avant et après la réduction de la dose d'antagoniste de l'orexine (Figure 3). Les chercheurs ont analysé statistiquement la période de 30 jours précédant et suivant la réduction de la dose. Après la réduction de la dose, on a observé une augmentation significative de la puissance bêta, en tenant compte de la variation circadienne (p = 1.76 × 10-25, t tests : H0:βmed_red = 0) et en puissance bêta moyenne quotidienne (p = 0,003, test de permutation) (Figure 4). Pendant la période de 30 jours avant et après la réduction de la dose, aucune variation significative de l'indice hebdomadaire moyen du PSQI (PSQIpre = 4 ± 1.1, PSQIpost = 4 ± 0.25; ±sem, n = 4).
Étant donné sa forte dépendance circadienne, les auteurs souhaitaient déterminer s'il existait un moment précis de la journée où la puissance bêta intracrânienne du BSTn était augmentée suite à la réduction de la dose de l'antagoniste de l'orexine. En général, ils ont observé que la puissance bêta intracrânienne du BSTn était significativement élevée lorsque le participant dormait pendant la nuit ainsi qu'en après-midi, vers 14–15 h, lorsqu'il faisait une sieste, après la réduction de la dose.Figure 5, p < 0,05, test de Wilcoxon). Toutefois, la puissance en bande bêta n'était pas significativement différente entre les matinées et les autres périodes d'éveil au cours de la journée.
Figure 1 : Localisation de l'électrode d'enregistrement en stimulation cérébrale profonde. La localisation de l'électrode d'enregistrement était adjacente au BNST (en violet). Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Figure 2: Puissance bêta striato-limbique longitudinale alignée sur les questionnaires d'auto-évaluation et la surveillance par capteurs portables. Des enregistrements continus de SPC ont été obtenus sur plusieurs jours. Le participant a noté la qualité de son sommeil à l’aide du Pittsburgh Indice de qualité du sommeil (PSQI) (points bleu foncé). L'état d'éveil-sommeil a été évalué à l'aide de données provenant d'une bague connectée (rouge - éveillé, bleu - sommeil). Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Figure 3 : Puissance bêta striato-limbique avant et après la réduction de la dose de lemboréxant. Enregistrement continu de la puissance bêta striato-limbique au sein du noyau latéral de la stria terminale (BNST) droit, centré sur la réduction de la dose de lemboréxant (ligne verticale pointillée). Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Figure 4 : Augmentation de la puissance bêta striato-limbique avant et après la réduction de la dose de lémboréxant. Répartition des probabilités de la puissance bêta intracrânienne du BNST comparant 30 jours avant (en bleu) et 30 jours après (en orange) la réduction du traitement. Graphiques en boîte à moustaches comparant la puissance bêta du BNST sur l'ensemble des périodes de 30 jours avant et après la réduction. Les cercles pleins indiquent les moyennes du groupe. (*** p < 0,001, test t : H0 : βmed_red = 0). Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Figure 5 : Augmentation de la puissance bêta striato-limbique pendant le sommeil, mais pas pendant la veille. Puissance moyenne intracrânienne en bande bêta dans le BNST en fonction de l'heure de la journée, calculée par tranches d'une heure sur une fenêtre de 60 jours, comprenant 30 jours d'époques pré-réduction (en bleu) et 30 jours d'époques post-réduction (en orange). Les bandes ombrées représentent ±EM. (*p < 0,05, tests de somme de rangs de Wilcoxon avec correction pour le taux de fausses découvertes). Veuillez cliquer ici pour visualiser une version agrandie de cette figure.
Discussion
La STN est un traitement éprouvé pour la maladie de Parkinson, le tremblement essentiel, la dystonie, l'épilepsie et les troubles neuropsychiatriques réfractaires, tels que le TOC12,13. Le développement de technologies de détection permet désormais d'effectuer des enregistrements intracrâniens chroniques chez des sujets humains sous traitement par STN, offrant une occasion rare de caractériser les mécanismes d'action fondés sur les circuits des agents pharmacologiques. Ici, les auteurs décrivent un protocole permettant de recueillir des enregistrements intracrâniens chroniques, des mesures auto-déclarées et des capteurs portables dans le cadre de modifications thérapeutiques afin de comprendre les mécanismes d'action neurologiques des agents pharmacologiques. Étant donné que de nombreuses régions présentent une variation diurne naturelle, la stabilité de l'activité circadienne dans le temps peut être utilisée pour diagnostiquer et confirmer que les enregistrements de STN capturent des signaux biologiquement pertinents. De grands dérives dans l'activité circadienne ou des valeurs aberrantes marquées peuvent être liées à une infiltration d'artéfacts ou à des changements lents de l'impédance d'enregistrement au fil du temps. Les chercheurs décrivent également des méthodes permettant de synchroniser et d'aligner ces jeux de données afin d'effectuer des analyses identifiant les modifications de l'activité neuronale avant et après des changements de médication. La possibilité de surveiller directement et de façon longitudinale des données neuronales électrophysiologiques provenant d'un nombre limité de régions cérébrales implantées complète d'autres méthodes, telles que l'imagerie fonctionnelle, qui est spatialement exhaustive mais offre un échantillonnage temporel plus limité.
Pour illustrer la méthode, les auteurs présentent des données provenant d'un individu souffrant d'un trouble obsessionnel-compulsif (TOC) sévère réfractaire au traitement et d'une insomnie concomitante, traité par stimulation cérébrale profonde (SCP) à l'aide d'un générateur d'impulsions implantable Medtronic Percept (IPG) et d'un système bilatéral d'électrodes. L'insomnie de cet individu était traitée par lémboréxant, un médicament favorisant le sommeil qui bloque l'action du neuropeptide orexine, promoteur de l'éveil, sur les récepteurs orexine-1 et orexine-2. Les données ont été recueillies de façon opportuniste dans le cadre d'ajustements médicamenteux réalisés principalement dans le cadre des soins cliniques habituels. Après une réduction de la dose nocturne de lémboréxant administrée au sujet, les auteurs ont observé une augmentation significative de l'activité bêta du noyau latéroventral du faisceau diagonal terminal (BNST) associée à l'activation circadienne pendant la nuit, mais pas le matin ni la majeure partie de la journée. Des études antérieures avaient déjà montré que l'activité bêta du BNST est causalement liée à l'activation circadienne, augmentant avant le réveil et diminuant pendant la nuit avant l'endormissement8,11. Ces données sont compatibles avec un modèle de circuit neuronal selon lequel les antagonistes de l'orexine administrés la nuit peuvent supprimer l'activité bêta du BNST qui favorise l'éveil14.
Cette étude de cas présente des limites. Étant donné que ces données ont été recueillies de manière opportuniste dans le cadre des soins cliniques courants d’un patient, il n’a pas été possible de réaliser des études contrôlées randomisées dans lesquelles les investigateurs et le participant étaient en insu. Il est possible que les variations de l’activité bêta du BNST soient également liées à d’autres facteurs, tels que des changements de l’état symptomatique au fil du temps coïncidant avec l’ajustement de la dose de médicament, des dérives ou des variations saisonnières des habitudes de sommeil, ou d’autres éléments encore. Par ailleurs, cette étude de cas demeure une investigation de type N = 1. Il reste à déterminer si ces résultats pourront être reproduits dans un échantillon plus large de sujets. Enfin, les auteurs se sont principalement appuyés sur les déclarations des participants concernant les modifications de leur calendrier de médication auto-administrée, afin de réduire au minimum la charge liée à l’étude et les obstacles à la participation dans ce cadre naturaliste. Toutefois, lorsque des préoccupations existent quant à l’observance et au moment de la prise du traitement, un dispositif d’étude plus rigoureux impliquant une administration observée du médicament peut être mis en œuvre. Si des préoccupations supplémentaires concernant la biodisponibilité du médicament s’ajoutent à celles relatives à l’observance, des prélèvements sanguins réguliers peuvent être justifiés afin de mesurer les concentrations du médicament et de ses métabolites actifs, pendant que des enregistrements neuronaux sont simultanément recueillis.
Le cas décrit ici porte sur l'utilisation de médicaments pour le sommeil afin de traiter l'insomnie dans des contextes cliniques naturalistes. Toutefois, les méthodes décrites ici peuvent être appliquées pour caractériser les effets électrophysiologiques d'une grande variété d'agents pharmacologiques dans divers troubles neuropsychiatriques. Par exemple, de nombreuses études ont caractérisé les effets des médicaments dopaminergiques dans la maladie de Parkinson, identifiant la suppression de l'activité bêta synchronisée au sein des circuits des ganglions de la base comme un mécanisme thérapeutique potentiel pour cette classe d'agents pharmacologiques. De plus, les méthodes de collecte des enregistrements intracrâniens de stimulation cérébrale profonde (DBS), des mesures par capteurs portables et des évaluations symptomatiques pourraient être étendues afin d'inclure d'autres modalités de suivi comportemental longitudinal en contexte naturaliste. Étant donné que l'activité cérébrale dysrégulée sous-tend la physiopathologie de nombreux troubles neuropsychiatriques, la capacité de surveiller directement l'activité électrique cérébrale grâce à des enregistrements longitudinaux de DBS, sur des échelles temporelles pertinentes pour les symptômes, devrait offrir un accès privilégié aux mécanismes d'action au niveau des réseaux neuronaux des agents pharmacologiques.
Déclarations de divulgation
Tous les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun conflit d’intérêts.
Remerciements
This work was supported by the Foundation for OCD Research (A.M.L.), One Mind (A.M.L.), National Institutes of Mental Health (NIMH) K23MH125018 (A.M.L.), NIMH R21MH130914 (A.M.L), and NARSAD Young Investigator grant from the Brain & Behavior Research Foundation (A.M.L.).
Matériaux
Références
- Gilron R, et al. Long-term wireless streaming of neural recordings for circuit discovery and adaptive stimulation in individuals with Parkinson's disease. Nat Biotechnol. 2021;39(9):1078-85.
- Starr PA. Totally Implantable Bidirectional Neural Prostheses: A Flexible Platform for Innovation in Neuromodulation. Front Neurosci. 2018;12:619.
- Oehrn CR, et al. Chronic adaptive deep brain stimulation versus conventional stimulation in Parkinson's disease: a blinded randomized feasibility trial. Nat Med. 2024.
- Swann NC, et al. Chronic multisite brain recordings from a totally implantable bidirectional neural interface: experience in 5 patients with Parkinson's disease. J Neurosurg. 2018;128(2):605-16.
- de Hemptinne C, et al. Therapeutic deep-brain stimulation reduces cortical phase-amplitude coupling in Parkinson's disease. Nat Neurosci. 2015;18(5):779-86.
- Scangos KW, et al. Closed-loop neuromodulation in an individual with treatment-resistant depression. Nat Med. 2021;27(10):1696-700.
- Frank AC, et al. Identification of a personalized intracranial biomarker of depression and response to DBS therapy. Brain Stimul. 2021;14(4):1002-4.
- Guillermo N, et al. Sleep-aware adaptive deep brain stimulation to mitigate insomnia in OCD. Brain Stimul. 2026;19(1):103009.
- de Hemptinne C, et al. Prefrontal Physiomarkers of Anxiety and Depression in Parkinson's Disease. Front Neurosci. 2021;15:748165.
- Iskhakova L, et al. Modulation of dopamine tone induces frequency shifts in cortico-basal ganglia beta oscillations. Nat Commun. 2021;12(1):7026.
- Fan JM, et al. Intracranial beta activity is a biomarker of circadian and stimulation-induced arousal in obsessive-compulsive disorder. Brain Stimul. 2024;17(1):29-31.
- Krauss JK, et al. Technology of deep brain stimulation: current status and future directions. Nat Rev Neurol. 2021;17(2):75-87.
- Sheth SA, Mayberg HS. Deep Brain Stimulation for Obsessive-Compulsive Disorder and Depression. Annu Rev Neurosci. 2023;46:341-58.
- Giardino WJ, Pomrenze MB. Extended Amygdala Neuropeptide Circuitry of Emotional Arousal: Waking Up on the Wrong Side of the Bed Nuclei of Stria Terminalis. Front Behav Neurosci. 2021;15:613025.
Réimpressions et autorisations
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