Effets de l'acupuncture suivi sur le cerveau humain par IRMf

Bonjour, je suis Kathleen Hay du centre Mateo, du département de radiologie de l'hôpital général du Massachusetts et de la faculté de médecine de Harvard. Aujourd'hui, nous allons vous montrer une procédure d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle pendant une stimulation par acupuncture. Lorsque nous avons commencé à appliquer l'IRMf pour visualiser les effets de l'acupuncture sur le cerveau, nous n'avions aucune idée de l'aspect que prendraient les données.

Au fil des années, nous avons constitué une base de données sur l’acupuncture avec un suivi par IRMf, portant sur plusieurs points d’acupuncture majeurs chez environ 200 sujets sains et malades, offrant ainsi une base solide pour des études futures. Le Dr Kenneth Qua, physicien IRM du centre Martin, a dirigé les acquisitions d’images par IRMf. Dans ces études, il présentera les remarques finales, en tant que principal praticien d’acupuncture et chercheur.

L'acupuncteur du centre réalisera les procédures d'acupuncture. Le Dr Vitali Napal, expert en IRMf fonctionnelle de l'acupuncture au centre, démontrera le processus d'acquisition des données avec la surveillance physiologique. Commençons donc.

Pendant la séance d'acquisition, des paramètres physiologiques tels que l'électrocardiogramme ou ECG, la réponse cutanée galvanique ou SCR et la respiration sont enregistrés chez le sujet. Les signaux sont enregistrés à l'aide d'un Power Lab relié à un ordinateur équipé d'un logiciel Chart de 80 Instruments, qui amplifie, numérise et enregistre les signaux provenant du sujet. Pour installer le système de ceinture respiratoire utilisé pour enregistrer la respiration, branchez le transducteur à une prise électrique dans la salle de contrôle du scanner et faites passer la ceinture par l'ouverture menant à la salle du scanner.

Pour synchroniser les données physiologiques avec les données IRMf, reliez un câble BNC provenant de la boîte de déclenchement du scanner IRMf au PowerLab dans la salle de contrôle. Le logiciel Chart peut ensuite être configuré pour commencer l'enregistrement dès réception d'un signal provenant du scanner. Maintenant que vous avez rassemblé les dispositifs de surveillance ECG, vous aurez besoin de quatre électrodes ECG et d'un câble ECG connecté à un chariot roulant portable compatible IRM afin de mesurer la conductance cutanée ; branchez deux connecteurs SER sur la boîte de séparation dans la salle de scan et munissez-vous du gel de conductance cutanée.

Prêt, commençons maintenant à préparer le sujet pour l'analyse. Avant de commencer, assurez-vous que le sujet n'est ni anxieux ni fatigué et qu'il a pris un repas léger avant l'analyse. Comme cela peut influencer la réponse cérébrale à la stimulation par acupuncture, faites entrer le sujet dans la salle du scanner et demandez-lui d'insérer des bouchons d'oreilles afin de protéger ses oreilles du bruit du scanner.

Maintenant, placez le sujet sur la table du scanner et utilisez des supports rembourrés pour immobiliser sa tête. Les examens d'acupuncture sont particulièrement sensibles aux artefacts dus aux mouvements de la tête en raison de leur faible rapport signal sur bruit. Pour réduire les mouvements du corps, placez un support sous les genoux du sujet afin que les talons ne touchent pas la surface de la civière, fixez la bobine cranienne, puis effectuez les réglages finaux des coussins de soutien pour vous assurer que le sujet est à l'aise.

Étant donné qu'une séance moyenne dure deux heures, le confort est essentiel pour un balayage ininterrompu. Compatible IRM. Une surveillance physiologique peut être effectuée pendant le balayage, si souhaité.

La qualité du signal ECG doit être vérifiée avant l'enregistrement. Dans cette démonstration, nous utilisons un système d'IRM Siemens Avanto 1,5 Tesla équipé pour l'imagerie en écho planaire et doté d'une bobine crânienne quadratique standard. Pour les études avec stimulation par acupuncture, des coupes cérébrales plus fines doivent être acquises.

Pour réduire les artéfacts de susceptibilité, utilisez des coupes de trois millimètres d'épaisseur avec un intervalle de 0,6 millimètre ou de 0,75 millimètre en orientation sagittale ou axiale afin de couvrir tout le cerveau, y compris le tronc cérébral et le cervelet. Réalisez les acquisitions fonctionnelles avec une séquence écho de gradient pondérée en T2, un temps de répétition (TR) de quatre secondes, un temps d'écho (TE) de 30 millisecondes, un champ de vision (FOV) de 200 millimètres, une matrice de 64 × 64 et un angle de bascule de 90°. Le TE plus court permet de réduire les artéfacts de susceptibilité, tandis que le TR relativement long autorise une couverture complète du cerveau avec une haute résolution spatiale.

L'amygdale, l'hippocampe, le cortex préfrontal médian ventral et les régions sous-génuales situées à la base du cerveau sont particulièrement sensibles à la perte de signal. Vérifiez les images écho-planaires afin de garantir une bonne couverture de ces régions. L'utilisation d'un aimant de 1,5 Tesla au lieu d'aimants à champ plus élevé pour la collecte des données permettra de minimiser ces artefacts dans les études spécialisées.

Veillez à effectuer au moins quatre balayages factices avant de commencer la collecte d'images, afin de permettre l'équilibration du signal IRMf. Voyons maintenant comment réaliser une acupuncture pendant une expérience d'IRMf : commencez par demander au sujet de se détendre, de garder les yeux fermés et de ne pas bouger pendant le balayage. Pour éviter toute stimulation nociceptive, demandez au sujet de lever un doigt.

Si l'une des sensations provoquées par l'acupuncture atteint un score de douleur de huit sur 10, lever deux doigts en cas de douleur vive, quel qu'en soit l'intensité, avant le début du balayage. Insérer verticalement une aiguille d'acupuncture stérile, jetable et de haute qualité, entièrement en argent, dans le point d'acupuncture. L'aiguille peut être manipulée par de légers mouvements de rotation ou par des mouvements de relèvement et de poussée.

La technique de rotation est utilisée plus fréquemment. Tester la sensibilité du sujet à la manipulation de l'aiguille afin d'estimer la profondeur d'insertion et la force de manipulation nécessaire pour provoquer une réponse, tout en évitant tout inconfort excessif ou une douleur nocive. Pendant la durée de 10 minutes de l'examen, faire tourner l'aiguille pendant deux périodes de deux minutes chacune, séparées par une période de repos pendant laquelle l'aiguille reste en place.

Veillez à ne pas approcher ni quitter le sujet directement avant ou après la période de stimulation, car ce mouvement pourrait affecter les résultats. Répétez la procédure sur les autres points d’acupuncture. Pour le contrôle sensoriel ou l’acupuncture factice, nous appliquons une stimulation tactile superficielle sur le point d’acupuncture à l’aide d’un monofilament von Frey de taille 5,88 et d’un paradigme apparié.

Cela est effectué avant une stimulation réelle par acupuncture sur le point d'acupuncture. Cela peut être réalisé en tapotant librement le filament ou en insérant le filament à l’aide d’un tube guide utilisé pour les aiguilles d’acupuncture. Une fois la stimulation par acupuncture terminée, enregistrez la force avec laquelle l’aiguille résiste à la manipulation.

À la fin de chaque examen, demander à un chercheur autre que l'acupuncteur de demander au sujet d'évaluer les sensations ressenties sur une échelle de zéro à dix. La liste des sensations liées à l'acupuncture est issue de la communauté de l'acupuncture plutôt que des questionnaires de douleur typiques présents dans la littérature.

Les données IRMf sont ensuite classées selon la réponse psychologique au chi, au chi associé à une douleur vive, à l'absence de sensations d'acupuncture et à la douleur vive seule. Il est extrêmement rare de rencontrer uniquement une douleur vive. Voici un aperçu de certaines données IRMf représentatives que nous avons traitées avec A FNI.

D'autres logiciels tels que FS LO FreeSurfer peuvent également être utilisés. Les examens fonctionnels sont superposés aux cartes anatomiques haute résolution de la cohorte. Toutes les cartes de groupe présentées ici sont seuillées à un seuil de P inférieur à 0,0001, non corrigé.

Tout d'abord, voyons comment l'acupuncture deci diffère de la stimulation tactile. Il s'agit de données provenant d'un groupe de 37 sujets soumis à l'acupuncture. Des regroupements deci de structures désactivées sont apparus au niveau du cortex préfrontal médian, du cortex pariétal médian et du lobe temporal médian dans les deux hémisphères.

Ces changements étaient rares lors de la stimulation tactile. Le lobe temporal latéral droit présentait également une désactivation plus marquée pendant l'acupuncture. Contrairement à la désactivation, la stimulation tactile montrait une activation plus importante du cortex moteur sensoriel BA 43 et du cortex d'association BA 22.

L'insula antérieure droite a été activée de manière paradoxale lors de l'acupuncture, mais pas lors d'une stimulation tactile. Ici, nous observons la corrélation entre la réponse psychophysique et la réponse hémodynamique. Ce graphique représente l'acupuncture deci comparée au DEI plus une douleur vive.

L'inactivation marquée du cortex préfrontal médian, du cortex pariétal médian et des régions temporales médianes observée en l'absence de douleur était atténuée en présence de douleur. L'activation des cortices sensorimoteurs et associatifs devenait plus prononcée, et un sous-ensemble des régions limbiques, telles que l'aire motrice supplémentaire du gyrus cingulaire moyen, le cortex cingulaire postérieur, l'amygdale de la zone 23 de Brodmann, ainsi que le vermis cérébelleux, s'activait.

L'activation de l'insula dans les décisions a été localisée dans la division antérieure droite, tandis que l'activation induite par la douleur ne présentait pas de localisations spécifiques. Ici, nous observons un chevauchement entre les réseaux néocorticaux limbiques paralympiques, ou LP NN, de 48 sujets durant une stimulation acupuncturale et le réseau en mode par défaut, ou DMN, ainsi que les groupes de régions désactivées durant la stimulation acupuncturale dans le cortex préfrontal médian, le cortex pariétal médian et le lobe temporal du LP NN. Une analyse par modèle linéaire général, ainsi qu'une analyse de regroupement floue indépendante du modèle, ont révélé une forte similitude avec les régions centrales du DMN. Nous venons de vous montrer comment surveiller l'effet dynamique de l'acupuncture sur le cerveau humain.

Lors de l'utilisation de l'IRMf pendant cette procédure, il est important de veiller au confort du sujet et à sa réponse psychophysique, en vue de générer son CHI et d'éviter toute stimulation nocive. Voilà, c'est tout. Merci d'avoir regardé et bonne chance avec l'expérience.