Stimulation transcrânienne à courant continu (tDCS) pour l’amélioration de la mémoire

Le but de cette vidéo est de démontrer le protocole de stimulation transcrânienne à courant continu utilisé pour l’amélioration de la mémoire. Le protocole a été bien évalué dans des études sur des participants en bonne santé et s’applique également à la recherche sur le vieillissement et la démence. La mémoire joue un rôle essentiel dans le fonctionnement quotidien, car elle nous permet de nous souvenir d’informations sur les personnes et les lieux, de nous rappeler des événements passés, d’apprendre de nouveaux faits et de nouvelles compétences, ainsi que de porter des jugements et de prendre des décisions.

Ici, nous nous concentrons sur le travail et la mémoire associative. La mémoire de travail est la capacité de maintenir et de stocker temporairement des informations pour un traitement cognitif continu, tel que la résolution de problèmes ou le raisonnement. La mémoire associative, d’autre part, nous permet de nous souvenir de plusieurs éléments d’expérience ou d’information liés entre eux.

Ces deux types de mémoire soulignent presque toutes nos activités quotidiennes. Malheureusement, les capacités de mémoire sont parmi les fonctions les plus vulnérables car elles diminuent avec le vieillissement normal, ainsi qu’en raison de divers états et conditions pathologiques. C’est pourquoi il existe un besoin croissant de nouvelles approches pour la prévention et le traitement du déclin de la mémoire.

La stimulation transcrânienne à courant continu, tDCS en abrégé est une technique de stimulation cérébrale non invasive qui utilise des courants électriques faibles pour moduler l’activité cérébrale. Les effets du tDCS dépendent de la polarité. C’est-à-dire que la stimulation anodale augmente tandis que la stimulation cathodale diminue l’excitabilité neuronale.

Par conséquent, on s’attend à ce que le tDCS anodal favorise les fonctions cognitives, qui reposent sur des régions cérébrales ciblées. tDCS est sûr, hautement tolérable, rentable et facile à utiliser. Les principaux défis liés à l’utilisation du tDCS sont de trouver le protocole optimal de montage et de stimulation des électrodes qui produira des effets fiables.

Pour moduler la mémoire, nous devons affecter l’activité au sein du réseau hippocampique cortical. Ainsi, l’anode est placée soit sur le cortex préfrontal dorsolatéral, soit sur le cortex pariétal postérieur comme les deux nœuds corticaux les plus importants du réseau. Le protocole de stimulation le plus courant est un courant analogique constant entre un et deux milliampères qui dure entre 10 et 30 minutes.

Le mécanisme supposé derrière ce protocole est que l’électrode avec charge positive augmentera l’excitabilité du tissu cortical sous-jacent, ce qui entraînera ensuite une amélioration des performances de la mémoire ultérieure. Contrairement au tDCS anodal constant, où l’intensité du courant reste la même pendant toute la période de stimulation, l’intensité du protocole oscillatoire tDCS du courant fluctue à une fréquence donnée autour d’une valeur définie. Par conséquent, ce type de protocole module non seulement l’excitabilité, mais entraîne également l’oscillation neurologique des zones cérébrales concernées.

Lors de la planification de l’étude tDCS sur la mémoire, les chercheurs doivent examiner attentivement la mise en œuvre d’un contrôle fictif dans la conception à l’intérieur ou entre les sujets, en déterminant la taille adéquate de l’échantillon pour obtenir une puissance satisfaisante. De plus, il est important d’élaborer ou de sélectionner des mesures de résultats adéquates qui sont des tâches de mémoire qui sont focales, sensibles, fiables et difficiles pour les participants. Pour chaque session tDCS, les documents suivants doivent être préparés.

En outre, il est conseillé d’avoir une feuille de protocole qui est un formulaire à remplir avec des informations de base sur la session et un tableau avec une tête pré-calculée mesures pour aider au placement de l’électrode. Avant la session tDCS, vérifiez si le participant satisfait aux critères d’inclusion définis dans l’approbation éthique de l’étude. Demandez aux participants de signer un consentement éclairé.

Profitez de cette occasion pour expliquer les aspects de base de la procédure qu’ils subiront et répondre à toutes les questions que les participants pourraient avoir. Asseyez le participant confortablement dans la chaise et demandez à remplir la liste de contrôle des sensations pré-tDCS. Dans cette séance, nous allons stimuler le cortex pariétal postérieur droit.

Mesurez d’abord la distance entre le nasion et l’inion passant au-dessus du dessus de la tête. Marquez la moitié de la distance avec un marqueur de peau avec une ligne fine. Ensuite, mesurez la distance entre les oreilles passant au-dessus de la tête et marquez la distance à mi-chemin avec une fine ligne.

Le sommet ou Cz se trouve à l’intersection de deux lignes médianes. Mesurez à nouveau la distance nasion-inion et notez-la comme mesure A.Notez la distance entre les oreilles comme mesure B.Notez les mesures dans la feuille de protocole pour chaque participant. Ceux-ci peuvent être utilisés pour vérifier lors de la prise de mesures lors de sessions ultérieures.

Déplacez 20% de la distance A vers l’arrière de Cz, pour atteindre Pz et marquer l’endroit. Déplacez 20% de la distance B vers la droite de Cz à C4 et marquez l’endroit. À partir de C4, reculez parallèlement à la ligne d’inion nasion.

Ensuite, de Pz, allez vers la droite pour atteindre la zone de P4.20% vers la droite de Pz et 20% vers l’arrière de C4 est où vous trouverez P4. Pour augmenter la conductance, éloignez les cheveux du participant du site de stimulation. Utilisez un peigne et des bandeaux pour les participants aux cheveux plus longs. Inspectez tout signe de lésion cutanée sur les lieux de stimulation.

Évitez de positionner les électrodes sur la peau endommagée. Nettoyez la surface de la peau à l’aide de cotons imbibés d’alcool et laissez-la sécher. Nettoyez la joue où l’électrode de retour sera placée.

Mettez un capuchon en silicone sur la tête des participants et fixez-le avec une mentonnière. Utilisez la sangle en silicone pour ajuster le capuchon à la taille et à la forme de la tête du participant, mais ne le rendez pas trop serré. Cela sera fait plus tard.

Trempez les poches d’éponge avec une solution saline. Les éponges doivent être humides mais ne pas dégoulinantes. Habituellement, 10 à 15 millilitres de solution saline par éponge suffisent.

Placez les électrodes à l’intérieur des poches d’éponge. Placez l’électrode de retour sur la joue contro-latérale et ajustez le capuchon. Pour positionner l’anode, placez l’électrode éponge sous la sangle en silicium et assurez-vous que le centre de l’électrode se trouve au-dessus de l’emplacement de la tête marquée.

Le capuchon doit être serré afin que les électrodes ne puissent pas bouger, mais toujours confortables pour le participant. Pour commencer la stimulation, allumez l’appareil, sélectionnez et exécutez le protocole tDCS prédéfini. Pour éviter les activités non structurées qui peuvent interférer avec les effets de stimulation, un engagement cognitif léger pendant le tDCS est conseillé.

Par exemple, les participants peuvent effectuer des essais pratiques de tâche cognitive ou s’engager dans des jeux de mémoire faciles pendant la stimulation. Demandez aux participants de dire comment ils se sentent plusieurs fois pendant la stimulation. Lorsque le protocole de stimulation est terminé, éteignez le stimulateur, retirez d’abord les électrodes en éponge, puis retirez le capuchon en silicone.

Demandez au participant de remplir une liste de contrôle des sensations post-tDCS et de signaler tout effet secondaire qui n’est pas déjà répertorié. Nettoyez la peau aux endroits où elle a été marquée et inspectez la peau pour tout changement. Pour normaliser l’évaluation de la mémoire entre les participants, il est conseillé d’utiliser des tâches informatisées.

Si vous menez des expériences à l’intérieur du sujet, des formes strictement parallèles des tâches doivent être utilisées. Pour évaluer le succès de la mise en aveugle, demandez au participant d’essayer de deviner la séance au cours de laquelle il a reçu une stimulation réelle et simulée. Conformément aux lignes directrices éthiques, les participants devraient être informés en détail une fois leur participation terminée.

Lavez les éponges avec de l’eau courante et du savon afin que la solution saline soit complètement lavée. Utilisez de l’eau tiède et de l’alcool pour nettoyer tous les matériaux réutilisables, y compris le peigne, le capuchon en silicone et le ruban à mesurer. En ce qui concerne la mémoire de travail, nos résultats ont montré que 20 minutes de tDCS frontal droit amélioraient la mémoire verbale tandis que le même protocole de stimulation appliqué sur le cortex préfrontal gauche entraînait de meilleures performances spatiales.

Les effets du tDCS pariétal sur la mémoire associative ont été cohérents et robustes. À savoir, dans une série d’expériences à l’intérieur du sujet, il a été démontré que 20 minutes de tDCS sur le cortex pariétal gauche améliorent la mémoire des visages et des associations de mots. Pour résumer, nous pouvons dire que l’application du protocole décrit pour le tDCS anodal, soit dans la norme, soit même plus dans sa forme avancée, telle que la modulation oscillatoire tDCS, fournit un moyen d’amélioration fiable des fonctions de mémoire.

Il permet d’enquêter sur la neurobiologie des réseaux neuro fonctionnels derrière les fonctions de mémoire. Et il peut également être utilisé dans la recherche clinique.