Lutte contre la dépression : cette thérapie magnétique qui a gagné en efficacité

Approuvée il y a plus de dix ans, la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) est modérément efficace. Adapter le traitement aux cerveaux individuels peut améliorer les résultats.

Au milieu des années 1970, un chercheur britannique nommé Anthony Barker a voulu mesurer la vitesse à laquelle les signaux électriques voyagent le long des nerfs longs et minces qui peuvent transmettre les signaux du cerveau aux muscles comme ceux de la main, déclenchant ainsi le mouvement. Pour le savoir, il lui fallait un moyen de stimuler les nerfs des gens.

Les chercheurs avaient déjà utilisé des électrodes placées sur la peau pour générer un champ magnétique qui pénétrait dans les tissus humains, produisant ainsi un courant électrique activant les nerfs périphériques des membres. Mais la technique était douloureuse, brûlant la peau. Barker, de l'Université de Sheffield en Angleterre, et ses collègues ont commencé à travailler sur une meilleure méthode.

En 1985, avec des résultats prometteurs à leur actif, ils essayèrent de positionner le dispositif magnétique en forme de bobine qu’ils avaient développé sur la tête des participants. La bobine émettait des impulsions magnétiques alternées rapidement sur la région du cerveau qui contrôle le mouvement, générant de faibles courants électriques dans le tissu cérébral et activant les neurones qui contrôlent les muscles de la main. Après environ 20 millisecondes, les doigts des participants se sont contractés.

La technique, désormais appelée stimulation magnétique transcrânienne (TMS), s’est avérée un outil essentiel pour étudier le fonctionnement du cerveau humain. Lorsqu’elle est ciblée sur des régions spécifiques du cerveau, la TMS peut temporairement inhiber ou améliorer diverses fonctions – bloquant par exemple la capacité de parler, ou facilitant la mémorisation d’une série de chiffres. Et lorsque les technologies d’imagerie cérébrale telles que l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) ont fait leur apparition dans les années 1990, les chercheurs pouvaient désormais « voir » l’intérieur du cerveau des personnes lorsqu’elles recevaient une stimulation TMS. Ils ont également pu observer comment les voies neuronales réagissent différemment à la stimulation dans les maladies psychiatriques comme la schizophrénie et la dépression.

Au cours des dernières décennies, cette recherche fondamentale a donné naissance à de nouveaux traitements qui modifient l’activité cérébrale, les thérapies TMS pour la dépression étant au premier plan. En 2008, la Food and Drug Administration des États-Unis a approuvé NeuroStar, le premier dispositif TMS pour la dépression du pays, et de nombreux autres pays ont depuis sanctionné cette approche.

Pourtant, même si le TMS est désormais un traitement de la dépression largement disponible, de nombreuses questions demeurent quant à cette méthode. On ne sait pas exactement combien de temps les bienfaits du TMS peuvent durer, par exemple, ni pourquoi il semble fonctionner pour certaines personnes souffrant de dépression mais pas pour d’autres. Un autre défi consiste à démêler les effets du TMS de l’effet placebo – lorsqu’une personne croit qu’elle bénéficiera du traitement et que son état s’améliorera même si elle reçoit une forme de stimulation « factice ».

La question de savoir si le TMS peut « guérir » la dépression « est une question ouverte – il existe des preuves pour et contre », déclare David Pitcher, neuroscientifique cognitif à l'Université de York qui a rédigé un aperçu de 2021 dans l'Annual Review of Psychology sur l'utilisation du TMS pour étudier la cognition humaine. . Mais à mesure que les chercheurs affinent leur approche et mènent des essais cliniques plus sophistiqués, le TMS apparaît comme un outil puissant pour disséquer les complexités de la dépression – et pour certaines personnes, pour en relâcher l’emprise.

Du poisson électrique aux aimants

Le TMS est peut-être relativement nouveau, mais l’utilisation de l’électricité comme médicament est ancienne. Dès le 1er siècle de notre ère, les médecins romains recommandaient d’utiliser des poissons torpilles électriques vivants pour traiter les maux de tête. Près de deux millénaires plus tard, dans les années 1930, les médecins ont découvert que provoquer des crises cérébrales par l’électricité pouvait réduire les symptômes de la schizophrénie et d’autres formes de maladie mentale.

Ce fut le début de la thérapie par électrochocs (ECT), péjorativement connue sous le nom de thérapie de choc. La pratique s'est répandue rapidement malgré le risque de perte de mémoire, de confusion et de blessures dues à des spasmes musculaires. L’administration d’ECT sans informer pleinement les patients sur la thérapie et ses risques soulevait également des préoccupations éthiques, un problème auquel la médecine dans son ensemble était sérieusement confrontée à l’époque.

Finalement, les relaxants musculaires, les anesthésiques et les protocoles de consentement plus stricts ont amélioré l'ECT, bien que des effets secondaires tels que des maux de tête et une perte temporaire de mémoire à court terme soient toujours signalés. L’ECT reste l’un des traitements les plus efficaces pour les personnes qui ne répondent pas aux traitements antidépresseurs de première intention tels que les inhibiteurs de la recapture de la sérotonine (ISRS), un groupe de médicaments qui comprend le Zoloft et le Prozac.

Pourtant, ces médicaments et l’ECT sont difficiles à contrôler avec précision, car ils affectent l’ensemble du cerveau. Une approche plus ciblée est la stimulation cérébrale profonde (DBS), qui consiste à stimuler directement les neurones avec des électrodes implantées chirurgicalement dans des régions connues pour affecter l'humeur et la motivation. Le DBS s’est montré prometteur dans des études pilotes et a été approuvé pour une utilisation expérimentale en 2022, mais n’a pas encore reçu d’approbation clinique.

En revanche, la TMS ne nécessite aucune intervention chirurgicale et entraîne moins d'effets secondaires que l'ECT, explique Alvaro Pascual-Leone, neurologue à la Harvard Medical School. Bien qu’il ne soit pas aussi facile de cibler une région spécifique du cerveau que le DBS, il est beaucoup plus précis que les antidépresseurs ou l’ECT.

Pascual-Leone a commencé à étudier la stimulation magnétique pour traiter le trouble dépressif majeur au début des années 1990. Cela l'a enthousiasmé en raison de la capacité de concentrer la stimulation de manière non invasive et de ses effets secondaires peu nombreux et relativement mineurs, qui comprennent généralement un inconfort du cuir chevelu, des picotements, des spasmes et des étourdissements et, rarement, des convulsions et une perte auditive.

Bien que ses mécanismes ne soient pas entièrement compris, le TMS semble agir en reconfigurant les circuits neuronaux, démarrant ainsi une communication plus typique entre différentes zones du cerveau, explique Noah S. Philip, psychiatre à l'Université Brown qui étudie le TMS pour traiter la dépression.

Au repos, les personnes souffrant de dépression ont souvent des niveaux d'activité réduits dans une zone du cerveau appelée cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) par rapport aux personnes non déprimées, ont montré des études de neuroimagerie. La région est un site principal pour la thérapie TMS, explique Philip. Centre de mémoire à court terme, de planification et de raisonnement abstrait, le DLPFC est connecté à plusieurs circuits cérébraux impliqués dans la dépression : le réseau de saillance, qui permet de concentrer l'attention sur certaines choses et d'en ignorer d'autres ; le réseau en mode par défaut, qui est actif lorsqu'une personne n'est engagée dans aucune tâche particulière ; et le réseau exécutif, clé de la planification, de la prise de décision et du contrôle des impulsions. Ensemble, ces circuits sous-tendent notre capacité à nous concentrer sur les informations pertinentes et à déplacer notre attention entre la pensée autonome et notre environnement.

Les scientifiques pensent qu’une communication anormale entre les réseaux peut conduire à des ruminations constantes, à l’autocritique et à une tendance à trop se concentrer sur les aspects négatifs de la vie que vivent souvent les personnes souffrant de dépression. En utilisant l'IRMf pour mesurer la façon dont les nœuds des réseaux communiquent avant et après le TMS, Philip, entre autres chercheurs, a découvert que plusieurs sessions de TMS peuvent restaurer une activité plus typique. Il dit que le changement peut durer plus d’un an et peut éventuellement être maintenu plus longtemps avec des traitements TMS supplémentaires.

Les effets durables du TMS sont probablement dus au remodelage des connexions neuronales provoqué par des changements microscopiques dans les cellules cérébrales, explique Philip. Des études ont montré que le TMS peut stimuler les neurones à faire germer de nouvelles dendrites, les appendices ramifiés qui reçoivent des signaux d'autres neurones.

Un premier essai clinique a révélé que les personnes souffrant de dépression sévère qui recevaient quotidiennement du TMS pendant plusieurs semaines étaient jusqu'à quatre fois plus susceptibles d'entrer en rémission que les participants des groupes témoins, qui étaient équipés d'un appareil TMS mais n'avaient pas reçu de véritable stimulation. Dans des études ultérieures dépourvues de groupes témoins (c'est-à-dire que les patients et les médecins savaient que le TMS était administré), 30 à 40 % des patients qui ne s'étaient pas améliorés grâce aux médicaments sont entrés en rémission, définie par un faible score sur une mesure standard telle que l'échelle d'évaluation de la dépression de Hamilton. C’est à peu près égal au nombre de personnes qui répondent bien aux médicaments antidépresseurs, selon une étude de 2013 publiée dans Current Opinion in Psychiatry.

De nombreuses questions demeurent néanmoins, notamment celle de savoir si de meilleurs résultats peuvent être obtenus en ciblant des régions spécifiques chez des patients individuels. "Certaines personnes souffrant de dépression éprouvent de la tristesse, d'autres souffrent davantage d'un manque de motivation ou d'apathie", explique Pascual-Leone. « Certaines personnes mangent trop ; d’autres mangent trop peu. Contrairement aux traitements plus généraux, dit-il, le TMS possède un tel potentiel de ciblage.

Une stimulation cérébrale sur mesure

Dans de nombreuses cliniques et laboratoires de recherche, le processus permettant de déterminer où placer les antennes TMS sur la tête d’une personne est relativement simple. La méthode approuvée par la FDA rappelle les expériences originales de Barker : un participant sort son pouce comme un auto-stoppeur, et les techniciens déplacent la bobine magnétique autour de son cuir chevelu jusqu'à ce que la stimulation électrique frappe une partie du cortex moteur qui fait trembler involontairement son pouce. En utilisant cet endroit comme repère, les techniciens déplacent ensuite la bobine vers une position qui cible le DLPFC gauche.

L’approche est moyennement efficace, mais de nombreux chercheurs pensent qu’elle ne tient pas suffisamment compte des grandes variations de la structure cérébrale d’un individu à l’autre. De plus en plus, les scientifiques utilisent l’IRMf et d’autres technologies d’imagerie cérébrale pour adapter la stimulation TMS à la structure cérébrale unique de chaque personne et observer comment elle affecte ses modèles d’activité neuronale. "Une avancée passionnante au cours des 10 dernières années avec le TMS consiste à l'utiliser sur des patients, puis à neuro-imager leur cerveau pour observer les changements dans la connectivité entre le DLPFC et les zones auxquelles nous savons qu'il est connecté", explique Pitcher de l'Université de York.

Une équipe de chercheurs de l’Université de Stanford, dirigée par le psychiatre Nolan Williams, directeur du Stanford Brain Stimulation Lab, est l’un des groupes développant cette approche combinée. Dans une petite étude de 2021, l’équipe a utilisé des analyses IRMf, qui mesurent les changements du flux sanguin associés à l’activité cérébrale, pour localiser une petite sous-région du DLPFC chez des patients individuels. L’activité de cette sous-région présente une relation inverse avec celle d’une autre zone du cerveau, le cingulaire sous-génuel (SGC) : chez les personnes souffrant de dépression, l’activité du SGC est renforcée tandis que l’activité de la sous-région DLPFC est diminuée. À l’inverse, plus le nœud du DLPFC est actif, moins le SGC devient actif. Le SGC, pour sa part, semble influencer le réseau en mode par défaut, ancrant les gens dans des schémas négatifs d’auto-rumination.

Dans l'étude de Stanford, Williams et ses collègues ont ciblé la sous-région DLPFC chez 29 personnes atteintes de ce que l'on appelle une dépression résistante au traitement : elles ont obtenu un score « modéré à sévère » lors d'une évaluation standard qui prend en compte la manière dont elles ont répondu aux traitements antérieurs contre la dépression ainsi que la durée et la gravité de la dépression. leurs symptômes. Le groupe a reçu un régime de traitement expérimental accéléré avec plus d’une séance quotidienne de TMS. Pour contrôler un éventuel effet placebo, certains membres du groupe ont été assignés au hasard à recevoir une stimulation factice qui ressemblait à du TMS mais ne délivrait pas d'impulsions électromagnétiques.

Après cinq jours de traitement, 79 pour cent des participants ayant reçu le TMS ciblé ont connu une rémission, contre 13 pour cent du groupe témoin. L’équipe a également observé que la stimulation de la zone du DLPFC la plus fortement connectée au SGC normalise les connexions pertinentes entre les trois régions. "Vous le voyez lorsque vous scannez les gens après", explique Williams.

Un participant au début de la soixantaine, Tommy Van Brocklin, luttait contre la dépression depuis environ 45 ans. Ces dernières années, les médicaments qu’il prenait ont cessé de fonctionner.

Le traitement de cinq jours lui a donné l’impression « d’être un arbre picoré par un pic », à cause des bruits de cognement émis par l’appareil TMS, plaisante-t-il. Mais le troisième jour, il a remarqué une différence dans son humeur : « Tout semblait s’enclencher, et c’était bien. »

Les chercheurs pensent que cette approche individualisée du traitement TMS pourrait constituer une intervention rapide et efficace pour les patients suicidaires. En 2022, la méthode de Williams a franchi un obstacle réglementaire important : la FDA a accordé l’autorisation de la commercialiser.

Voir des taux de rémission aussi élevés après seulement cinq jours de traitement – une intervention très pratique – est passionnant, déclare William T. Regenold, directeur d'une unité de recherche qui étudie la neuromodulation non invasive à l'Institut national américain de la santé mentale. Lui et ses collègues mènent actuellement un essai clinique étudiant les changements dans l'activité cérébrale chez les patients gravement déprimés qui reçoivent du TMS en association avec une thérapie par la parole. « L'idée est d'avoir un effet synergique entre la psychothérapie et le TMS », précise-t-il.

En ajustant le traitement à l’anatomie cérébrale de chaque personne, le succès de l’étude de Stanford est « tout à fait conforme aux notions de médecine de précision – d’interventions ciblées individuellement », explique Pascual-Leone.

Mais il reste encore beaucoup de travail à faire. Un défi urgent consiste à extraire les bénéfices de la stimulation de l’effet placebo ; certaines recherches suggèrent que cet effet joue un rôle dans les améliorations que beaucoup ressentent grâce au TMS. Ce problème n’est pas propre à la stimulation cérébrale, mais il est commun à tous les traitements contre la dépression. Plusieurs méta-analyses de l'effet placebo des antidépresseurs, par exemple, ont révélé que les personnes qui prennent des pilules inactives connaissent une amélioration de 20 à 40 pour cent de leurs symptômes, généralement mesurée par l'un des nombreux questionnaires standards.

Les groupes de recherche commencent à obtenir des résultats plus clairs et plus impressionnants en utilisant des scanners cérébraux pour guider une stimulation individualisée, comme l'a fait l'équipe de Stanford. Mais il leur faudra davantage d’études pour déterminer si le TMS connaîtra un succès similaire dans des populations plus larges, ainsi que dans des groupes tels que les adolescents, les personnes âgées et les personnes souffrant de troubles qui accompagnent souvent la dépression, comme l’anxiété et le stress post-traumatique. Certains laboratoires expérimentent la conception de dispositifs TMS – en comparant par exemple des bobines magnétiques en forme de 8 à celles en forme d’ailes de papillon – et modifient la fréquence de stimulation pour voir comment cela modifie l’activité cérébrale et les résultats du traitement.

Pourtant, de nombreuses questions fondamentales concernant le TMS demeurent. Bien que les scientifiques sachent qu’elle perturbe le déclenchement neuronal normal, « nous ne comprenons pas vraiment comment le TMS fonctionne de manière mécaniste » pour modifier les états cérébraux comme l’humeur, explique Pitcher. L’une des raisons est que les chercheurs ne peuvent pas enregistrer l’activité d’un seul neurone chez un être humain et faire du TMS en même temps, explique-t-il. On ne sait pas clairement pourquoi certaines fréquences du TMS semblent augmenter l’activité dans certaines régions du cerveau, tout en la diminuant dans d’autres zones – ni comment les nouvelles connexions neuronales stimulées par le TMS affectent les différents réseaux cérébraux.

« Heureusement, nous pouvons faire ce travail, faire progresser la science tout en aidant les personnes atteintes de maladies invalidantes », déclare Pascual-Leone. « C’est une position incroyable dans laquelle se trouver. »

Traduit et publié avec l'aimable autorisation de Knowable Magazine. L'article original est à retrouver ICI.