Des personnes complètement paralysées remarchent après une percée dans la stimulation nerveuse
Grâce à une combinaison de stimulation électrique et de thérapie physique intense, neuf personnes souffrant de lésions chroniques de la colonne vertébrale ont retrouvé leur capacité à marcher.
Une visualisation des neurones stimulés. (NeuroRestore)
Toutes souffraient d’une paralysie grave ou complète à la suite d’une lésion de leur moelle épinière. Fait incroyable, les volontaires ont tous constaté des améliorations immédiates, qui se sont poursuivies cinq mois plus tard.
Une étude récente menée par des chercheurs du groupe de recherche suisse NeuroRestore a identifié les groupes de nerfs exacts stimulés par la thérapie, en utilisant des souris comme point de départ.
Les cellules nerveuses qui orchestrent la marche se trouvent dans la section de la moelle épinière qui traverse le bas du dos. Les lésions de la moelle épinière peuvent interrompre la chaîne de signaux du cerveau, nous empêchant de marcher même si ces neurones lombaires spécifiques sont encore intacts.
Incapables de recevoir des commandes, ces neurones “marcheurs” deviennent effectivement non fonctionnels, ce qui peut entraîner une paralysie permanente des jambes.
Des recherches antérieures ont démontré que la stimulation électrique de la moelle épinière pouvait inverser cette paralysie, mais la manière dont cela se produisait n’était pas claire. La neuroscientifique Claudia Kathe, de l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), et ses collègues ont donc testé une technologie appelée stimulation électrique épidurale chez neuf personnes, ainsi que sur un modèle animal.
La moelle épinière a été stimulée par un neurotransmetteur implanté par voie chirurgicale. Pendant ce temps, les patients ont également été soumis à un processus de neuroréhabilitation intensive impliquant un système de soutien robotique qui les assistait dans leurs déplacements dans plusieurs directions.
Les patients ont suivi cinq mois de stimulation et de rééducation, quatre à cinq fois par semaine. Étonnamment, tous les volontaires ont ensuite été capables de faire des pas à l’aide d’un déambulateur.
À la surprise des chercheurs, les patients rétablis ont en fait montré une réduction de l’activité neuronale dans la moelle épinière lombaire pendant la marche. L’équipe pense que cela est dû au fait que l’activité est affinée à un sous-ensemble spécifique de neurones qui sont essentiels à la marche.
“Quand on y pense, cela ne devrait pas être une surprise”, a déclaré Courtine à Dyani Lewis à Nature, “parce que dans le cerveau, quand vous apprenez une tâche, c’est exactement ce que vous voyez – il y a de moins en moins de neurones activés” à mesure que vous vous améliorez.
Kathe et son équipe ont donc modélisé le processus chez la souris et ont utilisé une combinaison de séquençage de l’ARN et de transcriptomique spatiale – une technique qui permet aux scientifiques de mesurer et de cartographier l’activité des gènes dans des tissus spécifiques – pour comprendre quelles cellules font quoi.
Ils ont identifié une population unique de neurones inconnus jusqu’alors, capables de prendre la relève après une blessure, dans les lamines intermédiaires de la moelle épinière lombaire.
Ce tissu, composé de cellules appelées neurones SCVsx2::Hoxa10, ne semble pas être nécessaire à la marche chez les animaux sains, mais il semble être essentiel à la récupération après une lésion de la colonne vertébrale, car leur destruction empêche les souris de récupérer. Leur recrutement est toutefois dépendant de l’activité.
Les neurones SCVsx2::Hoxa10 sont “idéalement placés” pour transformer les informations provenant du tronc cérébral en commandes exécutives. Celles-ci sont ensuite diffusées aux neurones responsables de la production de la marche, expliquent Kathe et ses collègues dans leur article.
Il ne s’agit là que d’un élément d’une chaîne très complexe de cellules émettrices et réceptrices de messages, et il reste donc encore beaucoup de choses à étudier.
Mais “ces expériences ont confirmé que la participation des neurones SCVsx2::Hoxa10 est une exigence fondamentale pour la récupération de la marche après une paralysie”, concluent les chercheurs.
Cette nouvelle compréhension pourrait, à terme, déboucher sur de nouvelles options thérapeutiques et offrir une meilleure qualité de vie aux personnes souffrant de toutes sortes d’autres lésions de la moelle épinière.
Leur recherche a été publiée dans Nature.
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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche
