Suppression des oscillations pathologiques par ultrasons focalisés transcrâniens dans la maladie de Parkinson

Pourquoi cela compte pour les personnes atteintes de Parkinson

Les personnes atteintes de la maladie de Parkinson souffrent souvent de lenteur des mouvements, de raideur et de tremblements que les médicaments actuels et les implants cérébraux soulagent seulement en partie. Cette étude examine si des impulsions douces d’ultrasons focalisés délivrées depuis l’extérieur du crâne peuvent calmer des rythmes cérébraux anormaux liés à ces symptômes, ouvrant la voie à un traitement futur qui n’exigerait pas de chirurgie cérébrale.

Une nouvelle façon d’atteindre les zones profondes du cerveau

La maladie de Parkinson modifie la façon dont des groupes de cellules cérébrales s’activent ensemble, en particulier dans des structures profondes qui participent au contrôle du mouvement. Dans ces zones, un type de rythme cérébral appelé activité bêta devient anormalement fort et est lié à un ralentissement des mouvements. Les médecins peuvent déjà atténuer les symptômes en remplaçant la dopamine par des médicaments ou en utilisant la stimulation cérébrale profonde, qui implique des électrodes implantées chirurgicalement délivrant des impulsions électriques. Cependant, la chirurgie est invasive et ne convient pas à tout le monde. Les ultrasons focalisés offrent une autre voie : des ondes sonores sont dirigées à travers le crâne vers des points précis à l’intérieur du cerveau sans incision.

Concevoir une preuve de concept prudente

Les chercheurs ont travaillé avec quatre hommes qui avaient déjà des électrodes de stimulation cérébrale profonde dans une région appelée noyau sous-thalamique. Cela a permis à l’équipe d’enregistrer des signaux cérébraux profonds tout en testant les ultrasons. À l’aide d’imageries cérébrales et de méthodes de cartographie avancées, ils ont identifié comme cible des ultrasons une région connectée d’une structure voisine appelée pallidum. Chaque participant a pris part à deux sessions sur des jours séparés. Un jour, des impulsions ultrasonores ont été focalisées sur ce centre de contrôle moteur. L’autre jour, les impulsions ont été dirigées vers un espace rempli de liquide dans le cerveau utilisé comme site de contrôle actif. Au sein de chaque journée, des sessions sans ultrasons ont été suivies de sessions avec ultrasons, et tant les volontaires que les examinateurs ignoraient quelle condition était active.

Calmer les rythmes nocifs et accélérer les réactions

Lorsque les ultrasons ciblaient la région de contrôle moteur et pulsaient à 130 fois par seconde, le rythme bêta anormal enregistré par l’électrode cérébrale profonde voisine du même côté a diminué en moyenne d’environ dix pour cent par rapport à la condition de contrôle. Chez les volontaires présentant deux pics bêta distincts, seule la composante de fréquence la plus basse a été réduite, conforme aux connaissances sur les voies qui contribuent le plus au ralentissement moteur. La baisse de l’activité bêta profonde suivait de près les changements d’activité mesurés à la surface du cerveau dans la région motrice primaire du même côté, suggérant que les ultrasons ont influencé un réseau moteur plus large. Surtout, lors d’une tâche de décision et de réaction où les participants jugeaient le mouvement de points à l’écran, leurs temps de réaction se sont améliorés de près de dix-huit pour cent lorsque les ultrasons étaient appliqués au centre moteur.

Écarter les simples artefacts

Parce que les ultrasons peuvent provoquer de subtiles vibrations mécaniques, l’équipe a soigneusement vérifié si les changements de signal observés étaient de vrais effets cérébraux plutôt que du bruit technologique. Dans des expériences sur banc, ils ont soniqué une électrode cérébrale profonde placée dans un modèle de gel et testé différents schémas d’impulsions. Des taux d’impulsion lents ont créé des artefacts mécaniques clairs dans la plage de fréquences d’intérêt, mais le schéma rapide utilisé dans l’étude principale n’en a pas généré. Des simulations ont également montré que tout échauffement du tissu cérébral restait bien en deçà des limites de sécurité acceptées, et le foyer ultrasonore était maintenu à plusieurs millimètres des extrémités des électrodes implantées. Ces précautions soutiennent la conclusion que les réductions de puissance bêta et l’accélération des réactions reflètent de véritables changements d’activité cérébrale.

Ce que cela pourrait signifier pour les traitements futurs

Cette petite étude préliminaire suggère que des ultrasons focalisés, accordés pour reproduire une stimulation électrique efficace, peuvent atténuer des rythmes cérébraux nuisibles liés au ralentissement moteur dans la maladie de Parkinson et améliorer modestement les performances sur une tâche motrice, le tout sans chirurgie. Bien que l’étude n’ait porté que sur quatre personnes et n’ait pas montré de changements nets sur les échelles cliniques habituelles, elle offre une première démonstration qu’un ultrasons non invasif peut orienter un signal de maladie bien établi dans la même direction bénéfique que les thérapies existantes. Avec des recherches supplémentaires pour affiner les réglages des impulsions, comprendre pourquoi les réponses varient entre les individus et tester des effets plus durables, cette approche pourrait devenir un outil nouveau pour traiter la maladie de Parkinson et peut-être d’autres troubles cérébraux liés à des rythmes anormaux.

Citation: Eraifej, J., Toth, J., Hanemaaijer, J. et al. Suppression of pathological oscillations with transcranial focused ultrasound in Parkinson’s disease. Nat Commun 17, 4471 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70714-7

Mots-clés: maladie de Parkinson, ultrasons focalisés, stimulation cérébrale profonde, rythmes cérébraux, neuromodulation