Le modèle de calcul du cerveau montre ce qui déclenche les tiques de tourette


Le modèle de calcul du cerveau montre ce qui déclenche les tiques de tourette

Le syndrome de Tourette est une maladie neurologique dans laquelle les patients font une série de mouvements et de sons répétitifs, involontaires et communément appelés «tics». Une nouvelle étude utilise un modèle de calcul pour simuler la base neurologique de la maladie, ce qui pourrait aider les chercheurs à concevoir de nouvelles thérapies à l'avenir.

Le nouveau modèle montre que les «tics» de Tourette sont déclenchés par l'interaction entre les domaines clés du cerveau.

Crédit d'image: Beste Ozcan

Les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) signalent qu'aux États-Unis, 1 enfant sur 360 âgés de 6 à 17 ans reçoit un diagnostic de syndrome de Tourette. Cependant, les CDC suggèrent également que les chiffres peuvent être plus élevés que cela, car la maladie n'est souvent pas diagnostiquée.

Les tics qui accompagnent la maladie varient en complexité. Certains d'entre eux peuvent être assez simples - par exemple clignotant, par exemple - tandis que d'autres peuvent impliquer des objets touchants, répéter les mêmes mots ou faire des gestes obscènes.

Certains des tics moteurs qui se produisent dans la maladie - comme le reniflement, le clignement des yeux, les grimaces ou les épaules - étaient, jusqu'à présent, pensés pour se produire dans une seule zone du cerveau appelée les ganglions de la base.

Les ganglions de base sont un groupe de noyaux subcorticaux interconnectés - trouvés à la base du cerveau antérieur, profondément ancrés dans les hémisphères du cerveau - qui sont impliqués dans le contrôle moteur et d'autres fonctions et comportements exécutifs.

La nouvelle recherche, cependant, suggère que le syndrome n'est pas limité à une seule région, mais il peut être associé à de multiples domaines du cerveau qui interagissent pour provoquer les tics.

Les résultats ont été publiés dans le journal PLOS Biologie computationnelle, Et l'équipe de recherche était dirigée par Daniele Caligiore du National Research Council en Italie.

Étudier les voies nerveuses liées à la Tourette en utilisant une simulation informatique

Caligiore et son équipe ont développé une simulation par ordinateur de l'activité neurale sous-jacente aux tics moteurs liés à la Tourette.

Le nouveau modèle s'appuie sur des recherches antérieures qui ont révélé l'activité cérébrale qui accompagne les tics moteurs chez les singes et les cerveaux des rats. Ces études précédentes ont suggéré que la signalisation entre le cortex, le cervelet et les ganglions de base pourrait être responsable des tics.

Dans la nouvelle étude, Caligiore et ses collègues ont ajusté le modèle pour reproduire les principaux éléments fonctionnels et anatomiques du système nerveux examinés dans les études animales: les ganglions de base, le thalamus, le cortex moteur primaire et le cervelet.

Non seulement le nouveau modèle a réussi à reproduire les résultats de l'étude du singe, mais il a également servi à mettre en évidence le rôle clé joué par l'interaction entre différentes régions du cerveau dans le déclenchement des tiques moteurs liés à la Tourette.

Plus précisément, le modèle a révélé que la voie neuronale reliant le sous-thalamus au pons et au cervelet - en tandem avec le circuit neuronal allant du cervelet au thalamus et au cortex - peut être responsable des tics. De plus, l'étude suggère que les tics peuvent être causés par une combinaison de signalisation anormal de la dopamine dans les ganglions de base et l'activité dans le circuit cérébelle-thalamo-corticale.

Comme les auteurs l'expliquent:

"Le modèle prédit que l'interaction entre les signaux dopaminergiques et l'activité corticale peut sous-tendre l'émergence d'événements tiques et que la connexion anatomique reliant le noyau subthalamique et le cervelet peut favoriser l'implication du cervelet dans la production de tic. Prétendent [...] à propos d'une éventuelle implication du circuit sous-thalamique-pons-cérébelleux dans la génération tic ".

L'étude ouvre de nouvelles possibilités de traitement

Pour la connaissance des auteurs, c'est la première fois qu'un modèle de calcul a été utilisé pour étudier ces voies. "Ce modèle représente la première tentative de calcul pour étudier le rôle des liaisons anatomiques des cérébelleux des ganglions basiques récemment découverts", explique le responsable Auteur de l'étude.

Les résultats ont non seulement servi de base aux expériences futures, mais ils ouvrent également la voie à de nouvelles thérapies. Comme Caligiore et ses collègues expliquent:

Le modèle prédit que la production de tic pourrait être réduite en stimulant ou en inhibant extérieurement le cortex moteur primaire. Ces prédictions pourraient être importantes pour identifier de nouvelles zones cibles, indépendamment des [traditionnelles] pour concevoir des actions thérapeutiques innovantes au niveau du système ".

En outre, l'auteur principal de l'étude prévoit que les résultats pourraient aider à créer des patients dits virtuels, qui pourraient servir à tester les traitements utilisant des modèles informatiques de manière économique et éthique.

"Ces simulations peuvent être réalisées avec peu de coûts et sans implications éthiques et pourraient suggérer des interventions thérapeutiques prometteuses à tester dans des enquêtes ciblées avec des patients réels", dit Caligiore.

Découvrez comment les produits chimiques du cerveau peuvent aider à traiter les tics chez les personnes atteintes du syndrome de Tourette.

What is Consciousness? What is Its Purpose? (Médical Et Professionnel Video 2023).

Section Des Questions Sur La Médecine: Pratique médicale