Stimulation magnétique transcranienne

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La stimulation magnétique transcranienne (ou TMS, abréviation de l'anglais : Transcranial Magnetic Stimulation) est une technique médicale utilisée dans le diagnostic et dans le traitement de certaines affections psychiatriques et neurologiques (il s'agit alors en général de rTMS repetitive Transcranial Magnetic Stimulation). C'est également un outil d'investigation scientifique en neurosciences.

Sommaire

Historique[modifier]

La stimulation magnétique du cortex cérébral fut décrite pour la première fois par Arsène d'Arsonval en 1896[1]. En 1914, Magnuson et Stevens font apparaître des phosphènes chez un sujet dont la tête est entièrement entourée d'une bobine dans laquelle se décharge un condensateur[2]. Mais il faut attendre les années 1980 pour voir apparaître un appareillage permettant une utilisation clinique. La première étude réussie de TMS est réalisée en 1985 par Anthony Barker et ses collaborateurs[3] à Sheffield, en Angleterre. Sa première application fut la démonstration de la conduction des potentiels d'action du cortex moteur à la moelle épinière. Cela avait été réalisé quelques années auparavant par stimulation transcrânienne électrique, une technique d'usage limité par son caractère très pénible. En stimulant différents points du cortex cérébral et en recueillant les réponses musculaires, il fut possible de dresser des cartes des aires motrices du cerveau.

Mécanisme d'action[modifier]

La Stimulation Magnétique Transcrânienne consiste à appliquer une impulsion magnétique sur l'encéphale à travers le crâne de façon indolore au moyen d'une bobine. Conformément à la loi de Lenz-Faraday, la variation rapide du flux magnétique induit un champ électrique qui modifie l'activité des neurones situés dans le champ magnétique. À partir d’un certain seuil d’intensité, la modification rapide du champ magnétique induit localement une dépolarisation neuronale (potentiel d’action), laquelle se propage le long des axones, puis de proche en proche par l’intermédiaire des synapses, en s’atténuant avec la distance.

Une utilisation courante de la TMS est la stimulation dite « répétitive » (rTMS) qui consiste à émettre une série d'impulsions pendant un intervalle de temps donné de façon à modifier durablement l'activité de la région visée. Différents paramètres jouent alors sur le résultat obtenu : l'intensité de la stimulation, la région cérébrale à stimuler, la fréquence des trains d'impulsions délivrées, le nombre de trains de stimulation et leur durée.... Ainsi une stimulation rTMS du cortex moteur primaire, à une fréquence inférieure à 1 Hz a un effet inhibiteur sur les neurones visés, alors que la même stimulation à une fréquence supérieure à 5 Hz, à un effet excitateur[4].

La TMS dans le diagnostic neurologique[modifier]

Une utilisation courante de la stimulation magnétique transcrânienne est l'enregistrement des potentiels évoqués moteurs (PEM), c’est-à-dire de l'activité électrique musculaire survenant après que des potentiels d'action générés dans le cortex cérébral moteur par une impulsion magnétique se sont propagés jusqu'au muscle à travers les voies nerveuses motrices centrales et périphériques. Ceci renseigne notamment sur l'état fonctionnel de la voie corticospinale, selon un principe analogue à celui de la stimulo-détection dans l'étude électrophysiologique du système nerveux périphérique (voir l'article Électromyogramme). Cette technique permet d'évaluer les lésions causées par un AVC, une sclérose en plaque, une sclérose latérale amyotrophique ou d'autres maladies du motoneurone, des atteintes des nerfs crâniens et de la moelle épinière[5],[6],[7],[8].

La TMS à but thérapeutique[modifier]

La rTMS peut être indiquée à des fins thérapeutiques[9] pour traiter des pathologies neurologiques (fibromyalgies[10], douleurs neuropathiques, acouphènes) ou psychiatriques (dépression[11],[12],[13], schizophrénie, hallucinations auditives pharmaco-résistantes[14], ...).

Une cure type de rTMS consiste en plusieurs séances de stimulation, qui peuvent s'étaler sur plusieurs semaines, suivant le protocole choisi par le médecin. Une séance dure de 10 à 30 minutes et se pratique de manière ambulatoire : le traitement par rTMS ne nécessite pas d’anesthésie, le patient est donc conscient lors des séances ce qui permet une grande souplesse d’utilisation par comparaison avec l'électroconvulsivothérapie notamment.

Les principaux paramètres du traitement sont :

  • la fréquence de stimulation ;
  • le nombre et la durée des trains de stimulation, ainsi que l'intervalle entre deux trains ;
  • la cible corticale, c'est-à-dire la zone du cerveau qui est stimulée par le champ magnétique ;
  • le nombre de séances.

Le positionnement de la bobine de stimulation exactement face à la cible est une problématique importante de la Stimulation Magnétique Transcrânienne[15],[16], résolue par l'utilisation de la neuronavigation[17],[18].

Dans la dépression[modifier]

Les études sur l'utilisation de la TMS et la rTMS pour traiter plusieurs maladies neurologiques et psychiatriques ont généralement montré que des effets modestes avec une confirmation des résultats faible[19]. Cependant, des publications rapportent que les résultats des revues de littérature et des méta-analyses de ces études auraient montré que la rTMS semble efficace dans le traitement de certains types de dépression majeure dans certaines conditions spécifiques[19],[20],[21]. Une méta-analyse de 34 études qui comparent la rTMS avec une procédure placebo dans le traitement en période aiguë de la dépression montre une taille d'effet de 0,55 (p<0,001)[19]. Cet effet est comparable aux effets rapportés par les stratégies médicamenteuses de 0,17 à 0,46[19]. Cependant, la même méta-analyse montre que l'efficacité de la rTMS est moindre que celle de l'électroconvulsivothérapie bien que les effets indésirables soient moindres avec la TMSr. Une analyse d'une des études qui inclut dans la méta-analyse montre qu'il faut traiter 2,36 patients (nombre de patients à traiter) par électroconvulsivothérapie pour en guérir un supplémentaire en choisissant l'électroconvulsivothérapie. Néanmoins cette technique n’en est qu’à ses débuts et de nombreux paramètres restent à optimiser[18]. Le plus critique est sans doute celui du site de stimulation en fonction des anomalies cérébrales sous-tendant les symptômes dépressifs (ralentissement, rumination, tristesse …). L’imagerie et la robotisation du positionnement de la bobine peuvent contribuer à améliorer les résultats de la rTMS[22].

La TMS comme outil de recherche en neurosciences cognitives[modifier]

Dans ce cas, la TMS est considérée engendrer une lésion artificielle (et temporaire) de la zone visée par le champ magnétique. En observant les modifications que cela entraîne dans les performances cognitives, on peut en déduire des informations sur le rôle fonctionnel de la région soumise au champ magnétique.

Voir aussi[modifier]

Bibliographie[modifier]

  • Améliorer le traitement des hallucinations auditives, Fondation pour la recherche médicale, janvier 2003.
  • La lettre du psychiatre II, 4, sept 2006.
  • (en) Burt T. et al. « Neuropsychiatry applications of transcranial magnetic stimulation: a meta analysis » Int J Neuropsychopharmacology 2002, 5:73-103.
  • (en) Hoffman RE et al. « Tempoparietal transcranial magnetic stimulation for auditory hallucinations: safety, efficacy and moderators in a fifty patient sample » Biol Psychiatry 2005, 58:97-104.

Liens externes[modifier]

Notes et références[modifier]

  1. ↑ Jacques Arsène d'Arsonval « Dispositifs pour la mesure des courants alternatifs de toutes fréquences » C R Soc Biol (Paris) 1896; 2:450-451.
  2. ↑ Magnuson CE, Stevens HC. Visual sensations created by a magnetic field. Philosoph Mag 1914 ; 28 : 188–207
  3. ↑ (en) Barker AT, Jalinous R, Freeston IL., « Non-invasive magnetic stimulation of human motor cortex », The Lancet, vol. 1, no 8437, mai 1985, p. 1106–1107 [lien PMID] 
  4. ↑ (en) Fitzgerald PB, Fountain S et Daskalakis ZJ. « A comprehensive review of the effects of rTMS on motor cortical excitability and inhibition » Clin Neurophysiol. 2006, 117, 2584-2596
  5. ↑ Erreur de référence : Balise <ref> incorrecte ; aucun texte n’a été fourni pour les références nommées diagnostic1.
  6. ↑ (DOI:10.1212.2F01.wnl.0000250268.13789.b2)
  7. ↑ (DOI:10.1177/1545968309345270)
  8. ↑ (DOI:10.3233/RNN-2010-0552)
  9. ↑ Lefaucheur J-P, André-Obadia N, Poulet E, Devanne H, Haffen E, Londero A, Cretin B, Leroi A-M, Radtchenko A, Saba G, Thai-Van, H, Litré C-F, Vercueil L, Bouhassira D, Ayache S-S, Farhat W-H, Zouari H-G, Mylius V, Nicolier M et Garcia-Larrea L. « [French guidelines on the use of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS): safety and therapeutic indications] » Neurophysiol Clin. 2011, 41, 221-295
  10. ↑ (en) Passard A, Attal N, Benadhira R, Brasseur L, Saba G, Sichere P, Perrot S, Januel D & Bouhassira D. « Effects of unilateral repetitive transcranial magnetic stimulation of the motor cortex on chronic widespread pain in fibromyalgia » Brain 2007, 130, 2661-2670. PMID 17872930
  11. ↑ (en) John P. O’reardon, H. Brent Solvason, Philip G. Janicak, Shirlene Sampson, Keith E.Isenberg, Ziad Nahas, William M.McDonald, David Avery, Paul B. Fitzgerald, Colleen Loo, Mark A. Demitrack, Mark S. George, Harold A. Sackeim « Efficacy and safety of transcranial magnetic stimulation in the acute treatment of major depression: A multisite randomized controlled trial » Biol psychiatry 2007;62:1208-1216. PMID 17573044
  12. ↑ (en) Janicak PG, Nahas Z, Lisanby SH, Solvason HB, Sampson SM, McDonald WM, Marangell LB, Rosenquist P, McCall WV, Kimball J, O'Reardon JP, Loo C, Husain MH, Krystal A, Gilmer W, Dowd SM, Demitrack MA & Schatzberg AF. « Durability of clinical benefit with transcranial magnetic stimulation (TMS) in the treatment of pharmacoresistant major depression: assessment of relapse during a 6-month, multisite, open-label study » Brain Stimul. 2010, 3, 187-199. PMID 20965447
  13. ↑ (en) Rosa MA et al. « Comparison of repetitive transcranial magnetic stimulation and electroconvulsive therapy in unipolar non-psychotic refractory depression : a randomized, single-blind study » The international journal of neuropsychopharmacology 2006 PMID 16923322
  14. ↑ (en) Montagne-Larmurier A. et al. « Two-day treatment of auditory hallucinations by high frequency rTMS guided by cerebral imaging: A 6 month follow-up pilot study » Schizophr Res. 2009;113(1):77-83. (DOI:10.1016/j.schres.2009.05.006) PMID 19505799
  15. ↑ (en) Ahdab R, Ayache S-S, Brugières P, Goujon C & Lefaucheur JP. « Comparison of "standard" and "navigated" procedures of TMS coil positioning over motor, premotor and prefrontal targets in patients with chronic pain and depression » Neurophysiol Clin. 2010;40:27-36.
  16. ↑ (en) Nauczyciel C, Hellier P, Morandi X, Blestel S, Drapier D, Ferre JC, Barillot C & Millet B. « Assessment of standard coil positioning in transcranial magnetic stimulation in depression » Psychiatry Res. 2010
  17. ↑ (en) Lefaucheur J.-P. « Why image-guided navigation becomes essential in the practice of transcranial magnetic stimulation » Neurophysiol Clin. 2010;40:1-5
  18. ↑ a et b Foucher JR, David Luck, Serge Chassagnon, Isabelle Offerlin-Meyer and Bich-Thuy Pham « Que manque-t’il à la rTMS pour devenir une thérapie ? » Encephale 2007, 33:982-989 pdf en ligne
  19. ↑ a, b, c et d PMID 20361902 Créer cet article
  20. ↑ (DOI:10.1111.2Fj.1600-0447.2007.01033.x)
  21. ↑ (1) (en) Gaynes BN, Lux L, Lloyd S, Hansen RA, Gartlehner G, Thieda P, Brode S, Swinson Evans T, Jonas D, Crotty K, Viswanathan M, Lohr KN, Research Triangle Park, North Carolina, « Nonpharmacologic Interventions for Treatment-Resistant Depression in Adults. Comparative Effectiveness Review Number 33. (Prepared by RTI International-University of North Carolina (RTI-UNC) Evidence-based Practice Center) », AHRQ Publication no  11-EHC056-EF, Agency for Healthcare Research and Quality, September 2011, p. 36. Consulté le 2011-10-11
    (2) (DOI:10.1111.2Fj.1600-0447.2007.01033.x)
    (3) PMID 18801225 Créer cet article
    (4) (DOI:10.1017.2FS0033291708003462)
    (5) (DOI:10.1176/appi.ajp.2010.10060864)
    (6) (DOI:10.2174.2F1745017901107010167)
    (7) PMID 22353197 Créer cet article
  22. ↑ CEMNIS : vers des stimulations "personnalisées"[1]
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