Des scientifiques israéliens utilisent la stimulation cérébrale profonde pour lutter contre la schizophrénie

« Cette étude propose une toute nouvelle orientation thérapeutique, susceptible d’offrir davantage d’options de traitement aux patients atteints de schizophrénie qui ne répondent pas aux traitements existants », explique le Dr Nir Asch, médecin et chercheur au département psychiatrique du campus Rambam en soins de santé de Haïfa.

Asch a lui-même dirigé cette étude évaluée par des pairs, faite grâce à la modélisation computationnelle, l’analyse de données et l’apprentissage automatique, dont les résultats ont été diffusés dans la revue scientifique Nature Communications. Les travaux ont été menés sous la direction du lauréat du Prix Israël 2024, le professeur Hagai Bergman, neuroscientifique de l’Université hébraïque de Jérusalem et pionnier de la stimulation cérébrale profonde, également connue sous son acronyme, DBS, pour la maladie de Parkinson.

« Avec nombre de maladies psychiatriques, le problème vient du fait que nous les définissions par leurs symptômes », explique Asch, 44 ans, au Times of Israel. « Dans notre article, nous proposons une théorie claire de ce qui se passe dans le cerveau, avec des propositions pour remédier aux problèmes. »

Selon Ozma, une organisation israélienne de santé mentale, il y a environ 70 000 personnes atteintes de schizophrénie en Israël — soit près d’une personne sur 143.

« Pourquoi s’occuper de la schizophrénie ? » interroge Asch avant d’apporter la réponse.

« Selon l’Organisation mondiale de la santé, 21 millions de personnes dans le monde souffrent de schizophrénie », poursuit-il. « Et un tiers d’entre eux sont ce que nous qualifions de ‘résistants’ au traitement. C’est très lourd. C’est la raison pour laquelle on doit, selon moi, s’en préoccuper »

La pénibilité de la schizophrénie

La schizophrénie est un trouble mental grave qui commence le plus souvent autour de la vingtaine et se transforme en maladie chronique, avec des symptômes allant des hallucinations – entendre ou voir des choses qui n’existent pas – au délire récurrent, avec comme par exemple des patients qui s’obsèdent pour des choses qui sont inexactes ou affirment que leurs pensées et actions sont contrôlées par des forces extérieures, en passant par une pensée et un discours désorganisés, des comportements étranges et un retrait social.

Cette pathologie donne lieu à des troubles fonctionnels et professionnels, ainsi qu’à une stigmatisation sociale et familiale. Par ailleurs, elle altère souvent des capacités cognitives telles que la mémoire et l’attention, ce qui rend extrêmement difficile la vie quotidienne et la résolution de problèmes.

En outre, les personnes atteintes de schizophrénie ont une espérance de vie amputée de neuf ans par rapport au reste de la population, estime l’Organisation mondiale de la santé, souvent en raison de maladies physiques comme le diabète.

Pour bien comprendre la schizophrénie, Asch recommande de comprendre le fonctionnement du cerveau.

« En gros, le cerveau est une machine à prédictions », explique Asch. « Il tente de prédire ce qui va se passer il et se construit un modèle par lequel il se demande : « Quelle est la situation ? Que se passe-t-il autour de moi ? » Après quoi il reçoit les informations de son environnement via ses sens. »

Dans la schizophrénie, ce processus ne fonctionne pas. Les patients souffrent d’« inflexibilité cognitive », trouvant « extrêmement difficile de changer leur modèle interne, même lorsque le monde qui les entoure change ».

« Ils sont comme bloqués dans leur modèle », souligne Asch. « Les informations sont bien là, mais elles ne sont pas identifiées. »

« Cette rigidité cognitive est l’une des caractéristiques de la maladie », poursuit Asch. « Il leur est très difficile de comprendre que quelque chose a changé dans leur environnement. Ils sont coincés avec leurs hallucinations et leurs délires, sans informations de leur environnement. »

Un réseau qui aide le cerveau à faire ses choix

Les recherches d’Asch portent sur les effets de la DBS sur deux femelles singes vertes africaines. Dans des conditions contrôlées, en laboratoire, les chercheurs ont administré à ces singes de la phencyclidine, autrement connue sous le nom de « poussière d’ange » ou PCP, un anesthésiant capable de provoquer des hallucinations, des dissociations et d’« induire un état psychotique, soit exactement ce qui se passe dans les cas de schizophrénie », explique Asch.

« Leur flexibilité cognitive a été significativement réduite, alors que leurs explorations aléatoires et comportements chaotiques ont considérablement augmenté », ajoute-t-il.

Les scientifiques se sont ensuite concentrés sur la zone du cerveau connue sous le nom de globus pallidus externus (GPe), une région qu’Asch qualifie de « porte d’entrée » du processus décisionnel du cerveau. Le GPe fait partie de ce que l’on appelle le réseau du cortex préfrontal basal–dorsolatéral, ou réseau BG–DLPFC.

Ce réseau relie les ganglions de la base, qui intervient dans le contrôle des habitudes, des mouvements et de la prise de décision, au cortex préfrontal dorsolatéral, grâce auquel le cerveau fait des choix, tire les enseignements de son expérience et enfin s’adapte à de nouvelles situations.

« L’inflexibilité cognitive est guérie »

Le GPe agit comme une « valve dynamique », une sorte de filtre dans ce réseau. Lorsque la communication est perturbée au sein de ce réseau, cela donne une pensée confuse.

Lorsque les scientifiques ont appliqué la DBS, ou stimulation électrique ciblée à basse fréquence de 13 Hz, sur cette zone cérébrale, les résultats ont été immédiats.

« L’inflexibilité cognitive était guérie », note Asch. « Les singes sont revenus à leur état initial : ils étaient beaucoup moins confus. »

Leur travail a consisté à tester pour la schizophrénie la découverte faite par Bergman pour soulager les symptômes de la maladie de Parkinson via la stimulation de certaines zones du cerveau .

« Le professeur Bergman est sans conteste la personne numéro un dans le monde en ce qui concerne la stimulation cérébrale profonde », résume Asch. « Cela fait dix ans que je travaille sur ce projet, lequel avait déjà de nombreuses années derrière lui. »

Un des « centaines de moments où se prennent des décisions »

« La flexibilité cognitive est une caractéristique clé de notre vie quotidienne, de ces centaines de moments lors desquels nous prenons des décisions », ajoute la Dre Idit Tamir, directrice de l’unité de neurochirurgie fonctionnelle au Centre Hospitalier Rabin, qui n’a pas pris part à cette étude.

Selon elle, « que ce soit en clinique ou dans le bloc opératoire, nous avons constaté une nette amélioration de la flexibilité cognitive grâce à la stimulation cérébrale profonde des ganglions de la base chez différentes populations de patients, notamment celles atteintes de Parkinson ou de trouble obsessionnel compulsif. »

Selon Asch, la prochaine étape de la recherche consistera à mener des essais cliniques chez l’humain.

« Dans la mesure où l’étude a été menée avec succès sur des primates non humains, dont le cerveau est très similaire à celui des humains, nous pensons d’ores et déjà à la suite, pour aller plus loin », assure-t-il.

Il ajoute que sa vision des choses a changé depuis qu’il est passé de la recherche à temps plein au traitement des patients au sein du service psychiatrique de Rambam.

« Lorsque je faisais mes recherches, je voulais avant tout comprendre le côté scientifique des choses », confie-t-il. « Le fait, désormais, d’être en contact avec les patients, de voir le fardeau que cela représente pour leurs proches, me motive grandement pour passer à l’étape suivante. »

« C’est très frustrant pour un médecin de ne pas avoir de bons traitements à proposer », conclut Asch. « Si nous pouvions avoir davantage d’outils efficaces, voire envisager la guérison, ce serait fabuleux. »