Epilepsie : le virtuel pour décrypter le cerveau et simuler les gestes chirurgicaux

Un cerveau virtuel à l’image de celui d’une personne atteinte d’épilepsie a été reconstitué pour la première fois. Cette avancée aide à comprendre le fonctionnement de la maladie et à préparer l’intervention chirurgicale. Les résultats publiés en ligne sur le site de la revue Neuroimage du 28 juillet 2016 ont été cosignés par des chercheurs du CNRS, de l’Inserm, d’Aix-Marseille Université et de l’AP-HM.
Un cerveau virtuel à l’image de celui d’une personne atteinte d’épilepsie a été reconstitué pour la première fois. Cette avancée aide à comprendre le fonctionnement de la maladie et à préparer l’intervention chirurgicale. Les résultats publiés en ligne sur le site de la revue Neuroimage du 28 juillet 2016 ont été cosignés par des chercheurs du CNRS, de l’Inserm, d’Aix-Marseille Université et de l’AP-HM.
Une personne sur cent souffre d’épilepsie. La maladie affecte les individus différemment, d’où l’importance d’un diagnostic et d’un traitement individualisé. Mais les moyens de compréhension des mécanismes s’avèrent limités. Jusqu’à présent, ils relevaient surtout de l’interprétation visuelle d’un IRM et d’un électroencephalogramme. Or cet examen s’avère inadapté pour la moitié des patients qui ne présentent pas d’anomalie visible à l’imagerie ;  la cause de leur épilepsie reste alors inconnue.
Aujourd’hui, le cerveau virtuel personnalisé fournit un diagnostic plus précis par la création d’un « modèle » de base auquel sont ajoutées les informations propres à chacun des patients. Ces données concernent la façon dont sont organisées les régions de son cerveau et l’interconnexion des aires entre elles. A partir de cette représentation, les chercheurs testent des modèles mathématiques engendrant une activité cérébrale. Les scientifiques ont ainsi pu reproduire le lieu d’initiation des crises d’épilepsie et leur mode de propagation. Ce cerveau a donc une véritable valeur de prédiction du fonctionnement des crises pour chaque patient.
Par ailleurs, 30% des patients épileptiques ne répondent pas aux médicaments. Leur seul espoir reste alors la chirurgie. Son efficacité dépend de la qualité des indications fournies sur les zones à opérer. Avec le cerveau virtuel, le chirurgien dispose d’une « plate-forme » de repérage des zones à opérer sans avoir à procéder à un acte invasif. Surtout, il peut se préparer en testant parmi les différents gestes possibles celui qui sera le plus efficace et en analysant ses conséquences,  – de tels essais étant évidemment impossibles à réaliser sur le patient.
A terme, grâce à la virtualisation l’équipe sera en capacité de proposer une médecine personnalisée du cerveau avec des solutions thérapeutiques adaptées à chaque patient. Les chercheurs travaillent actuellement sur des essais cliniques, afin de démontrer la valeur prédictive de leur découverte. Cette technologie est par ailleurs à l’essai sur d’autres pathologies affectant le cerveau, comme l’AVC, Alzheimer, les maladies neuro dégénératives, ou la sclérose en plaques.
Consulter la vidéo AP-HM : un cerveau virtuel pour décrypter les crises    
*Ces travaux impliquent des chercheurs de l’Institut de neurosciences des systèmes (Inserm/AMU), du Centre de résonance magnétique biologique et médicale (CNRS/AMU/AP-HM), du département épileptologie et du département neurophysiologie clinique de l’AP-HM, et l’Epilepsy Center de Cleveland. Ils ont été réalisés au sein de la Fédération hospitalo-universitaire Epinext (www.epinext.org)

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