Si le cerveau est un instrument de musique, alors “l’électrophysiologie est la musique”, explique le Dr Alexander Khalessi. De nouveaux outils de traitement des patients épileptiques permettent désormais aux médecins « d’entendre un peu mieux la musique ».
Kateryna Kon/Bibliothèque de photos scientifiques/Getty Images
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Si le cerveau est un instrument de musique, alors “l’électrophysiologie est la musique”, explique le Dr Alexander Khalessi. De nouveaux outils de traitement des patients épileptiques permettent désormais aux médecins « d’entendre un peu mieux la musique ».
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Lorsque les crises d’épilepsie de Tom ne pouvaient plus être contrôlées avec des médicaments, il a commencé à envisager une intervention chirurgicale.
Tom, qui a demandé que son nom de famille ne soit pas utilisé parce qu’il craignait que les employeurs ne s’inquiètent de ses antécédents médicaux, espérait que les médecins pourraient retirer le tissu cérébral défectueux qui le faisait parfois convulser et perdre connaissance.
Il a subi une évaluation intensive au Centre d’épilepsie de l’Université de Californie à San Diego. Les médecins ont retiré une partie de son crâne et placé des électrodes à la surface de son cerveau. Il a passé une semaine à l’hôpital pendant que les médecins le regardaient faire des convulsions.
Puis il a eu de mauvaises nouvelles.
“Vous n’êtes pas un patient chirurgical optimal”, se souvient-il des médecins qui lui ont dit. “Nous pensons que vous n’êtes pas à l’abri d’une opération.”
C’était en 2009. En 2018, l’épilepsie pesant lourdement sur son travail et sa vie de famille, Tom est retourné voir ses médecins à l’UCSD pour discuter des options de traitement. Cette fois, il a rencontré le directeur du centre, le Dr Jerry Shih.
“Je lui ai dit, vous savez quoi, nous sommes dans une situation unique maintenant où nous avons de nouvelles technologies qui n’étaient pas disponibles”, dit Shih.
Cette fois, l’équipe a inséré de minuscules électrodes dans le cerveau de Tom pour trouver la principale source de ses crises. Puis, en 2019, ils ont utilisé un laser pour retirer cette partie de son cerveau.
Tom, 48 ans, n’a plus de crises tant qu’il prend ses médicaments.
Le nombre de patients comme Tom augmente. Leurs histoires montrent comment les nouvelles technologies changent la façon dont les médecins évaluent et traitent l’épilepsie résistante aux médicaments, qui touche plus d’un quart des 3 millions de personnes estimées aux États-Unis.
Les progrès technologiques comprennent non seulement de minuscules électrodes et lasers, mais également des appareils d’IRM qui fournissent des images haute résolution pendant la chirurgie et des dispositifs implantés qui peuvent arrêter une crise derrière elle.
“Nous aidons la grande majorité des patients que nous traitons de manière assez significative grâce à la combinaison de ces technologies”, a déclaré le Dr Sharona Ben-Haim, le neurochirurgien de l’UCSD qui a opéré Tom.
Toutes ces approches impliquent la chirurgie, qui était autrefois considérée comme le dernier recours pour traiter l’épilepsie. Aujourd’hui, cependant, le traitement chirurgical est de plus en plus courant et de nombreux patients n’ont besoin que de procédures peu invasives.
Quand les médicaments contre l’épilepsie ne suffisent pas
Comme beaucoup de personnes atteintes d’épilepsie, Tom a d’abord réussi à contrôler son trouble avec des médicaments.
Sa première crise majeure s’est produite à l’âge de 16 ans. Sa mère l’a entendu faire des bruits étranges.
“Il est venu dans ma chambre et j’étais sous le choc”, raconte Tom. “Mon lit était complètement mouillé de sueur et ma tête était courbée.”
Tom s’est réveillé à l’hôpital. Mais lorsque les médecins l’ont mise sous traitement anti-épileptique, ses crises ont cessé.
Il est allé à l’université, a travaillé comme professeur d’anglais au Mexique, est retourné en Californie et a emménagé avec la femme qu’il épousera plus tard.
À ce moment-là, le médecin de Tom lui avait donné la permission d’arrêter le médicament. Ils espéraient tous les deux qu’elle avait dépassé son épilepsie.
Puis elle a eu une autre crise majeure et un autre voyage à l’hôpital.
“Maintenant, vous savez, j’ai 25 ans et on m’a diagnostiqué un trouble potentiellement dévastateur et potentiellement incontrôlable”, dit Tom.
Cela signifiait que certaines activités quotidiennes n’étaient plus sécuritaires.
“Soudain, vous ne pouvez plus vous baigner”, dit-il. “Tu ne peux plus nager, il n’y a plus de poids libres dans le gymnase.”
Tom a essayé de s’adapter. Il a trouvé un emploi, s’est marié et a eu des enfants. Mais son épilepsie a commencé à faire des ravages dans sa famille.
Après avoir appris qu’il n’était pas un bon candidat pour la chirurgie en 2009, Tom était retourné au travail, toujours aux prises avec des crises incontrôlables. Cependant, en quelques années, il a perdu son emploi. Son mariage a pris fin.
Pendant cette période difficile de la vie de Tom, cependant, les chercheurs introduisaient la technologie qui finirait par l’aider.
Écouter de la musique cérébrale
Les changements dans le diagnostic et le traitement de l’épilepsie sont basés sur une meilleure surveillance de l’activité électrique du cerveau, ou électrophysiologie.
“Si vous considérez le cerveau comme un instrument de musique, l’électrophysiologie est la musique”, déclare Alexander Khalesi, MD, neurochirurgien à l’UCSD. “Pendant si longtemps, nous n’avons regardé que l’image du violon. Maintenant, nous voyons. J’entends un peu mieux la musique.”
Cela signifie que les médecins sont plus susceptibles de détecter un pic, comme celui qui se produit lorsque les cellules cérébrales produisent les mauvais signaux qui peuvent déclencher une crise d’épilepsie.
Une avancée majeure implique une procédure connue sous le nom de stéréoélectroencéphalographie (SEEG). Les chirurgiens forent un ou plusieurs petits trous dans le crâne du patient et insèrent des électrodes dans les zones du cerveau susceptibles de provoquer des convulsions.
Ensuite, ils attendent que le patient ait une crise. Pour Tom, cela signifiait plusieurs jours à l’hôpital avec des fils sortant de plusieurs trous dans sa tête. Mais ça a payé.
“Nous avons pu voir qu’il y avait une zone particulière de son cerveau qui causait vraiment la plupart de ses crises”, explique Ben-Haim.
Tom a également profité de la technologie qui permet de combiner les informations SEEG avec des scans IRM haute résolution. Il montre aux chirurgiens où se trouvent les points problématiques.
“En tant que chirurgien, vous ne pouvez pas toucher ce que vous ne pouvez pas voir”, déclare Khalesi.
De nouvelles formes d’IRM aident également les chirurgiens à atteindre leur objectif sans endommager d’autres zones du cerveau, explique Khalesi.
Pour illustrer son propos, il affiche une image du cerveau du patient sur son écran d’ordinateur. Il montre une zone malade. Il montre également des faisceaux de voies nerveuses critiques qui se situent entre la surface du cerveau et le problème.
“Ce que vous voyez ici est un cas où nous pouvons planifier une trajectoire pour éviter ces chemins et fournir de l’énergie laser pour ablater cette zone”, dit-il.
Dans le cas de Tom, cette énergie laser était délivrée par une sonde si fine qu’elle pouvait passer à travers une paille. La sonde, guidée par un scanner IRM dans la salle d’opération, a chauffé la zone cible et “a en fait éliminé ce foyer de crise très actif”, a déclaré Shih.
“C’était un trou, un point, et je n’ai pas de cicatrice”, dit Tom. C’était d’autant plus impressionnant que la chirurgie pour diagnostiquer son état en 2009 a laissé une cicatrice en forme de J de cinq pouces allant de son oreille droite à son front.
De mieux en mieux
Certains des soins de l’épilepsie qui changent la technologie sont en cours de développement ici même à l’UCSD.
“C’est notre laboratoire de microfabrication”, déclare Shadi Daye alors qu’il se promène dans l’installation de haute technologie qui pourrait se trouver dans la Silicon Valley. Le scientifique responsable ici est le professeur Daye de génie électrique et informatique.
À l’intérieur d’une salle blanche vitrée, des personnages en T-shirt blanc travaillent avec des machines telles que celles utilisées pour fabriquer des écrans électroniques.
L’un des objectifs est d’améliorer les dispositifs utilisés pour étudier l’activité cérébrale. Le facteur limitant a été le nombre d’électrodes, ou de capteurs, que les scientifiques peuvent serrer dans un petit espace. Daye a donc emprunté des techniques utilisées pour miniaturiser l’électronique qui produit des moniteurs haute résolution.
« Pourquoi ne pas prendre ces promotions et les mettre en œuvre ? [them] au profit de la médecine », dit-il.
Dayeh me montre une grille de capteur légèrement plus grande qu’un timbre-poste. Il est extrêmement souple et plus fin qu’un cheveu humain.
Une version antérieure, plus épaisse et moins flexible de ce type de maille a été implantée à la surface du cerveau de Tom en 2009 pour mesurer l’activité électrique en dessous. Mais celui-ci ne disposait que de quelques dizaines de capteurs, ce qui limitait sa résolution. Les nouveaux réseaux de Dayeh en comptent des milliers.
“Cela nous permet de visualiser l’activité de la surface du cerveau à très haute résolution”, dit-il. “Nous appelons cela un télescope cérébral.”
Daye et son équipe ont également affiné le type de sonde utilisée pour étudier l’activité cérébrale profonde de Tom en 2018.
Plus de 100 capteurs étroitement espacés le long de la sonde captent l’activité électrique des cellules cérébrales et peuvent également fournir une stimulation cérébrale profonde.
“La pointe est vraiment très fine, elle cause donc un minimum de dommages aux tissus”, explique Daye. “Moins de lésions tissulaires signifient un meilleur enregistrement du cerveau et moins d’effets secondaires.”
Robots et défibrillateurs cérébraux
Les lasers et les sondes de diagnostic doivent être placés avec précision dans le cerveau. Et c’est là qu’une autre avancée technologique peut aider : les robots.
Les chirurgiens de l’UCSD et d’autres centres d’épilepsie de pointe utilisent souvent un système appelé ROSA, qui agit comme une sorte de GPS pour le cerveau.
“Cela nous permet de contrôler essentiellement le bras du robot qui nous guide vers notre cible”, explique Ben-Haim.
Parfois, les médecins constatent que les crises proviennent de plusieurs zones du cerveau ou d’une zone trop importante pour être éliminée. Ensuite, les médecins peuvent essayer un appareil qui étudie les signaux des électrodes placées en permanence dans le cerveau du patient.
“Il enregistre constamment en arrière-plan”, explique Ben-Haim. “Et puis, il peut essentiellement défibriller le cerveau lorsqu’il détecte le début des crises.”
Toutes ces avancées signifient que davantage de patients atteints d’épilepsie résistante aux médicaments peuvent désormais regarder au-delà des médicaments pour prévenir leurs crises.
“Nous sommes passés à davantage de traitements chirurgicaux ainsi qu’à des techniques chirurgicales peu invasives, qui, je pense, ont vraiment révolutionné le traitement de l’épilepsie”, déclare Shih.
Tom est heureux de faire partie de cette révolution. Il prend toujours des médicaments pour prévenir les crises. Mais il s’est remarié, travaille à temps partiel et conduit pour la première fois depuis des années.
“J’ai maintenant un sentiment d’indépendance que je n’ai pas eu depuis 2007”, dit-il. Tout cela grâce à une technologie qui n’existait pas à l’époque.
