Étude de la corrélation entre l'excitabilité corticale et la cytoarchitectonie du cortex préfrontal chez des participants adultes sains, à l'aide de la stimulation magnétique transcrânienne couplée à l'EEG et à l'IRM à haut champ
Étude de la corrélation entre l'excitabilité corticale et la cytoarchitectonie du cortex préfrontal chez des participants adultes sains, à l'aide de la stimulation magnétique transcrânienne couplée à l'EEG et à l'IRM à haut champ
Promoteur : Institut National de la Santé Et de la Recherche Médicale, France
Titre et résumé traduits de l’anglais par le portail, à partir de la fiche publiée par le registre source, le 14 septembre 2026. Traduction automatique, sans relecture médicale : elle ne modifie ni n’interprète le contenu ; en cas de doute, le texte original fait foi.
Texte original (anglais)
Study of the Correlation Between Cortical Excitability and Cytoarchitectonics of Prefrontal Cortex in Healthy Adult Participants, Using Transcranial Magnetic Stimulation Coupled to EEG and High-field MRI
Study of the Correlation Between Cortical Excitability and Cytoarchitectonics of Prefrontal Cortex in Healthy Adult Participants, Using Transcranial Magnetic Stimulation Coupled to EEG and High-field MRI
Repeated transcranial magnetic stimulation (rTMS) is mainly used to treat mood disorders by addressing differences in brain function, particularly in the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), which affects emotions and executive functions. The therapy aims to enhance the left DLPFC or suppress the right. It has been approved for severe major depression in several countries (Canada and Israel since 2002, USA since 2008) and is in the process of being validated in Europe but is not yet reimbursed in France. due to variable results from one study to another and lack of standardization issues. In a previous study, by recording electroencephalographic (EEG) rhythms before and after rTMS treatment of the DLPFC, the investigators showed on a small cohort of patients (n=17) with major or bipolar depression, that the responder patients showed higher EEG theta rhythms in the DLPFC but also and especially in parietal regions. This suggests that the DLPFC is part of the fronto-parietal central executive network (CEN), which is important for working memory and cognitive control. The CEN is not well connected in severe resistant depression, possibly leading to negative emotional bias. The rTMS cure of DLPFC can be interpreted as improving depressive symptoms through the normalization of the CEN by increasing DLPFC excitability and its downward connectivity. However experimental and clinical evidence for this mechanism, among others, is still to be demonstrated, and remission rates of rTMS from DLPFC in drug-resistant depression are still low (20-40%). To improve these response rates to rTMS in DLPFC, it is essential to continue research aimed at improving clinical practices through a better knowledge of the functional neuroanatomy and mechanisms of action of rTMS. This will require the definition of biomarkers allowing in particular to better target the DLPFC, this structure beeing indeed relatively poorly defined on the neuroanatomical level (large portion of the medial frontal gyrus). To this end, the investigators have set up a collaborative research program with Dr. Corey Keller, psychiatrist at Stanford University USA, which was jointly funded in 2022 by the Agence Nationale pour la Recherche (ANR) and the National Institute of Health (NIH) - FrontalProbe project "Probing the dorsolateral prefrontal cortex and central executive network for improving neuromodulation in depression". The ultimate aim of this project is to develop and test different strategies for targeting the DLPFC in the rTMS treatment of pharmaco-resistant depressive patients, following the fundamental neuroanatomical and pathophysiological hypothesis that patients will respond better to therapy if their CEN network is better modulated. This clinical trial will take place in Stanford, USA, in the years 2025-2026. Previously, the investigators are working on the development of methodological strategies aimed at preferentially activating, in a personalized way, the part of the DLPFC that projects onto the PPC. This is the subject of the present protocol, which aims to identify this subpart of the DLPFC to be targeted as a priority for modulating the CEN, through neuroanatomical measurements with high-field MRI and cortical excitability by TMS-EEG in healthy subjects. To this end, the investigators will use a small cohort of healthy subjects who will have one multimodal MRI acquisition session of at 7T and one TMS-EEG session. The 7T MRI data, acquired at the Centre de Résonance Magnétique en Biologie et Médecine (CRMBM), will be used to obtain anatomical markers of the DLPFC. TMS-EEG data, acquired at the Institut de Neurosciences de Systèmes (INS), will be used for cortical excitability measurements of the DLPFC and its projection sites, notably the PPC. At this stage, no data exchange is planned with our American partners. Firstly, the processing of MRI data will include segmentation of gray and white matter, reconstruction of the cortical surface and estimation of t
La stimulation magnétique transcrânienne répétée (SMTr) est principalement utilisée pour traiter les troubles de l'humeur en agissant sur des différences de fonctionnement cérébral, notamment au niveau du cortex préfrontal dorsolatéral (CPFDL), qui intervient dans les émotions et les fonctions exécutives. Le traitement vise à renforcer le CPFDL gauche ou à inhiber le CPFDL droit. Il a été approuvé pour la dépression majeure sévère dans plusieurs pays (Canada et Israël depuis 2002, États-Unis depuis 2008) et est en cours de validation en Europe, mais n'est pas encore remboursé en France, en raison de résultats variables d'une étude à l'autre et de problèmes de standardisation. Dans une étude précédente, en enregistrant les rythmes électroencéphalographiques (EEG) avant et après un traitement par SMTr du CPFDL, les investigateurs ont montré, sur une petite cohorte de patients (n=17) souffrant de dépression majeure ou bipolaire, que les patients répondeurs présentaient des rythmes thêta EEG plus élevés au niveau du CPFDL, mais aussi et surtout au niveau des régions pariétales. Cela suggère que le CPFDL fait partie du réseau exécutif central fronto-pariétal (REC), important pour la mémoire de travail et le contrôle cognitif. Le REC est mal connecté dans la dépression sévère résistante, ce qui pourrait entraîner un biais émotionnel négatif. La cure de SMTr du CPFDL peut être interprétée comme améliorant les symptômes dépressifs par la normalisation du REC, via une augmentation de l'excitabilité du CPFDL et de sa connectivité descendante. Cependant, les preuves expérimentales et cliniques de ce mécanisme, parmi d'autres, restent à démontrer, et les taux de rémission de la SMTr du CPFDL dans la dépression pharmacorésistante demeurent faibles (20 à 40 %). Pour améliorer ces taux de réponse à la SMTr du CPFDL, il est essentiel de poursuivre les recherches visant à améliorer les pratiques cliniques grâce à une meilleure connaissance de la neuroanatomie fonctionnelle et des mécanismes d'action de la SMTr. Cela nécessitera la définition de biomarqueurs permettant notamment de mieux cibler le CPFDL, cette structure étant en effet relativement mal définie sur le plan neuroanatomique (large portion du gyrus frontal médial). À cette fin, les investigateurs ont mis en place un programme de recherche collaboratif avec le Dr Corey Keller, psychiatre à l'université de Stanford (États-Unis), cofinancé en 2022 par l'Agence Nationale pour la Recherche (ANR) et le National Institute of Health (NIH) - projet FrontalProbe « Probing the dorsolateral prefrontal cortex and central executive network for improving neuromodulation in depression ». L'objectif final de ce projet est de développer et de tester différentes stratégies de ciblage du CPFDL dans le traitement par SMTr des patients dépressifs pharmacorésistants, selon l'hypothèse neuroanatomique et physiopathologique fondamentale selon laquelle les patients répondront mieux au traitement si leur réseau REC est mieux modulé. Cet essai clinique se déroulera à Stanford, aux États-Unis, au cours des années 2025-2026. Au préalable, les investigateurs travaillent au développement de stratégies méthodologiques visant à activer préférentiellement, de manière personnalisée, la partie du CPFDL qui se projette vers le CPP. Tel est l'objet du présent protocole, qui vise à identifier cette sous-partie du CPFDL à cibler en priorité pour moduler le REC, au moyen de mesures neuroanatomiques par IRM à haut champ et de mesures de l'excitabilité corticale par TMS-EEG chez des sujets sains. À cette fin, les investigateurs constitueront une petite cohorte de sujets sains qui bénéficieront d'une session d'acquisition IRM multimodale à 7T et d'une session TMS-EEG. Les données de l'IRM à 7T, acquises au Centre de Résonance Magnétique en Biologie et Médecine (CRMBM), permettront d'obtenir des marqueurs anatomiques du CPFDL.
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