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

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.