Étude électrophysiologique multimodale des biomarqueurs cortico-sous-corticaux des tics dans le syndrome de Gilles de la Tourette
Étude électrophysiologique multimodale des biomarqueurs cortico-sous-corticaux des tics dans le syndrome de Gilles de la Tourette
Promoteur : University Hospital, Bordeaux
Titre et résumé traduits de l’anglais par le portail, à partir de la fiche publiée par le registre source, le 16 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)
Multimodal Electrophysiological Study of Cortico-subcortical Biomarkers of Tics in Tourette Syndrome
Multimodal Electrophysiological Study of Cortico-subcortical Biomarkers of Tics in Tourette Syndrome
Tourette syndrome (TS) is a complex neurodevelopmental disorder characterized by the occurrence of involuntary movements (motor tics) and vocalizations (phonic tics). The onset of TS is usually in childhood, and the prevalence of TS is estimated between 0.3 and 0.9% before the age of 18, decreasing progressively after that age. Most patients also suffer from associated psychiatric comorbidities (ADHD, OCD, mood disorders). Although the cause of TS remains unknown, the preferred hypothesis is the interaction of predisposing genetic factors and precipitating environmental factors (perinatal accidents, infectious diseases). From a pathophysiological point of view, it is widely demonstrated by structural, electrophysiological studies, functional neuroimaging, as well as by different animal models, that dysfunctions of the cortico-striato-pallido-thalamo-cortical loops (responsible for the regulation of movements, cognitive processes, and emotions) play a major role in the genesis of tics. Deep brain stimulation (DBS) treatment can be proposed as an invasive therapy in patients with severe TS resistant to usual treatments (psychotherapy, pharmacological treatments). In a well-selected population of drug-resistant patients, DBS allows an estimated overall improvement of 30 to 50% in the YGTSS score. The deep brain stimulation method currently used in TS is based on continuous (24/7) and undifferentiated stimulation (fixed electrical intensity). This stimulation paradigm, devoid of adaptability to the patient's symptoms, could be at the origin of undesirable effects (related to the modulation of physiological signals), of a sub-optimal efficiency, or of an unnecessary overuse of the stimulator's capacities (battery depletion). The development of new deep brain stimulation paradigms ("closed-loop stimulation"), allowing the identification of pathological neuronal activity and the dynamic adaptation of stimulation parameters to these neuronal signals, requires reliable and reproducible pathological biomarker, correlated with the occurrence of tics. However, in TS, electrophysiological abnormalities are still not well characterized, and most of the work published on the subject were based on intraoperative recordings and needs to be confirmed on recordings at a distance from the surgery before its potential use in closed-loop stimulation paradigms. Indeed, during the first weeks after surgery, different factors tend to modify the electrophysiological signals. Several questions arise at the end of this healing period: * Are these pathological oscillations (distinct from the brain oscillations induced by physiological voluntary movement) still detectable weeks after the surgery? * What are the temporal dynamics of these oscillations around a tic? * What is the spatial topography of these oscillations within the GPi? * Is there a strong inter-individual variability? * How are changes in cortical activity associated with these subcortical oscillations? * Are the modulations of pallidal activity alone sufficient to predict the occurrence of a tic? Thus, our study aims to define precisely the cortico-subcortical activity concomitant with the occurrence of a tic, and to identify reliable and reproducible biomarker(s) associated with tics in TS. In order to specify these biomarker(s), their temporal correlation to tic occurrence, their spatial distribution, as well as the dynamics and cortico-subcortical coherence of the identified abnormalities, we propose a prospective study on 10 patients with severe and drug-resistant TS, treated by bi-pallidal deep brain stimulation as part of routine care (no device implantation as part of the research). An evaluation of pallidal LFP synchronized with a high-resolution video-electroencephalography recording (128 to 256 sensors) will be performed at a distance (M+\[3-48\]) from surgery, in order to determine the variations in pallidal and electroencephalographic activity surrounding the occurrence of tics.
Le syndrome de Gilles de la Tourette (SGT) est un trouble neurodéveloppemental complexe caractérisé par la survenue de mouvements involontaires (tics moteurs) et de vocalisations (tics phoniques). L'apparition du SGT se situe habituellement dans l'enfance, et sa prévalence est estimée entre 0,3 et 0,9 % avant l'âge de 18 ans, diminuant progressivement au-delà de cet âge. La plupart des patients présentent également des comorbidités psychiatriques associées (TDAH, TOC, troubles de l'humeur). Bien que la cause du SGT reste inconnue, l'hypothèse privilégiée est l'interaction de facteurs génétiques prédisposants et de facteurs environnementaux précipitants (accidents périnataux, maladies infectieuses). Sur le plan physiopathologique, il est largement démontré, par des études structurelles, électrophysiologiques, d'imagerie fonctionnelle, ainsi que par différents modèles animaux, que les dysfonctionnements des boucles cortico-strio-pallido-thalamo-corticales (responsables de la régulation des mouvements, des processus cognitifs et des émotions) jouent un rôle majeur dans la genèse des tics. La stimulation cérébrale profonde (SCP) peut être proposée comme traitement invasif chez les patients atteints d'un SGT sévère résistant aux traitements habituels (psychothérapie, traitements pharmacologiques). Dans une population bien sélectionnée de patients pharmacorésistants, la SCP permet une amélioration globale estimée de 30 à 50 % du score YGTSS. La méthode de stimulation cérébrale profonde actuellement utilisée dans le SGT repose sur une stimulation continue (24 h/24, 7 j/7) et non différenciée (intensité électrique fixe). Ce paradigme de stimulation, dépourvu de capacité d'adaptation aux symptômes du patient, pourrait être à l'origine d'effets indésirables (liés à la modulation de signaux physiologiques), d'une efficacité sous-optimale, ou d'une sollicitation inutile des capacités du stimulateur (usure de la batterie). Le développement de nouveaux paradigmes de stimulation cérébrale profonde (« stimulation en boucle fermée »), permettant l'identification d'une activité neuronale pathologique et l'adaptation dynamique des paramètres de stimulation à ces signaux neuronaux, nécessite un biomarqueur pathologique fiable et reproductible, corrélé à la survenue des tics. Cependant, dans le SGT, les anomalies électrophysiologiques restent encore mal caractérisées, et la plupart des travaux publiés sur ce sujet reposaient sur des enregistrements peropératoires et doivent être confirmés par des enregistrements à distance de la chirurgie avant toute utilisation potentielle dans des paradigmes de stimulation en boucle fermée. En effet, au cours des premières semaines suivant la chirurgie, différents facteurs tendent à modifier les signaux électrophysiologiques. Plusieurs questions se posent à l'issue de cette période de cicatrisation : * Ces oscillations pathologiques (distinctes des oscillations cérébrales induites par le mouvement volontaire physiologique) sont-elles encore détectables plusieurs semaines après la chirurgie ? * Quelle est la dynamique temporelle de ces oscillations autour d'un tic ? * Quelle est la topographie spatiale de ces oscillations au sein du GPi ? * Existe-t-il une forte variabilité interindividuelle ? * Comment les modifications de l'activité corticale sont-elles associées à ces oscillations sous-corticales ? * Les modulations de l'activité pallidale seules suffisent-elles à prédire la survenue d'un tic ? Ainsi, notre étude vise à définir précisément l'activité cortico-sous-corticale concomitante à la survenue d'un tic, et à identifier un ou des biomarqueur(s) fiable(s) et reproductible(s) associé(s) aux tics dans le SGT.
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