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Impact de la stimulation magnétique transcrânienne répétée (SMTr) sur le contrôle des interfaces cerveau-machine (ICM) dans la rééducation motrice du membre supérieur chez des patients victimes d'un accident vasculaire cérébral chronique

ETUDE DE L'AMELIORATION DU CONTROLE DES INTERFACES CERVEAU-MACHINE PAR LA CONNECTIVITE FONCTIONNELLE ET LA STIMULATION MAGNETIQUE TRANSCRANIENNE REPETEE DANS LA REEDUCATION MOTRICE DU MEMBRE SUPERIEUR APRES UN ACCIDENT VASCULAIRE CHRONIQUE

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)

Impact of rTMS on BCI Control in Upper Limb Motor Rehabilitation of Patients With Chronic Stroke

Cerebrovascular accidents (strokes) are a major public health issue. Stroke is the 3rd leading cause of death and the leading cause of disability and loss of autonomy. In France, there are currently 130,000 new cases per year, and the aging of the population will lead to an increase in this number over the next few years. Among post-stroke impairments, motor deficit of the upper limb is the most common disability, affecting 73-88% of first-time stroke patients and 55-75% of chronic patients. Associated deficits can complicate rehabilitation management and affect recovery. The clinical profile of patients with motor deficits is therefore varied and complex, requiring an individualized approach. At present, only physiotherapy is recommended, with modest results. Repeated transcranial magnetic stimulation is a therapy that can improve motor recovery, but currently has a low level of evidence according to the HAS (French Hight Health Authority), notably because of variability in efficacy due to heterogeneity in the clinical profile of patients. Nevertheless, it is still recommended for the recovery of cognitive functions, but also for resistant depression, and could be used to stimulate motor imagery (MI). MI training also has the advantage of stimulating the motor network. Difficult to achieve for a number of patients, the use of rTMS could facilitate this cognitive task and, in particular, provide better access to brain-computer interfaces (BCI). Indeed, among the innovative rehabilitation therapies, BCIs have emerged as the most promising. By translating brain activity during a cognitive task into a command such as electrical muscle stimulation, BCIs would restore the damaged motor network and induce motor recovery. The main obstacle to their widespread use in clinical practice is their lack of reliability, as almost 30% of patients are unable to control them correctly, either because of difficulty in performing the MI task, or because of difficulty in identifying a universal brain signature. The BCINET project aims to improve the reliability of BCIs in two ways: by improving detection of the motor imagination task using new brain signatures, and through cognitive facilitation using rTMS. 1. \- Using the dynamic communication of different brain areas during the MI task (or functional connectivity), we can identify patient-specific signatures. Studies of functional connectivity in healthy subjects performing an MI task without associated BCI have shown the interest of certain measures such as node degree or clustering coefficient. To find out whether functional connectivity parameters can be used in BCI algorithms, we will evaluate their effectiveness on an initial group of 5 patients to define their performance in discriminating the MI task and to determine their evolution over time in the absence of brain stimulation in stroke patients. Their initial study will also enable us to identify their evolution when TMS stimulation is applied. 2. \- Cerebral magnetic stimulation could facilitate the MI task and enable better BCI rehabilitation for a number of patients. Two studies using either an inhibitory or excitatory stimulation protocol showed an improvement in spectral power signal and better discrimination of the MI task. However, the results were acquired using a single pre- and post-therapy measurement, and did not take into account behavioral variability in the use of BCIs or variability in TMS response according to patient profile. Therefore, in order to identify whether rTMS would improve BCI control, we would perform 9 Single-Case Experimental Design (SCED) studies in multiple baselines on a group of 5 patients according to 3 clinical profiles and 3 rTMS stimulation strategies. SCEDs are suitable experimental models for heterogeneous populations, particularly when the intervention presents some inter-individual variability in efficacy. They have the advantage of being able to demonstrate, on an individual scale, the effec

Les accidents vasculaires cérébraux (AVC) constituent un problème majeur de santé publique. L'AVC est la 3ᵉ cause de décès et la première cause de handicap et de perte d'autonomie. En France, on dénombre actuellement 130 000 nouveaux cas par an, et le vieillissement de la population entraînera une augmentation de ce nombre au cours des prochaines années. Parmi les déficiences post-AVC, le déficit moteur du membre supérieur est le handicap le plus fréquent, touchant 73 à 88 % des patients victimes d'un premier AVC et 55 à 75 % des patients chroniques. Les déficits associés peuvent compliquer la prise en charge de la rééducation et affecter la récupération. Le profil clinique des patients présentant des déficits moteurs est donc varié et complexe, nécessitant une approche individualisée. À l'heure actuelle, seule la kinésithérapie est recommandée, avec des résultats modestes. La stimulation magnétique transcrânienne répétée est une thérapie susceptible d'améliorer la récupération motrice, mais elle présente actuellement un faible niveau de preuve selon la HAS (Haute Autorité de Santé), notamment en raison de la variabilité de son efficacité liée à l'hétérogénéité du profil clinique des patients. Néanmoins, elle reste recommandée pour la récupération des fonctions cognitives, mais aussi pour la dépression résistante, et pourrait être utilisée pour stimuler l'imagerie motrice (IM). L'entraînement à l'IM présente également l'avantage de stimuler le réseau moteur. Difficile à réaliser pour un certain nombre de patients, l'utilisation de la SMTr pourrait faciliter cette tâche cognitive et, en particulier, permettre un meilleur accès aux interfaces cerveau-machine (ICM). En effet, parmi les thérapies de rééducation innovantes, les ICM se sont révélées les plus prometteuses. En traduisant l'activité cérébrale pendant une tâche cognitive en une commande telle qu'une stimulation musculaire électrique, les ICM permettraient de restaurer le réseau moteur endommagé et d'induire une récupération motrice. Le principal obstacle à leur utilisation généralisée en pratique clinique est leur manque de fiabilité, près de 30 % des patients étant incapables de les contrôler correctement, soit en raison d'une difficulté à réaliser la tâche d'IM, soit en raison d'une difficulté à identifier une signature cérébrale universelle. Le projet BCINET vise à améliorer la fiabilité des ICM de deux manières : en améliorant la détection de la tâche d'imagerie motrice grâce à de nouvelles signatures cérébrales, et par une facilitation cognitive au moyen de la SMTr. 1. - En utilisant la communication dynamique entre les différentes zones cérébrales pendant la tâche d'IM (ou connectivité fonctionnelle), nous pouvons identifier des signatures propres à chaque patient. Des études de connectivité fonctionnelle chez des sujets sains réalisant une tâche d'IM sans ICM associée ont montré l'intérêt de certaines mesures telles que le degré de nœud ou le coefficient de clustering. Afin de déterminer si les paramètres de connectivité fonctionnelle peuvent être utilisés dans les algorithmes d'ICM, nous évaluerons leur efficacité sur un premier groupe de 5 patients afin de définir leurs performances dans la discrimination de la tâche d'IM et de déterminer leur évolution dans le temps en l'absence de stimulation cérébrale chez des patients victimes d'AVC. Cette étude initiale nous permettra également d'identifier leur évolution lorsqu'une stimulation par TMS est appliquée. 2. - La stimulation magnétique cérébrale pourrait faciliter la tâche d'IM et permettre une meilleure rééducation par ICM pour un certain nombre de patients. Deux études utilisant un protocole de stimulation soit inhibitrice, soit excitatrice ont montré une amélioration du signal de puissance spectrale et une meilleure discrimination de la tâche d'IM.

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