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Détecter et arrêter les crises d'épilepsie

Des chercheurs ont montré qu'un appareil électronique peut détecter et mettre fin aux crises d'épilepsie lorsqu'il est implanté dans le cerveau de souris

Nos cerveau les cellules appelées neurones excitent ou empêchent d'autres neurones autour d'eux d'envoyer des messages. Il existe un équilibre délicat entre les neurones qui « excitent » et ceux qui « arrêtent » la transmission des messages. Dans la maladie appelée épilepsie – un trouble cérébral chronique qui affecte les personnes de tous âges et de tous sexes – les neurones du cerveau commencent à se déclencher et signalent aux neurones voisins de se déclencher également simultanément. Cela provoque un effet d'escalade qui conduit à un déséquilibre entre l'activité « excitatrice » et « d'arrêt ». On pense que la cause première de cette activité électrique est des changements chimiques complexes qui se produisent dans les cellules nerveuses. Une crise se produit lorsque les impulsions électriques échappent à leurs limites normales. Une crise affecte la conscience ou le contrôle moteur d'une personne. Les crises en elles-mêmes ne sont pas une maladie, mais sont le signe de différents troubles cérébraux. Certaines crises ne sont pas perceptibles, mais certaines sont invalidantes pour une personne. Bien qu'il existe plusieurs types de crises, le type ci-dessus est associé à l'épilepsie. L'épilepsie est l'une des maladies neurologiques les plus courantes avec environ 50 millions de personnes qui en souffrent dans le monde. Le traitement le plus courant de l'épilepsie est l'utilisation de épileptique des médicaments comme les benzodiazépines qui ont non seulement des effets secondaires drastiques, mais sont également inefficaces pour prévenir les crises chez 30 pour cent des patients épileptiques. Les personnes épileptiques et leurs familles doivent faire face à la stigmatisation et à la discrimination liées à cette maladie, en particulier dans les pays à revenu faible et intermédiaire.

Une équipe de chercheurs britanniques et français de l'Université de Cambridge, de l'École nationale supérieure des mines et de l'INSERM a montré un dispositif électronique qui, implanté dans le cerveau de souris, était capable de détecter le premier signe d'une crise. Après cette détection, il a pu administrer un produit chimique cérébral natif à l'intérieur du cerveau, ce qui a ensuite empêché la crise de se poursuivre. Leur étude innovante a été publiée dans Progrès de la science

The electronic device is thin, soft, flexible and made of biologique films allowing it to interface well with human tissue. It is also safe as does minimal damage to the brain. The electrical properties of these biologique films make them ideally suited for such medical applications where interface with living tissue is needed. The neurotransmitter or drug in the device targets the origin point of the seizure and thereby signals neurons to discontinue firing. This causes the seizure to stop. A neural probe was used to transport this neurotransmitter to the affected part of the brain. This probe incorporates a mini ion pump and electrodes which monitor brain activity for potential seizure. When probe electrodes detect a neural signal belonging to a seizure, ion pump gets activated which then creates an electric field. This electric field enables drug movement across an ion exchange membrane from an internal reserve to outside of the electronic device by a process called electrophoresis which technically allows patients to control dosage and timing of the neurotransmitter drug in a more precise manner. The exact quantity of the drug to be released can be based according to strength of the electric field. This innovative method takes care of ‘when’ and ‘how’ much drug needs to be delivered for a specific patient. The drug is delivered without any added solvent solution which helps in preventing any damage to the surrounding tissue. The drug interacts efficiently with cells just outside of the device. Researchers found that only a small amount of drug was required to prevent seizures and this amount was accounted as no more than 1 percent of the entire drug which was initially added into the device. This is helpful as the device will need not to be refilled for lengthy durations. The drug used in this particular study was a native neurotransmitter in our body and it was seamlessly consumed by natural developments in the brain immediately upon its release. This suggests that the treatment described should reduce or even eradicate any undesired drug side effects.

L'étude doit être réalisée de manière plus approfondie chez la souris pour évaluer les effets secondaires potentiels, puis une étude correspondante peut être menée chez l'homme. Cela pourrait prendre un certain temps, plusieurs années peut-être, avant que cet appareil ne soit disponible sur le marché pour un usage public. Il faut également étudier si un tel dispositif peut prévenir complètement les crises. Si cette technique réussit, elle pourrait révolutionner les médicaments contre l'épilepsie et également aider dans d'autres maladies similaires. On espère qu'une approche similaire pourrait être utilisée pour une gamme d'autres troubles neurologiques, notamment les tumeurs cérébrales, les accidents vasculaires cérébraux et la maladie de Parkinson.

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{Vous pouvez lire le document de recherche original en cliquant sur le lien DOI ci-dessous dans la liste des sources citées}

Sources)

Proctor CM et al. 2018. Administration de médicaments par électrophorèse pour le contrôle des crises. Science Advances. 4 (8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291

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Équipe SCIEU
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