Les implants stimulant le cerveau peuvent-ils traiter certains cas graves d'autisme?

Jesse Burke / Spectre

Publié à l'origine sur Spectre

Il est 19 heures le vendredi, Rebecca "Becky" Audette est déjà couchée sous une couette à la lavande à pois. Des rideaux de velours violet foncé avec des liens papillons pèsent sur les murs de lavande de sa chambre.

La couleur mauve a été la couleur préférée de Becky depuis qu’elle était petite, avant d’être diagnostiquée autiste à l’âge de 7 ans. Maintenant, la jeune femme fonctionne à peu près au niveau de 4 ans.

«Est-ce que je vais me coucher? Je veux aller au lit », insiste-t-elle.

Becky vit avec sa mère, Pamela Peirce; frère, Jason Audette; et la femme de Jason dans une maison de style colonial gris et blanc qui était la maison d’enfance de Peirce à Rehoboth, au Massachusetts. Lorsque Peirce était une enfant, sa famille élargie possédait cinq maisons le long de ce tronçon de route d'un quart de kilomètre. Peirce et ses enfants adultes sont les derniers à occuper la rue. Il est maintenant pavé, mais la maison arbore encore des caractéristiques d’antan: prises électriques à deux volets, magnétoscope, mobilier hérité.

Il offre également une vision prometteuse de l’avenir. Becky porte les marques d'un traitement invasif et high-tech sous son pyjama à carreaux violet: deux cicatrices linéaires, chacune d'environ 3 pouces de long sur sa clavicule, et deux renflements circulaires dépassant légèrement de sa poitrine. Sous ces marques se trouve la source d'énergie pour un implant qui stimule des parties clés de son cerveau.

Lorsque Peirce a opté pour ce traitement, appelé stimulation cérébrale profonde (SCP), pour sa fille il y a près de dix ans, elle n’avait jamais été tentée, à la connaissance de ses médecins, chez une personne autiste. Mais Peirce était à court d'options. À la fin de son adolescence, Becky était devenue préoccupée par la répétition de certaines images et de certains sons, à l'exclusion de tout le reste. Elle a regardé le même clip vidéo jusqu'à ce que la cassette dans le magnétoscope à côté de son lit se soit cassée, et a dit peu, sauf pour aboyer des obscénités occasionnelles.

À la fin de l'adolescence, une fixation avec de l'eau courante a consommé Becky Audette.

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C'était un long coup. DBS n'était pas - et n'est toujours pas - un traitement approuvé pour l'autisme. La seule véritable science appuyant son utilisation pour la condition sont quelques études montrant qu'elle supprime le toilettage répétitif et nuisible chez la souris.

Malgré cela, les chirurgiens du cerveau ont effectué l'intervention - chez cinq personnes autistes à ce jour, selon la meilleure estimation - en dernier recours pour aider ceux chez qui tous les autres traitements ont échoué. Dans deux cas seulement, un médecin a tenté de traiter les principales caractéristiques de l'autisme. Même dans ces cas, l’objectif principal était d’apprivoiser des traits spécifiques et sévères qui accompagnent parfois l’autisme - par exemple, en tant que solution radicale pour les enfants qui se blesser sans relâche .

Dans le cas de Becky, le pari a été payant. Après trois interventions chirurgicales majeures, une foule d'interventions mineures et d'innombrables visites chez le médecin, DBS a finalement repoussé le doigt de Becky pour qu'elle puisse aller de l'avant: danser, jouer au karaoké, aider sa mère à préparer des pizzas et même à parler à un inconnu. , "Je t'aime."

Et Becky, maintenant âgée de 31 ans, n’est pas la seule à en avoir bénéficié. D'autres individus sur le spectre ont perdu un comportement auto-nuisible grave ou ont parlé pour la première fois après que des chirurgiens aient enfilé des électrodes dans leur cerveau. Sur la base de ces résultats prometteurs, les chercheurs commencent à proposer des expériences testant spécifiquement le traitement de l’autisme. En fin de compte, ils peuvent utiliser la méthode pour explorer les cerveaux des personnes autistes afin de trouver des indices sur ce qui les rend différents.

"Je pense qu'il y aura toujours des cas où [DBS] est cliniquement justifié et, du point de vue de la recherche purement scientifique, en principe, très précieux", dit Ralph Adolphs Professeur de psychologie et de neuroscience à l'Institut de technologie de Californie à Pasadena. "Mais ils vont être des études de cas et vont faire face à toutes les difficultés des études de cas - la variabilité de l'autisme, le manque de précision et de contrôle de la SCP."

Sauvetage émotionnel

Avant de se coucher chaque soir, Becky est accusée comme un téléphone portable.

«Tu ne vas pas mettre ma batterie?» Demande-t-elle à sa mère ce soir fin avril. Becky ne comprend pas que les piles dans sa poitrine calment ses tics et ses crises, mais elle connaît la routine.

«Je vais mettre votre batterie,» la rassure Peirce.

L'idée derrière DBS est de "réinitialiser" un circuit cérébral défectueux en le secouant avec un courant électrique. Peirce place un disque de la taille d’une paume sur le torse de Becky, d’un côté puis de l’autre, pour charger les «stimulateurs cardiaques» à piles sous sa peau. Les stimulateurs cardiaques se connectent aux électrodes situées de chaque côté de son cerveau via des fils dans son cou.

Les implants tels que Becky sont utilisés couramment pour soulager les tremblements, la rigidité, la lenteur ou les mouvements involontaires dans certaines conditions, principalement la maladie de Parkinson et les tremblements essentiels, lorsque les médicaments classiques échouent. Les chirurgiens placent souvent les électrodes dans les noyaux gris centraux, structures cérébrales qui régissent les mouvements subconscients, entre autres fonctions. Les cliniciens affineront ensuite la quantité de courant, en ajustant la tension, la fréquence et la largeur d'impulsion du signal nécessaire à une bonne réponse.

C'est un processus délicat. Le central téléphonique de la région pour la démarche et la posture, le noyau sous-thalamique, fait partie des contrôles neuronaux pour la motivation, la prise de décision et l’humeur. Si les chirurgiens déplacent l’électrode aussi peu que la largeur d’une épingle à cheveux, ils détiennent le pouvoir Frankenstein de jouer avec les émotions d’une personne. "C'est très proche, ce qui explique pourquoi certains effets secondaires sont émotionnels quand on fait de la SCP pour la maladie de Parkinson", dit Sameer Sheth , vice-président de la recherche clinique au département de neurochirurgie du Baylor College of Medicine à Houston, au Texas.

La question du placement est encore plus délicate pour l'autisme, qui comprend une constellation de caractéristiques couvrant plusieurs circuits cérébraux. «Nous savons que [l'autisme] n'est pas au même endroit dans le cerveau», dit Adolphs. "Donc, si vous demandez à des [experts] où placer une électrode, la réponse serait d'environ 100 endroits différents dans le cerveau."

L'utilisation la plus plausible de la SCP dans l'autisme pourrait concerner les comportements problématiques, tels que l'automutilation grave. Les chirurgiens font des suppositions éclairées sur le module fonctionnel - mouvement, motivation, pensée - qui pourrait se situer à la racine du comportement et cibler le circuit considéré comme pertinent. «Tout est basé sur des hypothèses et une certaine compréhension des fonctions impliquées», explique Sheth.

Pour quelqu'un comme Becky, ces hypothèses peuvent être particulièrement difficiles à élaborer. Ses défis sont si importants qu'il a fallu des années pour établir un diagnostic. Becky était «très souple» comme un bébé, dit Peirce. Elle ne s’assoit pas seule ou ne tient pas de jouets lorsque d’autres bébés le font. Elle n'a pas marché avant 23 mois. La parole arriva lentement et elle semblait désemparée émotionnellement aussi. Becky aimait être dehors, mais si elle entendait un grand bruit - une moto, un avion ou une sirène - elle rentrerait dans la maison, jetant la porte d'entrée hors de son chemin. En fin de compte, sa peur, comme un poing, a frappé un trou de la taille d'un bouton dans le mur derrière la porte.

Les biopsies musculaires ont exclu la dystrophie musculaire. Un scanner cérébral a révélé des quantités inhabituelles de substance blanche - les fibres nerveuses reliant les zones du cerveau - mais aucun diagnostic clair. Lorsque Becky avait 7 ans, Peirce l'a amenée à Bradley Hospital, un hôpital psychiatrique pour enfants à East Providence, dans le Rhode Island, pour une évaluation de trois jours. Les médecins lui ont dit que Becky souffrait d'une forme d'autisme connue sous le nom de «trouble envahissant du développement - non spécifié ailleurs». Peirce avait l’impression qu’elle avait une réponse mais elle a dit: «Je n’étais pas à 100% vendue, c’était tout ce que Rebecca avait.

Becky a bien progressé dans une classe spécialisée dans une école publique. À son apogée, au début de son adolescence, elle a agi comme un enfant de 7 ans et pouvait lire presque aussi bien que la plupart des enfants de cet âge. Elle pourrait épeler les mois de l’année, signer son nom, écrire la date et ce qu’elle avait fait la veille et utiliser un ordinateur. Elle pourrait aussi jouer, nager et courir de manière compétitive. Une collection de médailles Special Olympics est accrochée à un miroir dans sa chambre.

Les médailles des compétitions Special Olympics ornent un miroir dans la chambre de Becky.

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Mais vers 17 ans, Becky a cessé de recevoir des prix. Sans avertissement, elle a commencé à passer une grande partie de sa journée à se nourrir de phénomènes banals: la ruée vers l’eau, le mouvement des portes automatiques, le bourdonnement des voitures qui passaient. Elle resta immobile près de l'évier de la cuisine pendant 20 minutes à la fois avec le robinet allumé, se frottant les doigts jusqu'à ce qu'ils saignent. Si sa mère la guidait loin de l'évier, elle y revenait presque immédiatement. Elle s'est déshabillée et a pris un bain quatre ou cinq fois par jour; elle a rincé les toilettes à plusieurs reprises. L'eau de la maison provient d'un puits et, parfois, Peirce craignait de manquer.

Au bowling, les portes automatiques à l'entrée sont devenues l'attraction principale. Becky avait maintenant besoin d’une rampe et d’une gravité pour jouer, et son score moyen passait de 120 à 15. «Dois-je même la prendre?» Se demandait Peirce. Mais céder aux obsessions semblait pire.

Becky a arrêté de dormir. Chaque nuit de janvier 2005, elle a erré dans la maison. Elle est montée dans son lit avec sa mère, elle s'est levée, elle s'est remise au lit, encore et encore. Le 2 février, Becky, alors âgée de 18 ans, a été admise à l’hôpital Bradley. Pendant son séjour, Becky a eu une crise de grand mal - sa première - puis une autre.

Nous avons pris une chance

Les crises sont la spécialité du neurologue John Gaitanis , qui a supervisé les soins de Becky. Les crises de Becky ont été rapidement contrôlées et elle a quitté l’hôpital le 17 février. Mais chez nous, la plupart des problèmes qui l’avaient touchée à Bradley étaient aussi présents que jamais.

Gaitanis avait vu régressions comme Becky auparavant: les comportements agressifs et l’aggravation des «obsessions», qui font écho aux comportements répétitifs et des intérêts restreints qui définissent l'autisme. Aucun des divers médicaments souvent prescrits pour le trouble obsessionnel-compulsif (TOC) n'avait fonctionné pour elle. "Dans le cas de Rebecca, le statu quo n'était pas acceptable car elle ne fonctionnait pas du tout", explique Gaitanis, maintenant chef de la neurologie pédiatrique au Tufts Medical Center à Boston.

En février 2009, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a approuvé l’utilisation du DBS pour le TOC. L'approbation était basée sur les résultats d'un essai mené auprès de 26 personnes atteintes d'un TOC sévère, dont environ les deux tiers ont connu une amélioration significative. Les résultats n’étaient pas conformes aux exigences de la FDA en matière d’approbation complète, mais étaient suffisamment convaincants pour une «exemption de dispositif humanitaire».

Au cours de l'essai, les chirurgiens avaient ciblé la jonction entre la capsule interne - une bande de fibres nerveuses reliant le tronc cérébral au cortex cérébral - et le striatum ventral adjacent. L'objectif était de dynamiser un circuit qui régit l'inhibition de la réponse, mettant ainsi fin à un cycle d'activité inutile. Mais aucune des personnes impliquées dans le procès n’a d’autisme, et Gaitanis ne pouvait pas être tout à fait sûr que les «obsessions» de Becky reflètent le TOC. Donc, «ce fut un grand bond en avant pour nous de dire que l'utilisation d'une cible anatomique de TOC chez les adultes neurotypiques serait en quelque sorte la même chez [Becky], que la réponse devrait être la même», explique Gaitanis.

Il a mentionné l'approche de Peirce de toute façon, et ensemble ils ont pesé le pour et le contre dans son cas.

La SCP présente des dangers, allant d’accidents vasculaires cérébraux à des problèmes de parole, de vision, d’équilibre ou d’autres fonctions cérébrales; l'appareil peut tomber en panne de plusieurs manières et ses piles peuvent mourir. D'autre part, la procédure est réversible et les médecins peuvent ajuster le courant ou déplacer une électrode pour minimiser les effets secondaires. Il ne nécessite qu'une nuit à l'hôpital. Peirce voulait y aller. "Pardonnez ce jeu de mot", dit-elle, "mais c'était une évidence pour moi d'avoir [Becky] obtenir cette chirurgie."

Gaitanis a adopté une vision plus nuancée. «Nous avons décidé de l'essayer, reconnaissant que nous n'avons essentiellement aucune donnée», dit-il. "Nous avons pris une chance." Ils ont prévu que Becky ait la procédure en novembre 2009.

À l'insu de Gaitanis et Peirce, chirurgiens en Allemagne envisageaient quelque chose de semblable en même temps. Une équipe dirigée par Volker Sturm de l’Université de Cologne a proposé de réaliser un DBS sur un garçon de 13 ans atteint comportement d'automutilation . La cible dans son opération: le amygdale , centre de régulation émotionnelle du cerveau.

L'amygdale n'était pas leur seule option. Certains scientifiques considèrent que les comportements d'automutilation sont une expression extrême des émotions telles que l'excitation, l'ennui ou l'anxiété. D'autres disent que le pépin est principalement moteur. Pour diviser la différence, certaines équipes ont envisagé de cibler le lien moteur-motivation dans les noyaux gris centraux, le striatum ventral ou le globus pallidus, impliqués dans la régulation motrice. Stimuler le globus pallidus a atténué les traits d’automutilation chez les Syndrome de Lesch-Nyhan , par exemple.

Mais n'importe quelle autre région du cerveau pourrait aussi avoir été de bons candidats, ce qui est une autre façon de dire qu'aucun d'entre eux ne l'est. "Le raisonnement est vraiment faible" Helen Mayberg dit du cas allemand. Mayberg, directeur du Centre for Advanced Circuit Therapeutics de Mount Sinai Health System à New York, teste le DBS pour traiter la dépression. Néanmoins, un comité de révision a autorisé l’équipe chirurgicale à obtenir une «autorisation individuelle» ou une «tentative individuelle de guérison». Les parents du garçon ont signé et le garçon a été opéré le 23 octobre de cette année.

Chirurgie du cerveau

La première étape dans la préparation de la SCP consiste en une analyse du cerveau. Les chirurgiens utilisent cette image pour cartographier leur cible avec précision et pour planifier un chemin sécurisé depuis un point d'entrée sur la tête. La première analyse de Becky, en août 2009, a été un échec: déplacé dans le scanner , brouillant l'image et reportant la date de son opération. Les médecins ont pu obtenir une image utilisable après leur deuxième tentative, le 19 octobre. Quatre jours plus tard, le même jour que l’opération en Allemagne, ils ont inséré quatre vis dans son crâne pour ancrer un «cadre» en forme d’anneau qui la serrait la tête contre la table d’opération.

Becky a marché avec ces vis dans sa tête pendant trois mois. Le matin du 29 janvier, son équipe chirurgicale à l’hôpital du Rhode Island à Providence, conduite par le neurochirurgien Ming Cheng, a attaché le cadre à la tête de Becky et l’a transportée à un scanner.

DBS est une procédure assez standardisée. Armé d'un logiciel de navigation cérébrale, une équipe chirurgicale choisit le point d'entrée et mappe la trajectoire à la cible qu'elle a sélectionnée à l'avance. Avec la personne endormie, ils creusent deux trous de la taille du crâne et enfilent des électrodes de test fines jusqu'à un point situé à environ 15 millimètres au-dessus de la cible. Ensuite, la personne éveillée surveille l'activité cérébrale pour s'assurer que les électrodes ont atteint le bon endroit. Le chirurgien fait passer les électrodes DBS plus larges, la largeur d'un brin de spaghetti, à travers le cerveau jusqu'au même endroit. Après avoir endormi la personne, l'équipe sécurise les électrodes sous le cuir chevelu et ferme les plaies.

Dans le cas de Becky, la chirurgie s’est bien déroulée. En fin d'après midi, le lendemain, elle était à la maison. Le 4 février, anniversaire de Peirce, Becky a joué au bowling et a obtenu une note de 66. La pose des sondes seules, sans aucune stimulation, avait eu un effet. Cette amélioration est fréquente après une chirurgie DBS, mais temporaire: les médecins savent depuis des décennies que la création d'une lésion dans le cerveau peut aider à améliorer les conditions de mouvement, et l'insertion des sondes crée de petites lésions.

Je pense qu'il y aura toujours des cas où [DBS] est cliniquement justifié et, du point de vue de la recherche purement scientifique, en principe très précieux.

Ralph Adolphs, Institut de technologie de Californie

Une semaine plus tard, Becky est retournée à l'hôpital pour une intervention chirurgicale afin d'implanter des stimulateurs alimentés par batterie qui délivrent des impulsions électriques à son cerveau. Les chirurgiens ont glissé chaque appareil dans une poche d'espace sous sa clavicule et ont ensuite creusé un fil de chacun des deux côtés du cou sous la peau pour les relier aux fils qui traversent son cerveau.

Trois semaines plus tard, dans le bureau de Cheng, un technicien a allumé le stimulateur de Becky à l’aide d’un appareil ressemblant à une télécommande de télévision qui communique avec le stimulateur dans sa poitrine. Au fur et à mesure que Cheng ajustait les paramètres, il surveillait les changements de comportement: moins de frottements ou plus de communication, par exemple. Pour certaines conditions, il existe des repères pour ce qui a fonctionné dans le passé. Pour Becky, c’était une véritable épreuve et erreur.

Pourtant, 2 jours plus tard, Peirce a posté sur sa page Facebook que Becky était «heureuse, en train de parler et de chanter à nouveau!

Au cours des mois qui ont suivi, Becky a passé beaucoup moins de temps à se baigner, à regarder de l’eau dans le lavabo et à céder à ses autres obsessions qu’elle ne l’avait été avant la chirurgie. Mais il était difficile de savoir ce que la stimulation faisait à son cerveau. Le courant de l’appareil était élevé et pouvait déclencher une convergence de voies neuronales; cela signifiait aussi que les batteries de Becky allaient vite.

À la fin de septembre, Peirce a remarqué que les comportements de type OCD, l’utilisation de l’eau et les Peirce a initialement attribué le recul à la douleur dentaire de Becky. (Ses dents se décomposaient et elle en avait tiré plusieurs). Mais au début d’octobre, elle a ramené Becky à l’hôpital pour faire vérifier ses batteries.

Cheng avait quitté l'hôpital, alors ils ont vu son remplaçant, un éminent chirurgien du cerveau nommé G. Rees Cosgrove . Cosgrove n’a pas été surpris par la régression de Becky. «Je ne l’aurais pas implantée du tout, car en fait elle avait un si grand nombre de diagnostics, il n’était pas clair ce qu’elle avait», dit-il. Il a testé ses électrodes et a découvert que le courant ne circulait pas dans l’un d’eux. Une radiographie ultérieure a révélé qu'un fil s'était cassé dans son cou et qu'un autre s'était éloigné de sa cible d'origine.

Pour le réparer, il fallait une autre intervention chirurgicale et Cosgrove était résistant. Peirce, ainsi que le prestataire de soins et l’enseignant de Becky, lui ont dit que la chirurgie l’avait rendue meilleure, mais Cosgrove a demandé à Gaitanis et au psychiatre de Becky d’écrire des déclarations. Un comité d'éthique a également donné son feu vert à la procédure.

Deux semaines plus tard, Cosgrove sortit toutes les électrodes et les remplaça dans deux semaines. Peirce a passé deux longues semaines: Becky se baignait et mangeait compulsivement, et son comportement agressif était également revenu.

Le lendemain de l’opération, le 4 décembre, Peirce a appelé Cosgrove en panique: la joue droite de Becky était grossièrement enflée et son œil était presque fermé. Il a dit que la réaction était normale, mais Peirce dit que 3 jours plus tard, il l'a rappelée avec une mauvaise nouvelle: il était mécontent du placement des électrodes. (Cosgrove ne se souvient pas de cette chronologie.) Becky aurait besoin d’une autre intervention chirurgicale, prévue pour le 13 janvier 2011. «Ils disent que la troisième fois est un charme!», A écrit Peirce sur Facebook.

Cosgrove est resté peu optimiste. «La partie cynique de moi a dit:« Eh bien, je ne crois pas que cela aurait dû marcher la première fois, alors je vais les remettre exactement au bon endroit, à l'endroit où ils ont travaillé, et il suffit de voir si on peut reproduire cela », se souvient-il. "Et nous l'avons fait."

Encore une fois, Peirce a remarqué un changement avant même que les sondes ne soient allumées: deux semaines après le remplacement des électrodes, Becky a participé à un tournoi de bowling Special Olympics. Elle a fait une grève à son tout premier ballon d’entraînement et a réussi à obtenir son meilleur score depuis des années. Peirce a dit à Becky qu'elle fumait, ce qui a troublé Becky. «Je ne fume pas», a-t-elle dit à sa mère.

La stimulation cérébrale profonde a permis au score de bowling moyen de Becky de remonter d’environ 15 au milieu des années 80.

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Peirce avait hâte de voir ce que ferait Becky une fois que le courant reviendrait. Le 2 février 2011, Becky et sa mère ont navigué sur les routes glacées du Rhode Island Hospital. Cette fois-ci, Cosgrove a commencé avec une tension beaucoup plus faible, mais cela a quand même eu un effet positif.

Lors du championnat d’état des Jeux olympiques spéciaux, en mars, Becky avait l’endurance nécessaire pour disputer trois matchs et a ensuite insisté pour aller au bal de l’hiver. Peirce venait d'acheter une nouvelle boule de bowling à Becky en récompense de sa persévérance dans toutes les procédures. La balle était pourpre, bien sûr, et arborait une grande image au pochoir de Mickey Mouse.

Comme le comportement de Becky s’est amélioré au fil des semaines et des mois, il a même influencé Cosgrove. «Cela m'a en quelque sorte convaincu que, bien, peut-être que cette amélioration clinique était réelle et qu'elle était en quelque sorte liée à la stimulation cérébrale profonde», dit-il.

Le mois de mars suivant a provoqué un autre incident convaincant. La mère de Becky a remarqué que son TOC était en train de refaire surface; elle avait développé de graves plaies sur les mains à la suite de frottements répétitifs. Lorsque Peirce l'a amenée à l'hôpital pour une mise au point, il s'est avéré que ses piles étaient mortes. «Bonjour, plus de preuves que le système DBS fonctionne!», Écrit plus tard Peirce dans une lettre adressée à la société d'appareils Medtronic.

La société a fourni à Becky des piles rechargeables longue durée, qui doivent être remplacées tous les 15 ans au lieu de 2 ou moins.

Modèles miniatures

Une ligne d'enquête pourrait fournir plus de preuves pour les sceptiques comme Cosgrove.

Six mois avant la deuxième opération de Becky en 2011, un électrophysiologiste nommé Jianrong Tang est arrivé au Texas Children Hospital à Houston. Tang a prévu d'étudier la déficience intellectuelle chez des modèles murins d'affections neurologiques telles que le syndrome de Rett. Les enfants atteints de ce syndrome présentent généralement une série de problèmes, notamment des convulsions, des mouvements répétitifs des mains et l'autisme. Ils ont également des problèmes importants d’apprentissage et de mémoire, domaine de compétence de Tang.

En collaboration avec Huda Zoghbi Au Baylor College of Medicine, la tâche de Tang était de résoudre ces problèmes dans un modèle de souris de Rett. S'il pouvait améliorer la mémoire de la souris, cela pourrait ouvrir la voie à un traitement. Pour l'inspiration, il a examiné un essai de sécurité de DBS dans la maladie d’Alzheimer publié en octobre 2010. Les chirurgiens avaient ciblé le fornix - un faisceau de fibres nerveuses qui transporte les informations du centre de mémoire du cerveau. La chirurgie a ralenti le taux de déclin, en moyenne, chez les six individus participant à l'essai. Tang pensait essayer la même approche chez les souris Rett.

Le défi était qu’il devait stimuler de façon chronique un point de la taille d’une pointe de stylo à pointe fine dans un cerveau sur la largeur du petit doigt d’une personne. Il s'est tourné vers un cadre stéréotaxique équipé de trois bras robotisés pour déplacer une électrode centième de millimètre à la fois. Son équipe allumé la stimulation 1 heure par jour pendant deux semaines. Trois semaines plus tard, ils ont soumis les souris à deux tests de mémoire et ont constaté, à leur grande joie, que les souris Rett qui avaient reçu le DBS avaient amélioré les deux.

La stimulation n'a pas corrigé d'autres problèmes associés à Rett. Pourtant, l'équipe était ravie. «Nous avons fêté avec des bières dans le laboratoire», explique Tang. Des coupes de cerveau de souris ont révélé que la stimulation avait stimulé la naissance de nouveaux neurones . Depuis lors, Zoghbi et ses collègues ont fouillé plus profondément dans la façon dont DBS pourrait aider la mémoire. Ils testent également des cibles pour soulager d'autres caractéristiques du syndrome de Rett, dit Zoghbi.

Une autre équipe, dirigée par Irving M. Reti à l'Université Johns Hopkins de Baltimore, a testé le DBS sur deux modèles d'autisme d'automutilation chez la souris: une souche ne possède pas le gène MECP2 sur le chromosome X, et l'autre est dépourvue des deux copies de SHANK3 . Les deux souches s'auto-toilettent excessivement, rongeant leurs pattes et les frottant de manière obsessionnelle, et se mordant la queue jusqu'au bout.

L’équipe de Reti implantée électrodes dans le noyau sous-thalamique de ses souris. Lorsque l'équipe a activé le courant à haute fréquence, les souris ont arrêté leurs comportements obsessionnels; l'effet était immédiat. Le courant n’a pas affecté les autres mouvements ou comportements sociaux des souris. Lorsque les chercheurs ont désactivé le courant, les comportements obsessionnels sont revenus, mais seulement après plusieurs jours.

Pour essayer de trouver quelle voie neuronale est responsable de l’amélioration des animaux, l’équipe de Reti s’est depuis tournée vers l’optogénétique. Dans cette technique, un virus délivre une protéine photosensible à des cellules cérébrales spécifiques afin que la lumière brillante du cerveau active ou supprime sélectivement ces cellules. Les chercheurs pulsent la lumière à différentes fréquences pour imiter les fréquences électriques dans DBS. Ils voient ensuite si la stimulation (ou l’inhibition) facilite la morsure répétitive, indiquant qu’ils ont trouvé les bonnes cellules.

Les cas individuels, uniques, miracles, ne font pas avancer le terrain.

Helen Mayberg ou du Centre for Advanced Circuit Therapeutics du Mount Sinai Health System

L'enquête pourrait indiquer des cibles plus précises pour les méthodes DBS ou non chirurgicales chez les personnes autistes. L’équipe de Reti a également traité des enfants et des adultes autistes ayant un comportement préjudiciable en utilisant la thérapie par électrochocs (ECT). Bien qu’ils aient tendance à bien répondre à cette thérapie, Reti dit: «ils dépendent fortement de la très longue durée des ECT».

Les chercheurs pourraient également utiliser DBS pour suivre la connectivité fonctionnelle dans le cerveau des personnes atteintes d'autisme, dit Adolphs. Il a utilisé des scanners du cerveau pour suivre les schémas d'activité neuronale après avoir stimulé électrodes implantées chez 16 personnes avec épilepsie : «C’est une information extrêmement précieuse», dit-il. "Si l'on faisait cela dans une étude de cas avec l'autisme, vous pourriez jeter beaucoup de lumière sur la connectivité dans l'autisme."

D'autres chercheurs étudient des moyens de stimuler les régions du cerveau sans avoir recours à la chirurgie. Par exemple, 'Stimulation magnétique transcrânienne consiste à créer un champ magnétique proche de la tête pour modifier l’activité neuronale près de la surface du cerveau. Les preuves préliminaires suggèrent que la stimulation atténue les comportements compulsifs chez les gens. le FDA approuvé le mois dernier commercialisation de la technique pour OCD.

Cependant, la technique ne peut pas atteindre les structures profondes du cerveau sans affecter les régions sus-jacentes. L'année dernière, des chercheurs menés par Edward Boyden au Massachusetts Institute of Technology a fait ses débuts un forme non invasive de DBS dans lequel quatre électrodes attachées au cuir chevelu créent deux champs électriques dans le cerveau. Lorsque les champs se chevauchent, les neurones se déclenchent. En ajustant le courant traversant les électrodes, l’équipe de Boyden peut diriger les champs pour stimuler un site spécifique dans le cerveau. Ce type de méthode pourrait considérablement réduire la barre pour tenter de traiter les comportements problématiques chez les personnes autistes en utilisant la stimulation cérébrale.

«L'objectif est de faire en sorte que la technologie entre dans les mains de nombreux cliniciens différents à des fins d'expérimentation», déclare Boyden. "Si les médecins avec leurs connaissances cliniques trouvent que stimuler une certaine région dans un certain modèle peut aider les gens, alors cela pourrait être une thérapie non invasive."

L’électricité a secoué les circuits cérébraux de Becky pour qu’elle puisse jouer, chanter et s’engager à nouveau avec les autres.

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«Papa», «maman» et «faim»

Pour l'adolescent autiste de Cologne, en Allemagne, DBS s'est avéré extrêmement bénéfique. Non seulement ses comportements d'automutilation se sont apaisés, mais il a commencé à établir un contact visuel plus étroit, a manifesté moins d'anxiété sociale et a commencé à dormir toute la nuit. Ses médecins ont fortement diminué ou arrêté certains de ses médicaments pour anxiété , irritabilité et insomnie . Six mois après que le courant a commencé à affluer dans son cerveau, il a prononcé, pour la première fois, quelques mots - «Papa», «Mama» et «Faim» - dans le contexte approprié.

En janvier 2012, plus de 2 ans après son opération, le garçon a montré une baisse significative de l’irritabilité et automutilation moins sévère ; il n'avait souvent plus besoin de moyens de contention . Son amélioration a conduit certains experts à appel aux essais cliniques de DBS pour l'autisme.

Une autre équipe chirurgicale a également connu un succès limité en utilisant la SCP chez les personnes atteintes d'autisme grave. En 2012, Ambre Stocco , alors neurologue au Texas Children Hospital à Houston, a vu une femme autiste de 19 ans souffrant de mouvements involontaires et débilitants: son cou se tordait en arrière et sa langue tremblait anormalement, rendant son discours inintelligible. Elle ne pouvait pas avaler et avait perdu plus de 50 livres au moment où Stocco la voyait.

Cette «dyskinésie tardive» est une maladie rare. effet secondaire de la rispéridone , un médicament approuvé pour l'irritabilité et l'agressivité dans l'autisme. La femme avait depuis longtemps cessé de prendre la drogue, mais les mouvements avaient pris une vie propre. Sa mère voulait essayer le DBS avant de recourir à une sonde d'alimentation.

Quand un chirurgien a inséré des électrodes dans le globus pallidus de la jeune femme, ses mouvements anormaux ont diminué. Elle pouvait avaler à nouveau et sa capacité à parler s'améliorait. Elle a également cessé de battre des mains, ce qu'elle avait fait depuis sa petite enfance, et a même tenté de lire. «En plus du fait qu’elle puisse manger, sa mère était ravie de ce côté des choses», explique Stocco, maintenant neurologue à l’Hôpital Integris Children à Oklahoma City.

L'année dernière, des chirurgiens en Corée du Sud signalé avoir traité un garçon autiste de 14 ans qui s'était fracturé le visage à plusieurs reprises avec son poing. Ils ont placé des électrodes dans le noyau accumbens du garçon, qui module le traitement de la récompense et le plaisir. (Le traitement de récompenses sociales et autres peut être altérée dans l'autisme.) Après l'opération, le psychiatre du garçon a remarqué que ses déformations faciales et ses contusions avaient quelque peu guéri et que le garçon n'avait plus à porter de couvre-chef pour protéger son visage. Les compétences langagières et le contact visuel du garçon se sont améliorés, de même que ses scores aux divers tests de réactivité sociale, d’irritabilité et d’hyperactivité.

Aussi prometteuses soient-elles, ces réussites individuelles n'offrent pas le type de preuves qui convaincraient les sceptiques d'ajouter DBS à leur arsenal thérapeutique pour l'autisme. «Les cas individuels comme des cas isolés, comme des miracles, ne font pas avancer le terrain», déclare Mayberg. Au lieu de cela, les scientifiques devraient mener un essai dans lequel ils recrutent des personnes selon des critères stricts et ont une justification claire pour intervenir dans ce groupe spécifique, des mesures de résultats prédéfinies et une compréhension des circuits en jeu.

Mayberg dit qu'elle reçoit de nombreux appels de personnes désespérées qui ne répondent pas aux critères de ses enquêtes actuelles sur la SCP pour la dépression. “Bien sûr, je voudrais les aider. [Mais] je ne sais pas ce que je fais est applicable, et je n’ai pas la permission de le faire - et c’est imprudent », dit-elle. "Ce n’est pas parce que vous êtes chirurgien et que vous pouvez entrer dans la tête de quelqu'un que vous le faites."

Poussée de croissance

Il y a aussi assez de contes pour mettre les gens comme Mayberg.

Stocco a utilisé le DBS pour traiter une auto-agression extrême chez un garçon autiste de 17 ans à la demande de sa famille, après avoir expliqué que ce n'était pas un traitement standard. Le jeune homme ne cessait de bercer, mordait ses soignants, frappait ses jambes et ses bras et frappait des pieds sur le sol jusqu'à ce que ses ongles se détachent. Le chirurgien a placé les électrodes dans le globus pallidus du garçon, ainsi que sa capsule interne. Lorsque l'équipe a activé les stimulateurs, ses mouvements anormaux ont disparu. «Sa mère était sur la lune», dit Stocco. Au bout de six mois, cependant, et pour des raisons inconnues, ses mouvements revenaient tous.

Une partie du problème peut être que personne ne sait vraiment où intervenir pour les traits de l'autisme; et compte tenu de l’hétérogénéité de la condition, le meilleur emplacement peut différer d’une personne autiste à l’autre. «Ma prise pour l'autisme - vous êtes en pleine croissance en reconnaissant les phénotypes; vous ne voudrez pas encore faire le tour », dit Mayberg.

Alors que de plus en plus de personnes atteintes d'autisme reçoivent des diagnostics génétiques, cette poussée de croissance pourrait cependant s'approcher de son asymptote et, en fin de compte, ouvrir la voie à l'utilisation de la SCP dans certains cas.

Un test génétique a finalement permis à Becky de poser un diagnostic concret, voire aucun indice sur la raison pour laquelle DBS l’a aidé. En 2013, Peirce a appris qu'il manquait à Becky une portion d'ADN sur une copie du chromosome 9. La suppression a supprimé 14 gènes, dont EHMT1. Ce gène est associé à une affection rare appelée syndrome de Kleefstra, caractérisée par une déficience intellectuelle, un faible tonus musculaire et, souvent, l’autisme. La plupart des gens reçoivent ce diagnostic tôt dans la vie, mais Becky avait 26 ans - et déjà 5 ans après la chirurgie DBS qui l'a sauvée de sa grave régression.

Becky continue à bien faire à la maison et au bowling. Par un chaud samedi d'avril 2017, Becky et sa mère arrivent à North Bowl Lanes, à North Attleborough, au Massachusetts. Une douzaine d’autres jeunes handicapés du groupe de bowling de Becky marchent du parking ensoleillé à l’intérieur sombre. Tous sont accompagnés par un parent, la plupart par des sourires. Ils portent des chemises identiques à manches à rayures jaunes qui montrent leurs prénoms devant.

Becky berce le matin car elle a plus d’énergie à ce moment-là; en fin d'après-midi, même une promenade dans le pâté de maison la vide. L'électricité qui a inondé son cerveau a presque complètement effacé son TOC, mais elle se fatigue facilement et l'avenir est incertain. «Je sais que ça marche toujours», dit Peirce, «[mais] elle a 31 ans et je pense qu'elle vieillit. certains pour l'avenir. "

Aujourd'hui, Becky est alerte et pleine d'énergie. Elle connaît les règles, les scores et le timing des virages. Quand elle est levée, elle trouve sa balle de Mickey Mouse dans le porte-balles, la transporte jusqu'à la ligne de faute et la pousse en avant. Il atterrit dans le couloir avec un bruit, roule à grands pas et renverse les quilles. À un tour ultérieur, elle fait la grève. Elle se retourne en souriant et ne demande à personne en particulier: «Est-ce que j'ai fait du bon travail?

Cet article a été réimprimé avec la permission de Spectre , La maison des nouvelles et des analyses de recherche sur l'autisme.

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