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Détecter les lésions cérébrales subtiles
Les chercheurs ont montré que trois nouvelles techniques d'imagerie peuvent détecter des lésions cérébrales légères non visibles à l'aide de méthodes traditionnelles. Les résultats aideront les scientifiques à mieux définir le type de dommages pouvant entraîner des problèmes de mémoire et émotionnels de longue durée, ainsi qu'à identifier ceux qui sont les plus vulnérables à d'autres traumatismes.
Blessures cachées : Les scientifiques ont utilisé une version de l'IRM connue sous le nom d'imagerie spectroscopique par résonance magnétique pour mesurer les niveaux de deux produits chimiques, l'ANA et la choline, dans le cerveau des patients atteints de lésions cérébrales et des témoins sains. Dans les images ci-dessus, plus la couleur est rouge, plus le rapport choline/NAA est élevé. Les patients atteints de lésions cérébrales (trois rangées du bas) ont un ratio plus élevé que les personnes en bonne santé (rangée du haut).
De tels outils sont d'un grand intérêt pour les militaires, qui ont besoin de moyens de distinguer les lésions cérébrales traumatiques du syndrome de stress post-traumatique. Les deux sont courants chez les vétérans revenant d'Irak et d'Afghanistan, et ils présentent des symptômes similaires, mais ils nécessitent des types de traitement différents. Les nouvelles méthodes d'imagerie peuvent également faire la lumière sur l'effet des traumatismes cérébraux légers répétés, tels que les commotions cérébrales, pour lesquels les soldats et les athlètes professionnels sont à risque. Des rapports anecdotiques sur d'anciens joueurs de football qui ont développé une démence précoce, ainsi que des inquiétudes pour des milliers de soldats exposés à des explosions répétées, ont fait des conséquences à long terme de ces types de blessures une question importante et controversée.
À l'heure actuelle, un entraîneur de football n'a aucun moyen de savoir qui peut retourner sur le terrain et qui ne devrait pas, un officier militaire ne sait pas qui doit être retiré du champ de bataille, un avocat ne sait pas qui a une vraie blessure et qui fait semblant, dit David Brody , neurologue et scientifique à l'Université de Washington, à St. Louis.
Les lésions cérébrales traumatiques légères sont notoirement difficiles à diagnostiquer. Le cerveau des patients ayant subi une commotion cérébrale semble souvent normal sur les tomodensitogrammes, le test le plus courant après un traumatisme crânien, et les déficits cognitifs peuvent être subtils, même pour un neurologue, explique un neurologue. Michel Selzer , neuroscientifique à l'Université de Pennsylvanie. Heureusement, la plupart des personnes souffrant de commotions cérébrales se rétablissent en quelques jours ou semaines. Mais environ 10 à 15 % ont des problèmes persistants, notamment des maux de tête, des nausées, des troubles de la mémoire et des anomalies émotionnelles qui peuvent persister pendant des mois ou des années.
Les scientifiques émettent l'hypothèse qu'un traumatisme crânien léger endommage la substance blanche du cerveau, les longues projections, appelées axones, qui transmettent les messages entre les neurones. La substance blanche est invisible aux tomodensitogrammes et à l'imagerie par résonance magnétique (IRM). L'une des techniques les plus prometteuses pour détecter les lésions cérébrales subtiles, appelée imagerie du tenseur de diffusion (DTI), est une variante de l'IRM qui suit les molécules d'eau dans la substance blanche du cerveau. Dans une recherche présentée cette semaine à la conférence de la Society for Neurosciences à Washington, DC, Brody et ses collègues ont découvert que l'analyse DTI de patients atteints de lésions cérébrales révélait des signes de lésions de la substance blanche non visibles avec une IRM normale. Les dommages semblaient être en corrélation avec des déficits cognitifs, y compris un temps de réaction ralenti.
Une deuxième variante de l'IRM, connue sous le nom d'imagerie spectroscopique par résonance magnétique (MRSI), peut analyser les fréquences spectrales des produits chimiques dans le corps. Andrew Maudsley et ses collègues de l'Université de Miami ont utilisé les nouvelles avancées de la technologie IRM, notamment des aimants de plus grande puissance, pour développer des méthodes MRSI capables de mesurer les concentrations de deux produits chimiques dans le cerveau : le n-acétylaspartate (NAA), un marqueur de la substance blanche densité et la choline, qui a été liée à des blessures. Les méthodes MRSI précédentes ne fournissaient des informations que sur des régions spécifiques du cerveau, mais la nouvelle technique peut mesurer les concentrations chimiques dans l'ensemble du cerveau. Les chercheurs ont découvert des diminutions de NAA, probablement dues à des axones endommagés, et des augmentations de choline dans un groupe de 25 patients souffrant de lésions cérébrales traumatiques. Nous constatons des changements métaboliques généralisés, même chez les personnes présentant les blessures les plus légères, explique Maudsley, qui a présenté les travaux lors de la conférence.
Une troisième étude présentée lors de la conférence a révélé que les modifications de l'activité à ondes lentes, qui ont déjà été liées à des lésions cérébrales traumatiques, sont probablement causées par des dommages à la substance blanche. Mingxiong Huang et ses collègues ont utilisé la magnétoencéphalographie (MEG), qui mesure les champs magnétiques produits par l'activité électrique des cellules nerveuses, pour identifier la source de l'activité cérébrale anormale, et ils ont découvert qu'elle chevauchait souvent l'emplacement des dommages détectés à l'aide du DTI.
Bien que la recherche soit prometteuse, le passage de ces nouvelles technologies à une utilisation clinique sera probablement un défi. La barre pour le diagnostic clinique des patients individuels est différente de celle pour mesurer un effet de groupe, explique David Moore, neurologue au Walter Reed Army Medical Center. Les médecins devraient être capables de détecter les changements cérébraux caractéristiques des blessures au niveau individuel.
Le DTI et le MRSI peuvent être effectués à l'aide de la plupart des appareils d'IRM standard, mais ils nécessitent une analyse de données beaucoup plus approfondie que la plupart des imageries médicales, ce que les radiologues ne sont pas habitués à fournir. Il est intensif en termes de calcul et d'analyse, explique Brody. La MEG, qui est utilisée pour localiser les crises chez les patients épileptiques, est encore plus compliquée et les machines sont encore assez rares dans les centres cliniques.
De plus, on ne sait pas encore combien de temps après une blessure ces approches peuvent identifier les patients susceptibles de souffrir de problèmes à long terme. Bien qu'il n'existe pas encore de traitements protecteurs contre les lésions cérébrales, ils sont en cours de développement et devraient être administrés immédiatement.