Stimulation corticale

Le principe de la stimulation transcranienne est de générer un champ magnétique ou électrique au niveau du cuir chevelu afin de moduler l’activité cérébrale. Les deux techniques principales sont la Stimulation Magnétique Transcranienne (TMS) et la Stimulation Electrique Transcranienne à Courant Continu (tDCS).

• La stimulation magnétique transcranienne

La TMS a une double fonction. La première est une fonction exploratrice qui permet de repérer les zones cérébrales et d’en évaluer leurs fonctions. Dans le cas de l’AVC, la TMS est souvent utilisée pour apprécier les phénomènes de récupération et de plasticité cérébrale. La stimulation magnétique de la zone cérébrale choisie induit la production d’un potentiel moteur évoqué sur une zone du corps spécifique (Homonculus de Penfield) que l’on peut mesurer grâce à un capteur EMG. Cela permet de se rendre compte des zones lésées, des zones intactes et de la réorganisation du cortex.

La seconde fonction de la TMS est rééducative. Elle peut être utilisée dans le cadre d’une rééducation motrice grâce à une stimulation répétitive (rTMS). Lors d’un AVC, l’hémisphère sain prend le pas sur l’hémisphère lésé. Ce phénomène compensatoire freine la plasticité cérébrale de la zone endommagée et des capacités de récupération du patient. Les bobines du dispositif de rTMS délivrent un champ magnétique suivant une fréquence spécifique qui modifie l’excitabilité du cortex (inhibition/excitation) et réduit les déséquilibres inter-hémisphériques.

Bien que plusieurs résultats témoignent de la pertinence de l’utilisation de la rTMS dans le cadre de rééducation motrice du patient AVC, les revues de littérature de Bates et Rodger (2014) ainsi que Hao et al. (2013) mettent en avant des résultats fluctuants qui ne permettent pas de conclure à un effet véritable sur l’amélioration des fonctions motrices. Aussi, la systématisation de ce traitement ne peut-être, pour l’instant, encouragé.

• La stimulation électrique transcranienne à courant continu

Dans le cadre de la récupération motrice post-AVC, les études sur la tDCS ont porté essentiellement sur celle du membre supérieur (Hummel et al. 2005; Hummel et al. 2006; Nitsche et al. 2008). Des études récentes se sont intéressées à son utilisation lors des phases aigües/subaigües post-AVC (Fusco et al. 2014; Hesse et al. 2011; Khedr et al. 2013; Kim et al. 2009). Les résultats obtenus sont variables. Fusco et al. en 2014 (rééducation du membre supérieur) montrent une amélioration significative de la dextérité de la main après une séance de tDCS anodale au niveau de l’aire motrice primaire de patients AVC au stade subaigu par rapport à une séance de rééducation classique. Hesse et al. en 2011 ne relèvent pas d’effet catalyseur de la tDCS couplée à une rééducation assistée par robot chez des patients au stade subaigu.

A l’opposé, Khedr et al. (2013), ainsi que Kim et al. (2009), notent un effet positif d’une stimulation tDCS (Anodale ou Cathodale vs Placebo) couplée à une prise en charge thérapeutique classique sur la récupération motrice des membres inférieurs et supérieurs. Les études coréennes de Kim et al. ont par ailleurs permis de mettre en évidence une rémanence des effets positifs sur la main parétique jusqu’à 6 mois (2009; 2010).

L’application d’une stimulation tDCS à destination des membres inférieurs est grandissante (Jayaram and Stinear, 2009; Tanaka et al., 2009). Tanaka et al. (2009) ont montré que la tDCS induit une augmentation de la force maximale de la pince développée par les deux premiers orteils. Ils proposent aussi l’hypothèse selon laquelle la réduction de l’asymétrie entre l’excitabilité des deux aires motrices primaires pourrait améliorer les thérapies rééducatives et la récupération de la marche.

Dernièrement, Sohn et al. (2013) ont montré un effet bénéfique, chez des patients AVC en phase subaigüe, d’une stimulation tDCS au niveau de l’aire motrice primaire lésée sur les capacités de production de force du membre inférieur et sur les paramètres de stabilité posturale.

 

 

• Conclusion

La stimulation corticale est un outil intéressant dans la régulation de l’activité cérébrale, la communication inter-hémisphérique et l’amélioration de la plasticité.

La tDCS est un dispositif qui, contrairement à la TMS, présente les avantages de moins solliciter les sujets sur le plan psychique (sensation de fatigue, maux de tête), d’être plus simple d’utilisation, plus mobile (Gandiga et al. 2006), et enfin moins coûteux (Hummel et Cohen 2006). La rTMS n’est pas aujourd’hui conçue pour être utilisée dans le cadre d’une rééducation intensive au sein d’un cabinet de kinésithérapie.

L’utilisation de la tDCS est plutôt technique. Elle nécessite de suivre une bonne formation afin de maîtriser les conditions d’utilisation, la mise en place et les contre-indications.

Néanmoins, la tDCS semble être un outil très prometteur dans la mise en place future de thérapies et dans son utilisation en synergie avec des soins et des méthodes déjà existantes de rééducation (effet catalyseur).

 

 

Bibliographie

Bates, K.A., Rodger, J., 2014. Repetitive transcranial magnetic stimulation for stroke rehabilitation-potential therapy or misplaced hope? Restor. Neurol. Neurosci.

Fusco, A., Iosa, M., Venturiero, V., De Angelis, D., Morone, G., Maglione, L., Bragoni, M., Coiro, P., Pratesi, L., Paolucci, S., 2014. After vs. priming effects of anodal transcranial direct current stimulation on upper extremity motor recovery in patients with subacute stroke. Restor. Neurol. Neurosci.

Hao, Z., Wang, D., Zeng, Y., Liu, M., 2013. Repetitive transcranial magnetic stimulation for improving function after stroke. Cochrane Database Syst. Rev. 5, CD008862.

Hesse, S., Waldner, A., Mehrholz, J., Tomelleri, C., Pohl, M., Werner, C., 2011. Combined transcranial direct current stimulation and robot-assisted arm training in subacute stroke patients: an exploratory, randomized multicenter trial. Neurorehabil. Neural Repair 25, 838–846.

Hummel, F., Celnik, P., Giraux, P., Floel, A., Wu, W.-H., Gerloff, C., Cohen, L.G., 2005. Effects of non-invasive cortical stimulation on skilled motor function in chronic stroke. Brain 128, 490–499.

Hummel, F.C., Voller, B., Celnik, P., Floel, A., Giraux, P., Gerloff, C., Cohen, L.G., 2006. Effects of brain polarization on reaction times and pinch force in chronic stroke. BMC Neurosci. 7, 73.

Jayaram, G., Stinear, J.W., 2009. The effects of transcranial stimulation on paretic lower limb motor excitability during walking. J. Clin. Neurophysiol. 26, 272–279.

Khedr, E., Shawky, O., El-Hammady, D., Rothwell, J., Darwish, E., Mostafa, O., Tohamy, A., 2013. Effect of Anodal Versus Cathodal Transcranial Direct Current Stimulation on Stroke Rehabilitation: A Pilot Randomized Controlled Trial. Neurorehabil. Neural Repair 27, 592–601.

Kim, D.-Y., Lim, J.-Y., Kang, E.K., You, D.S., Oh, M.-K., Oh, B.-M., Paik, N.-J., 2010. Effect of transcranial direct current stimulation on motor recovery in patients with subacute stroke. Am. J. Phys. Med. Rehabil. Assoc. Acad. Physiatr. 89, 879–886.

Kim, D.Y., Ohn, S.H., Yang, E.J., Park, C.-I., Jung, K.J., 2009. Enhancing motor performance by anodal transcranial direct current stimulation in subacute stroke patients. Am. J. Phys. Med. Rehabil. Assoc. Acad. Physiatr. 88, 829–836.

Nitsche, M.A., Cohen, L.G., Wassermann, E.M., Priori, A., Lang, N., Antal, A., Paulus, W., Hummel, F., Boggio, P.S., Fregni, F., Pascual-Leone, A., 2008. Transcranial direct current stimulation: State of the art 2008. Brain Stimulat. 1, 206–223.

Sohn, M.K., Jee, S.J., Kim, Y.W., 2013. Effect of Transcranial Direct Current Stimulation on Postural Stability and Lower Extremity Strength in Hemiplegic Stroke Patients. Ann. Rehabil. Med. 37, 759.

Tanaka, S., Hanakawa, T., Honda, M., Watanabe, K., 2009. Enhancement of pinch force in the lower leg by anodal transcranial direct current stimulation. Exp. Brain Res. 196, 459–465.