Therapeutic electrical stimulation of the central nervous system

Les effets de l'électricité sur le système nerveux sont connus depuis longtemps. Les effets excitateurs ont été utilisés dans un but diagnostique et même pour des applications thérapeutiques, telles que le traitement de la douleur, en utilisant une stimulation à basse fréquence de la moelle épinière ou du thalamus. La découverte que la stimulation à haute fréquence (SHF) mime les effets des lésions a ouvert un nouveau champ aux applications thérapeutiques de la stimulation électrique dans toutes les zones du cerveau où la lésion de structures neuronales, telles que les noyaux de la base, pouvait avoir une certaine efficacité thérapeutique. Ceci fut appliqué pour la première fois dans le thalamus pour mimer les effets de la thalamotomie dans le traitement du tremblement, puis au niveau du noyau subthalamique et du pallidum pour traiter certaines formes avancées de la maladie de Parkinson et contrôler non seulement le tremblement, mais aussi l'akinésie, la rigidité et les dyskinésies. Le champ d'application de la SHF s'élargit régulièrement, comprenant à ce jour les dystonies, épilepsie, les troubles obsessifs compulsifs, les algies vasculaires de la face, tandis que des approches expérimentales sont faites dans le domaine de l'obésité et du contrôle de l'alimentation. Bien que les effets de la stimulation soient évidents et que le bénéfice thérapeutique soit clairement reconnu, le mécanisme d'action de la SHF reste actuellement méconnu. La similitude entre la SHF et les effets des lésions en différents endroits du cerveau suggèrent qu'elle pourrait induire un processus de type inhibition difficile à expliquer dans le cadre du concept classique de la physiologie où stimulation électrique est synonyme d'excitation des éléments nerveux. Les données actuelles en provenance, soit des observations cliniques, soit des éléments expérimentaux, fournissent des éléments permettant de façonner le début d'une explication. Les enregistrements intracérébraux chez des patients humains en utilisant des techniques de suppression d'artefacts tendent à montrer qu'il existe un arrêt de l'électrogenèse dans les endroits enregistrés. L'expérimentation animale, que ce soit in vitro in vivo, montre des patterns complexes associant des effets inhibiteurs et des activités en burst induites par la stimulation à haute fréquence qui suggérerait que le mécanisme est en partie fondé sur le brouillage d'un message neuronal, qui est de cette façon fonctionnellement supprimé. Des données plus récentes d'études biologiques in vitro montrent que la stimulation haute fréquence affecte profondément le fonctionnement cellulaire, et particulièrement la synthèse protéique, suggérant qu'elle pourrait altérer la transmission synaptique en réduisant la production de neurotransmetteurs. Il est maintenant clair que cette méthode possède un champ d'application plus large que celui actuellement connu et que les applications thérapeutiques bénéficieront à de multiples maladies du système nerveux. La compréhension des mécanismes a ouvert un nouveau champ de recherche, qui va réévaluer les effets fondamentaux de l'électricité sur les tissus vivants. Pour citer cet article : A.-L. Benabid et al., C. R. Biologies 328 (2005).