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Des scientifiques décodent les signaux cérébraux de la douleur

Des chercheurs ont décodé pour la première fois les signaux cérébraux de la douleur.
Des chercheurs ont décodé pour la première fois les signaux cérébraux de la douleur. Tous droits réservés Canva
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Par Luke Hurst
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Des chercheurs ont identifié une zone du cerveau associée à la douleur chronique, ce qui laisse espérer de nouveaux traitements, relançant l'espoir des personnes souffrant de douleurs chroniques.

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Des chercheurs ont pour la première fois décodé les signaux cérébraux de la douleur, à l'aide d'une technique d'apprentissage automatique qui pourrait déboucher sur des traitements.

Ils ont enregistré des données relatives à la douleur à l'intérieur du cerveau de personnes souffrant de douleurs chroniques causées par un accident vasculaire cérébral ou une amputation.

Les scientifiques cherchent depuis longtemps à comprendre comment la douleur est représentée par l'activité cérébrale. Grâce à des électrodes implantées dans la tête des patients, les chercheurs ont enregistré l'activité neuronale pendant des mois. Ensuite, grâce à l'apprentissage automatique, ils ont pu prédire les scores de gravité de la douleur à partir de l'activité neuronale.

Pour les chercheurs, ces résultats publiés dans Nature Neuroscience pourraient ouvrir la voie à la mise au point de traitements contre la douleur chronique, qui est l'une des principales causes d'invalidité dans le monde.

La recherche a été financée par deux initiatives : le programme BRAIN (Brain Research Through Advancing Innovative Neurotechnologies) des National Institutes of Health (NIH) et l'initiative à long terme Aide à la sortie des addictions (Helping to End Addiction Long-term Initiative).

"Il s'agit d'un excellent exemple de l'application des outils de mesure de l'activité cérébrale issus de la BRAIN Initiative à l'important problème de santé publique que constitue le soulagement des douleurs chroniques persistantes et sévères", a déclaré Walter Koroshetz, directeur de l'Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (National Institute of Neurological Disorders and Stroke).

"Nous espérons que l'exploitation de ces résultats préliminaires permettra de mettre au point des traitements efficaces et non addictifs de la douleur".

Un espoir pour les personnes souffrant de douleurs chroniques

Les chercheurs ont recueilli des données sur la douleur chronique par le biais de questionnaires sur l'intensité et l'impact émotionnel de la douleur remplis par les patients eux-mêmes.

Cette étude a examiné directement les changements de l'activité cérébrale dans deux régions du cerveau - le cortex cingulaire antérieur (CCA) et le cortex orbitofrontal (OFC) - où les réactions à la douleur sont censées se produire, pendant que les patients déclaraient eux-mêmes leur niveau de douleur.

Trois des participants souffraient de douleurs post-AVC et un autre de douleurs liées à un membre fantôme, et ils souffraient tous de douleurs neuropathiques.

La douleur neuropathique survient le plus souvent à la suite d'une lésion des nerfs de notre corps, mais dans le cas des participants à cette étude, on pensait que la douleur provenait du cerveau lui-même. Ce type de douleur ne répond pas bien aux traitements actuels et peut être invalidant pour les personnes qui en souffrent.

On leur a implanté chirurgicalement des électrodes ciblant l'ACC et l'OFC. Plusieurs fois par jour, les participants ont répondu à des questions sur leur douleur et ont déclenché un enregistrement cérébral qui a fourni un instantané de l'activité dans les deux zones du cerveau. Une analyse d'apprentissage automatique a ensuite été utilisée pour prédire l'état de douleur chronique des participants.

Il y a encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas sur le fonctionnement de la douleur.
Prasad Shirvalkar
Professeur associé d'anesthésie et de chirurgie neurologique à l'Université de Californie

Professeur associé d'anesthésie et de chirurgie neurologique à l'Université de Californie

"Quand on y pense, la douleur est l'une des expériences les plus fondamentales qu'un organisme puisse vivre", a déclaré Prasad Shirvalkar, professeur agrégé d'anesthésie et de chirurgie neurologique à l'Université de Californie, San Francisco, et auteur principal de cette étude.

"Malgré cela, il y a encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas sur le fonctionnement de la douleur. En développant de meilleurs outils pour étudier et potentiellement affecter les réponses à la douleur dans le cerveau, nous espérons offrir des options aux personnes qui vivent avec des douleurs chroniques".

Cette étude représente une première étape vers la découverte des schémas d'activité cérébrale à l'origine de notre perception de la douleur. Les chercheurs pensent que l'identification de cette signature de la douleur permettra de développer de nouvelles thérapies capables de modifier l'activité cérébrale pour soulager la souffrance due à la douleur chronique.

D'autres études impliquant un plus grand nombre de participants seront nécessaires pour déterminer si différentes conditions de douleur partagent la même activité enregistrée dans cette étude, ou comment elles diffèrent entre les personnes souffrant de conditions différentes.

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