S’inspirer d’un concept de dynamique des systèmes pour prédire les crises d'épilepsie, c’est la tentative de ces neurophysiciens de l’American Institute of Physics. Cependant cette étude de la dynamique cérébrale de 28 patients épileptiques leur laisse peu d’espoir. Elle n’identifie pas de marqueur de ce « ralentissement critique » à l’approche d’un point de basculement théorique qui va précéder des changements percutants dans un système- et ici dans le système cérébral. Ces travaux présentés dans la revue Chaos, s’ils ouvrent, à défaut, une nouvelle voie de recherche de tels indicateurs, concluent que ce concept de ralentissement critique est probablement bien trop simpliste pour le cerveau humain…
Depuis quelques années des équipes travaillent à développer des dispositifs de prévision des crises, certains même ont été testés avec succès. Certains facteurs prédictifs –notamment biologiques et neuroanatomiques– de crises imminentes ont même été documentés. Cependant, il n'existe à ce jour aucun test clinique simple permettant de pronostiquer l'arrivée imminente d'une crise. Cette équipe a donc tenté cette nouvelle voie de recherche, basée sur le concept en dynamique de ralentissement critique, comme indice possible de susceptibilité imminente aux crises.
Prédire les crises, l’impossible défi ?
La crise, un modèle de « basculement critique » : le ralentissement critique fait référence aux changements caractéristiques du comportement d'un système complexe qui se rapproche d'un point de basculement théorique. Lorsque ce point est dépassé, cela peut entraîner des changements profonds et dévastateurs. Or un cerveau humain épileptique peut être considéré comme un excellent exemple d'un tel système, en raison de la nature extrêmement « bouleversante » d'une crise.
La dynamique du cerveau ne livre aucune preuve de ce ralentissement critique : les chercheurs ont analysé les données d’enregistrement de la dynamique du cerveau des 28 participants. A partir d’autres indicateurs, ils sont parvenus à détecter 105 crises d'épilepsie mais constatent aussi que ce phénomène de ralentissement crucial avant la crise n'est pas vérifiable.
Le concept sous-jacent au ralentissement trop simple pour le cerveau humain ? Au lieu d’identifier un ralentissement critique, les scientifiques constatent que les crises d’épilepsie surviennent concomitamment à une accélération critique, indiquant que la dynamique du cerveau est alors moins sensible aux changements et que le retour à l'état non perturbé est plus rapide. « Il reste très difficile de faire clairement la différence entre une transition critique vers une crise et une transition critique vers un autre état cérébral », écrivent les chercheurs.
Parvenir à un modèle détaillé et précis de la transition cérébrale vers une crise reste donc à ce stade un défi, mais, au vu de ces recherches, le concept en dynamique de ralentissement critique apparaît insuffisant en tant que méthode prédictive.
L’équipe va donc s’orienter vers l’étude de l’émergence des crises épileptiques de réseaux cérébraux à grande échelle, en fonction de leurs structure, fonction, et variation dans le temps pour tenter de relever cet impossible défi.
Source: Chaos Sept. 24, 2019 (DOI: 10.1063/1.5122759 No evidence for critical slowing down prior to human epileptic seizures (Visuel 2 Klaus Lehnertz)
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Équipe de rédaction Santélog Oct 22, 2019Rédaction Santé log
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