L’étude peut conduire à des stratégies efficaces pour la rééducation des enfants atteints d’arthrogrypose

Des universitaires du HSE ont rejoint des chercheurs du Turner Scientific Research Institute for Children’s Orthopaedics pour étudier comment le cerveau des enfants atteints d’arthrogrypose contrôle la flexion du coude après une transplantation musculaire. Ils ont découvert que chez ces patients, l’activité des motoneurones est plus importante, ce qui signifie que le début d’un nouveau mouvement nécessite plus d’effort de la part du cerveau. L’article « Faisabilité et défis de la réalisation d’expériences de magnétoencéphalographie chez les enfants atteints d’arthrogrypose multiplex congénitale » a été publié dans Frontières en pédiatrie.

L’étude est réalisée dans le cadre d’une subvention de la Fondation scientifique russe dirigée par Iiro Jaaskelainen, superviseur académique du Laboratoire international de neurobiologie sociale.

L’arthrogrypose est un trouble congénital du système musculo-squelettique qui provoque une déformation des extrémités, des articulations et des muscles sous-développés et des mouvements limités. Un nouveau-né sur 10 000 naît avec une arthrogrypose multiplex congénitale (AMC). La maladie ne progresse pas avec l’âge et n’affecte pas les capacités cognitives de l’enfant.

Pour les personnes atteintes d’arthrogrypose, il est important de restaurer la capacité de plier le coude, ce qui peut aider la personne à prendre soin d’elle-même. Ceci est facilité par la transplantation de muscles capables de contrôler la flexion du coude. Dans de tels cas, il est nécessaire d’apprendre au cerveau du patient à contrôler l’extrémité d’une manière qui n’était pas possible auparavant. Le cerveau ne connaît pas ce schéma de mouvement, car il n’avait pas été produit auparavant par l’individu dans ses activités quotidiennes.

L’étude de l’activité cérébrale liée à la flexion du coude permet le développement de méthodes efficaces pour rééduquer les personnes atteintes d’arthrogrypose après une transplantation musculaire. De telles études ont rarement été réalisées sur des enfants, malgré le fait que d’année en année l’âge de chaque patient subissant une autotransplantation chirurgicale diminue, et plus d’informations sont nécessaires sur l’activité cérébrale des jeunes patients atteints d’AMC qui peut différer significativement de celle des adultes.

Pour combler cette lacune, des chercheurs du HSE Institute for Cognitive Neuroscience ont étudié la fonction sensori-motrice chez les enfants AMC par rapport aux témoins et aux adultes en bonne santé. Ils ont invité quatre enfants atteints d’AMC et cinq enfants en bonne santé âgés de 5 à 10 ans au centre commun MSUPE-HSE MEG équipé d’une magnétoencéphalographie (MEG) unique à 306 canaux. Trois des quatre enfants atteints d’arthrogrypose avaient déjà subi une transplantation musculaire pour restaurer la flexion du coude.

Les participants à l’expérience ont été invités à s’asseoir à une table et à porter leur main vers leur bouche après avoir entendu une commande vocale d’un chercheur, imitant le processus de se nourrir. Pendant ce temps, leur activité cérébrale a été enregistrée à l’aide de MEG. Chaque participant a été invité à effectuer 80 mouvements – 40 avec chaque main.

L’analyse combinée IRM-MEG des sources de l’activité cérébrale a montré que chez les patients atteints d’arthrogrypose ayant subi une transplantation musculaire, l’activation corticale bilatérale accompagnant le mouvement de la main prévalait par rapport à l’activation controlatérale chez le témoin sain. De plus, chez les patients atteints d’AMC, l’activité sensori-motrice corticale était moins limitée aux zones physiologiquement pertinentes du cortex sensorimoteur par rapport aux enfants et aux adultes en bonne santé.

Pendant ce temps, les mouvements AMC étaient moins précis et plus lents par rapport aux groupes témoins sains.

L’activité corticale bilatérale peut s’expliquer par la difficulté relative d’initier le mouvement chez les enfants atteints de troubles moteurs : les patients atteints d’AMC atteints d’arthrogrypose pourraient devoir engager davantage de motoneurones dans cette tâche. »

Evgeny Blagoveshchensky, co-auteur de l’étude et chercheur principal, HSE Institute for Cognitive Neuroscience

La dynamique de l’activité cérébrale chez les patients atteints d’AMC était différente de celle des groupes témoins sains : les réponses cérébrales aux mouvements se sont étendues sur une plus grande période de temps. Plus le mouvement du patient est lent, plus le schéma de résumé de l’activité qui l’accompagne est étendu. Ceci est probablement dû à l’implication d’un mécanisme compensatoire compliqué dans le processus de flexion du coude.

Selon les chercheurs, étant donné que le démarrage d’un mouvement est plus difficile pour les enfants atteints d’arthrogrypose après une transplantation musculaire, les stratégies de rééducation possibles peuvent inclure une stimulation cérébrale non invasive, ce qui leur faciliterait le démarrage du mouvement.

La source:

Référence de la revue :

Golosheykin, SA, et al. (2021) Faisabilité et défis de la réalisation d’expériences de magnétoencéphalographie chez les enfants atteints d’arthrogrypose multiplexe Congenita. Frontières en pédiatrie. doi.org/10.3389/fped.2021.626734.

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