Les méthodes EEG sont appliquées pour extraire des biomarqueurs des dysfonctionnements cérébraux. L’accent est mis sur les potentiels liés aux événements multicanaux (ERP) enregistrés dans une tâche GO/NOGO cued. Les artefacts non cérébraux sont corrigés et les ERP sont comparés aux données normatives. Des exemples se rapportent aux biomarqueurs pour le diagnostic et la prédiction du TDAH et la prédiction de la réponse aux médicaments.
Les diagnostics neuropsychiatriques comme le TDAH sont basés sur des méthodes subjectives comme les entrevues, les échelles d’évaluation et les observations. Il y a un besoin pour plus de suppléments à base de cerveau. Le médicament stimulant est le traitement le plus courant pour le TDAH. Les prédicteurs cliniquement utiles de la réponse n’ont pas été rapportés jusqu’à présent. Le but de cet article est de décrire les méthodes basées sur l’EEG que nous appliquons pour extraire des biomarqueurs potentiels pour le dysfonctionnement du cerveau. Les exemples se rapportent aux biomarqueurs pour le TDAH pédiatrique, et la prédiction de la réponse aux médicaments. L’accent est mis sur les potentiels liés à l’événement (ERP).
Un canal de dix-neuf EEG est enregistré au cours d’une tâche ouverte à 3 minutes, une tâche fermée aux yeux de 3 minutes, et une tâche GO/NOGO visuelle de 20 min (VCPT). Les ERP sont enregistrés au cours de cette tâche. L’objectif du protocole ERP est d’extraire des biomarqueurs des dysfonctionnements cérébraux présumés qui différencient considérablement entre un groupe de patients et des contrôles sains. Le protocole comprend l’enregistrement dans des conditions standard et la correction d’artefacts. Les ondes ERP peuvent être utilisées ou transformées en composants latents. Les composants du groupe de patients sont comparés aux contrôles, des composants empathiques qui, une fois comparés, montrent des tailles d’effet relativement élevées. Les sous-groupes des patients sont sélectionnés sur la base de l’analyse de cluster dans l’espace des composants. La procédure de traitement (comme les médicaments, le tDCS ou le protocole de neurofeedback) peut être appliquée et les changements dans les composants liés au traitement dans les sous-groupes sont observés, formant la base des recommandations cliniques.
Les méthodes décrites ont été appliquées dans une étude de 87 patients pédiatriques de TDAH. L’indice de réponse aux médicaments a fait l’objet d’une discrimination importante entre les intervenants et les non-répondants ayant une taille d’effet importante et cliniquement significative(d 1,84). Dans une étude en cours comparant les enfants atteints de TDAH avec des contrôles appariés, plusieurs variables discriminent de manière significative entre les patients et les témoins. L’indice mondial dépassera 0,8 euro. Les méthodes basées sur l’EEG décrites ici pourraient être cliniquement significatives.
En 2008, initié par NIMH, le projet1 de Research Domain Criteria (RDoC) a été publié, dans le but de trouver un cadre biologiquement valable pour la compréhension des troubles mentaux. En 2013, la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a approuvé le premier biomarqueur du TDAH basé sur l’EEG pour aider à évaluer le TDAH chez les patients âgés de 6 à 17 ans. Le système neuropsychiatrique d’aide à l’évaluation basée sur l’EEG (NEBA) enregistre l’EEG pendant 15-20 min. Il est basé sur le calcul du rapport theta/bêta trouvé pour être plus élevé chez les enfants et les adolescents atteints de TDAH que chez les enfants en développement2. Des publications récentes constatent que ce ratio ne capture pas tous les TDAH3.
Un grand nombre de publications en neurosciences cliniques démontrent que le contrôle cognitif altéré représente une caractéristique commune de nombreux troubles psychiatriques, y compris le TDAH, la schizophrénie, la dépression et le TOC4,5. Théoriquement, le contrôle cognitif consiste en des opérations hypothétiques permettant aux gens de s’adapter avec souplesse aux objectifs et aux contextes. Deux catégories différentes de contrôle cognitif, le contrôle proactif et réactif, ont été décrites6. Notre objectif principal est le mode réactif de contrôle cognitif. Le contrôle cognitif proactif comprend la mémoire de travail (c.-à-d. le maintien d’événements sensoriels et moteurs pendant des secondes). Le contrôle cognitif réactif comprend la surveillance, la détection du conflit7,8, et l’inhibition de l’action (pour examen voir9,10).
Le paradigme GO/NOGO est sensible au contrôle cognitif11,12,13,14,15. Les stimuli GO provoquent des fluctuations positives des zones cérébrales pariétales. (P3 ALLER). Les ondes positives N2 et P3 NOGO, obtenues par les stimuli NOGO, sont associées à la détection des conflits et de l’inhibition de l’action16,17,18,19. La vague N2 a été comprise comme un indicateur d’inhibition de l’action, mais des recherches mises à jour montrent que la vague N2 est associée à des stimuli GO peu fréquents et la détection du conflit20. L’inhibition de l’action est liée à la vague P3 NOGO sur les sites frontaux-centraux.
La dichotomie N2/P3 peut ne pas être correcte. Il a été remis en question par un point de vue que les ondes ERP, en particulier celles représentant le contrôle cognitif, sont des sommes de plusieurs sources qui peuvent se chevaucher dans les lieux et le temps14,21.
Pour démêler les sources des ondes ERP, plusieurs méthodes de séparation des sources aveugles ont été utilisées15,22,23,24. Dans des études à l’Institut du cerveau humain, Saint-Pétersbourg, N2d NOGO vague a été décomposé. Des composants cachés ont été détectés. Ces composants avaient des topographies distinctes et des significations fonctionnelles. Un seul d’entre eux a été associé à la détection du conflit14,15,25,26. Dans la plupart des études pour adultes du TDAH, P3 NOGO est plus petit par rapport aux contrôles sains assortis27,28,29,30,31,32.
Les opérations cérébrales qui ont lieu pendant les tâches de contrôle cognitif ne semblent pas être correctement expliquées par la dichotomie N2/P3 lorsque les ERP dans les paradigmes GO/NOGO sont analysés14,15. Plusieurs approches visant à démêler les composants cachés des ondes ERP ont été utilisées (pour examen voir21). Certaines études ont utilisé l’analyse indépendante des composants (ICA) pour les REER dans les groupes de patients tels que les patients atteints de schizophrénie29, et les adultes atteints de TDAH33,34, en essayant de discriminer les patients à partir de contrôles sans diagnostics.
Dans (Yeredor, 2010,25 p.75), une nouvelle méthode est suggérée et adaptée pour les ERP. Il s’agit d’une méthode de séparation des sources aveugles, basée sur une procédure de diagonalisation articulaire des matrices de variance croisée. Pour étudier les significations fonctionnelles de ces composants latents appliquant cette méthode dans le paradigme CUed GO/NOGO, une étude de l’Institut du cerveau humain a été récemment mise enœuvre 26. Dans cette étude, les opérations d’inhibition de l’action et les opérations de détection des conflits ont été manipulées indépendamment par des modifications de la tâche GO/NOGO. Un composant caché, pensé pour refléter la détection du conflit, a été trouvé. Une réponse en N2 et une topographie frontale ont caractérisé ce composant35. Dans les essais nécessitant l’inhibition des actions préparées, une topographie centrale et une réponse de la P3 ont été observées.
Dans cette publication, les études rapportées ont utilisé la méthode ERP traditionnelle. L’application de l’ICA, ou la procédure de diagonalisation conjointe des matrices de variance croisée25 (page 75) n’a pas encore été effectuée. En général, les résultats basés sur les différentes méthodes sont d’accord les uns avec les autres, mais les méthodes pour découvrir les composants latents semblent être plus purement associées à des fonctions neuropsychologiques distinctes. Le but de ce document est d’offrir une description détaillée de la méthode WinEEG. L’accent est mis sur les ERP, mais les spectres de l’EEG et les données comportementales de la tâche GO/NOGO sont également inclus dans les études décrites pour illustrer la méthode WinEEG.
Les diagnostics en psychiatrie sont basés sur le comportement observé. Dans la plupart des cas, un nombre précis de symptômes doivent être observés dans différents contextes pendant 6 mois ou plus. Une partie importante du processus diagnostique est d’exclure l’étiologie somatique. En outre, d’autres diagnostics psychiatriques doivent être pris en considération. Très souvent, les symptômes d’intérêt peuvent faire partie d’une autre catégorie de diagnostic. Si plusieurs symptômes se chevauchent avec d’autres troubles, le clinicien doit décider si ce deuxième trouble est un diagnostic comorbide ou différentiel.
Les outils cliniques disponibles sont des entrevues diagnostiques, des échelles d’évaluation, des antécédents médicaux et développementaux, des tests psychologiques et des observations directes. La plupart de ces méthodes sont tout à fait subjectives; fortement influencé par l’informateur ainsi que par le professionnel. Les échelles d’évaluation des parents et des enseignants montrent généralement des corrélations assez modestes (r – 0,3 – 0,5).
Dans les résultats représentatifs, nous soutenons que les mécanismes sous-jacents dans le TDAH diffèrent probablement d’un patient à l’autre. Le manque de compréhension (de la langue), les problèmes d’auto-motivation, la sensibilité aux distrayeurs externes, etc. peuvent tous conduire à des symptômes d’inattention. Les méthodes basées sur l’EEG décrites dans ce document peuvent aider à résoudre certains de ces défis. Le problème des interprétations subjectives est absent. Les méthodes ERP décrites semblent révéler des opérations psychologiques sous-jacentes comme la mémoire de travail, l’inhibition de l’action, la surveillance, la préparation de réponse, etc. impliquant des structures cérébrales spécifiques. Les déficits de ces mécanismes ne se limitent pas à des catégories diagnostiques spécifiques. Nous croyons qu’à l’avenir, le traitement (médicaments, neurofeedback, formation cognitive, tDCS, …) se concentrera sur ces opérations cognitives et/ou émotionnelles et leurs mécanismes cérébraux sous-jacents et non sur les catégories diagnostiques actuelles.
Un but d’un diagnostic est de déterminer les meilleurs traitements. Pour évaluer les effets du traitement, les améliorations autodéclares et observées sont bien sûr décisives. Ces rapports peuvent dans une certaine mesure représenter des effets placebo, cependant, et devraient être soutenus par (partiel) normalisation des dysfonctionnements cérébraux sous-jacents reflétés par exemple des changements dans les composants ERP. Cette combinaison de mesures subjectives et objectives des effets du traitement est importante tant en clinique qu’en recherche.
Pour des raisons comme celles mentionnées ci-dessus, il n’est pas surprenant que les personnes ayant les mêmes diagnostics ne répondent souvent pas aux mêmes traitements médicaux. Dans les diagnostics personnalisés de médecine sont complétés avec des mesures empiriquement basées de la prédiction de réponse pour identifier le meilleur traitement pour le patient individuel. Dans cet article, nous avons décrit notre recherche sur la prédiction de la réponse de médicament stimulant dans le TDAH pédiatrique. Trouver des prédicteurs fiables de la réponse positive aux médicaments antidépresseurs est peut-être encore plus important que le temps nécessaire pour évaluer les réponses est long, comme c’est la période de titration. Les procédures décrites dans ce document pourraient contribuer à la recherche en cours sur le plan EEG et l’ERP sur la prédiction des effets des médicaments dans la dépression53.
Les méthodes basées sur l’EEG décrites sont non invasives et abordables, et bien adaptées à la recherche ainsi qu’au travail clinique.
The authors have nothing to disclose.
Aucun.
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