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par Jean-François Dars & Anne Papillault

photo André Kertész

FACE À LA CRISE / WHEN FITS LOOM

Au cœur des tempêtes du cerveau

At the Heart of the Real Brain Storms

Fabrice Bartolomei
14 Déc, 2023
Tapuscrit...

FACE À LA CRISE

Fabrice Bartolomei  – L’épilepsie, c’est probablement la maladie neuro­logique la plus anciennement décrite. On en trouve dans des écrits babyloniens qui datent depuis trois mille ans av. JC. Une crise d’épilepsie, c’est une perturbation transitoire de rythme électrique dans le cerveau, et selon les modalités de mise en jeu des régions cérébrales, on peut avoir des modifications extrêmement importantes du comportement des personnes, avec des modifi­cations émotionnelles, par exemple, intenses, peuvent aller jusqu’à l’extase. Et les crises extatiques, c’est un exemple probablement de phénomènes qui ont changé la face du monde… Par exemple Saint Paul, Saint Paul sur le chemin de Damas qui change quasiment de perspective religieuse après probablement ce qui a été une crise d’épilepsie extatique. Un autre exemple que j’ai beaucoup étudié, c’est l’impression de déjà-vu. On s’est rendu compte que quand on avait un sentiment de déjà-vu, il y avait un dialogue qui se passait entre le cortex entorhinal et l’hippocampe, qui est notre région du cerveau qui sert à la mémoire, et donc on remettait en jeu transitoirement ce circuit de mémoire.

Une grande partie de ma recherche, au sein de l’unité INSERM, c’est de voir comment ça s’organise dans le cerveau et comment on peut lutter, désorganiser cette super-organisation qu’est une crise. En fait une crise d’épilepsie, c’est pas quelque chose d’anarchique, hein, souvent on pense que c’est une espèce de feu d’artifice de rythmes électriques dans le cerveau, non, c’est très, très construit, une crise d’épilepsie, c’est une modification rythmique dans une zone cérébrale, corticale en général, et qui va, selon les voies de propagation de la région où elle naît, atteindre d’autres structures. Et en s’étendant dans le cerveau selon un ordre très stéréotypé, très répété, elle donne lieu aux signes cliniques. Moi je prends souvent le parallèle avec le cœur, un cœur, c’est un organe bioélectrique, qui pompe. Et vous avez des personnes qui ont des troubles du rythme cardiaque. Le cerveau, c’est aussi un organe bioélectrique, qui produit des rythmes électriques, mais qui eux servent à la coordination des régions cérébrales entre elles, dans une fonction particulière. Si vous voulez attraper un objet, eh bien les rythmes cérébraux du lobe pariétal, du lobe frontal, vont se synchroniser, vont se coordonner pour donner cette fonction. Donc c’est un organe où il y a des rythmes et ces rythmes, comme dans le cœur, peuvent devenir anormaux. Si c’est par exemple dans la région motrice, eh bien vous allez avoir des signes moteurs, si c’est dans la région visuelle, vous allez avoir une hallucination visuelle au début, si c’est dans des régions émotionnelles, comme le système limbique temporal, vous allez avoir une émotion en début de crise, souvent c’est une grande peur ou une sensation d’anxiété qui monte, parfois une sensation de déjà-vu, voilà toutes sortes de gammes de phénomènes liés au changement de ces rythmes. Il y a beaucoup de recherches là-dessus et quand les médicaments ne marchent pas, comment on peut essayer d’arrêter ces rythmes-là, anormaux. C’est pour ça que je prends le cœur comme exemple, hein, vous avez les pacemakers, des systèmes qui détectent les rythmes anormaux et qui vont stimuler le cœur. Dans le cerveau, il y a aujourd’hui des tentatives pour faire la même chose, c’est-à-dire repérer la zone qui génère la crise, détecter ça par un microprocesseur et aller restimuler cette zone. Nous ce qu’on fait, c’est plutôt que d’aller mettre un système dans le cerveau qui va stimuler localement, on va appliquer des stimulations électriques externes, sur le crâne, des petites stimulations, donc une partie du courant va diffuser jusqu’à la zone épileptique, dans le cerveau, et inhiber, diminuer l’activité électrique de cette zone. Donc c’est ce qu’on appelle la stimulation électrique transcrânienne.

À Marseille, on a développé, avec les chercheurs de l’équipe, une modalité de stimulation particulière, le neurofeedback : le cerveau produit des activités élec­triques, qu’on peut enregistrer, c’est l’électro­encéphalogramme, on peut analyser une partie de cet électroencéphalogramme, le faire apparaître sur un écran et on demande au patient de réguler cette activité électrique anormale qui est détectée. Quand une crise arrive, eh ben on perd la conscience, on perd contrôle, on perd une partie de ses capacités neurologiques, etc. Et donc arriver à renforcer cette capacité de contrôle, c’est remettre de la confiance dans les personnes. On demande au sujet de, ben, vous voyez, vous avez une courbe, vous essayez de l’augmenter, par exemple. Et là, y a tout un apprentissage propre à chaque sujet, ça peut être une pensée particulière, pour essayer de moduler cette activité électrique du cerveau. Et on s’est rendu compte, chez les gens qui arrivaient à faire ça, s’ils mettaient en jeu cette stratégie-là au moment des crises, quand ils sentent venir leur crise, eh bien, la moitié des personnes arrive à diminuer l’intensité de la crise, voire la faire arrêter.

4 min 42 s

 Bartolomei_tapuscrit

Transcript...

WHEN FITS LOOM

Fabrice Bartolomei – Epilepsy is probably the oldest neurological malady described. It is found in Babylonian writings dating from three thousand years BCE. An epileptic fit is a momentary perturbation in the electrical rhythm of the brain and depending on how the various regions of the brain are involved, there can be extremely significant modifications to people’s behaviour such as, for example, intense emotional modifications that can go as far as ecstasy. And ecstatic episodes are probably an example of phenomena that have changed the face of the world… For example Saint Paul on the road to Damascus who pretty much changes his religious point of view after what was probably an ecstatic epileptic episode. Another example that I have studied extensively is the feeling of déjà-vu. We have realised that when someone has a feeling of déjà-vu, there was a dialogue between the entorhinal cortex and the hippocampus that is the region of our brain needed for memory so that this memory circuit has been temporarily put back into play.

A big part of my research in the heart of INSERM is to see how all this is organised in the brain and how we can fight and interrupt this high degree of organisation that constitutes a fit. Indeed, an epileptic fit is not something anarchic, something that is so often thought to be a sort of firework display of electric rhythms in the brain. No, an epileptic fit is very, very organised, it is a modification to the rhythms in an area of the cerebrum, usually the cortex, that follows the paths that lead from the region where it started to other structures. And in spreading through the brain in an orderly manner that is very stereotyped, very repetitive, it gives rise to clinical symptoms. I often draw a parallel with the heart, that being a bioelectric organ that pumps and you have people with trouble in their cardiac rhythm. The brain is also a bioelectric organ that produces electrical rhythms but these serve to coordinate the cerebral regions with one another for a particular function. Now if you want to catch an object, the cerebral rhythms of the parietal lobe and the frontal lobe are going to synchronise with one another such that they will coordinate to give you this function. So it is an organ where there are rhythms and these rhythms, like in the heart, can become anormal. If it is for example in the motor region then you are going to have motor symptoms, if it is in the visual region, you are going to have a visual hallucination to start with and if it is in emotional regions like the temporal limbic system, you are going to have an emotion at the start of the fit. Often it is a deep fear or a feeling of growing anxiety, sometimes a feeling of déjà-vu, there is a whole range of phenomena linked to the change of these rhythms. There is a lot of research on the topic and when medicines do not work, on how one can try to stop these abnormal rhythms. That’s why I take the heart as an example: you have pacemakers and you have systems that detect abnormal rhythms and that stimulate the heart.  In the brain, there are attempts nowadays to do the same thing, that is to say, to identify the zone that initiates the fit, detect it with a microprocessor then proceed to restimulate that zone. What we do is rather than to go and put a system on the brain that gives local stimulation, we apply external electrical stimulations on the head, little stimulations with currents that diffuse into the epileptic zone inside the head and to inhibit or diminish the electrical activity in this zone. That is why we call it transcranian electrical stimulation.

At Marseille we and the research team have developed a particular kind of stimulation: neurofeedback. The brain produces electrical activity that one can record, an electroencephalogram and one can analyse a part of this electro­encephalogram and make it appear on a screen then ask the patient to regulate the abnormal electrical activity that is detected. When a fit begins, well you lose conscience, you lose control, you lose a part of your neurological capacities, etc. So if you can reinforce this ability to control things, that gives people back their confidence. We ask the subject to, well, as you can imagine, you have a curve, you try to increase it for example. And here there is a whole process of learning unique to each subject, it might be a particular thought, in order to try to modulate this electrical activity in the brain. And we have found that with people who manage to do that, they bring this strategy to bear as fits begin, as they feel the start of a fit and, well, half the people manage to diminish the intensity of the fit and maybe even stop it.

4 min 42 sBartolomei_transcript

Neurophysiologiste, spécialiste du traitement des épilepsies et de l’analyse des enregistrements stéréo – ÉEG, Fabrice Bartolomei est professeur à l’AMU (Aix-Marseille Université) ; il dirige le service de neurophysiologie clinique à l’hôpital de La Timone à Marseille (APHM) et fait partie de l’unité de recherche Institut de neurosciences des systèmes INSERM-AMU.

Neurophysiologist and Professor at Aix-Marseille Université (AMU), Fabrice Bartolomei is also leading the Service de Neurophysiologie Clinique of the Timone Hospital at the Assistance Publique – Hôpitaux de Marseille. He is also member of the research unit Institut de Neurosciences des Systèmes INSERM-AMU.

Nous remercions pour leur accueil l’ensemble des équipes travaillant avec le professeur Bartolomei ; et merci comme d’habitude à Adrian Travis pour la traduction.

We thank the medical staff working with Pr. Bartolomei for their welcome; our usual thanks to Adrian Travis for the translation.