L'amplitude d'ondes cérébrales lentes, facilement enregistrables à la surface du crâne pendant l'éveil, pourrait être précocement associée à l'accumulation de lésions caractéristiques de la maladie d'Alzheimer. Si cette association se confirme, elle ouvrira la voie à un dépistage des patients à risque, afin de les orienter vers des interventions préventives. L'équipe Inserm de l'Institut du cerveau à Paris qui a découvert cette association travaille à sa validation.

L'activité cérébrale est caractérisée par des ondes électriques, d'amplitude et de fréquence variables selon les tâches, qui peuvent être enregistrées à la surface du crâne par électroencéphalographie. Parmi elles, les chercheurs ont découvert des ondes lentes détectables pendant l'éveil, apparentées à celles du sommeil. À l'Institut du cerveau à Paris, une équipe Inserm les étudie chez l'adulte.

Elle a en particulier montré que leurs caractéristiques sont corrélées à certaines capacités cognitives, notamment l'attention. Compte tenu du déficit de ces fonctions dans la maladie d'Alzheimer, l'équipe s'est intéressée à l'association potentielle entre certaines particularités de ces ondes et le risque de développer cette démence liée à l'âge, la plus fréquente dans le monde et dont l'incidence ne cesse d'augmenter.

« Le rôle de ces ondes lentes pendant l'éveil n'est pas encore bien connu, mais elles correspondent à une synchronisation de l'activité des neurones. On sait aussi que leur occurrence et leur amplitude augmentent après une privation de sommeil. Une des hypothèses est qu'elles pourraient refléter des épisodes de sommeil confinés à des régions cérébrales spécifiques, alors que le reste du cerveau est bien éveillé. Le rôle du sommeil dans la préservation de la santé cérébrale, par exemple en éliminant les déchets des neurones, ainsi que les associations entre l'amplitude de ces ondes et la cognition nous ont encouragés à les étudier chez des personnes à risque de maladie d'Alzheimer », explique Pierre Champetier*, qui a mené ces travaux sous la supervision de Thomas Andrillon et de Delphine Oudiette, chercheurs Inserm à l'Institut du cerveau.

Des chercheurs ont observé un lien entre des ondes cérébrales lentes et l’apparition précoce de lésions typiques de la maladie d’Alzheimer. Si cette piste est confirmée, elle pourrait permettre un dépistage plus tôt des personnes à risque. © Robert Kneschke, Adobe Stock

Une valeur prédictive

Pour cela, l'équipe a utilisé les données d'une cohorte de patients de l'hôpital de la Pitié-Salpêtrière à Paris constituée dans le cadre de l'étude INSIGHT-preAD. Elle comprend plus de 300 personnes âgées de 70 à 85 ans qui, au moment de leur recrutement, se plaignaient de troubles de la mémoire sans que leurs performances à des tests cognitifs standardisés soient anormales pour leur âge.

« Parmi ces personnes, certaines développeront la maladie, d'autres non. L'objectif de cette cohorte est de découvrir des facteurs pour le prédire », précise Pierre Champetier. À l'inclusion, tous les volontaires étaient soumis à une batterie de tests dont une évaluation cognitive, un électroencéphalogramme au repos ou encore des examens d'imagerie cérébrale (IRM et PET scans) dans le but de rechercher des dépôts amyloïdes ou une neurodégénérescence, deux marqueurs de la maladie d’Alzheimer.

Ces tests ont été renouvelés deux ans après. Les chercheurs ont ainsi pu étudier l'association éventuelle entre les ondes lentes de l'éveil mesurées par électroencéphalographie chez ces personnes, l'intégrité de leur cerveau et leurs capacités cognitives.

Au regard des résultats, publiés dans Alzheimer's & dementia, ces associations font peu de doute. Plus l'amplitude des ondes lentes était élevée, plus les participants présentaient une quantité importante de dépôts amyloïdes et/ou une neurodégénérescence, ainsi que de moins bonnes performances à des tests de mémoire. Plus intéressant encore, cette association semble prédictive. Parmi les personnes avec peu de dépôts amyloïdes, celles qui présentaient des ondes plus amples que la moyenne au moment de leur inclusion dans la cohorte avaient plus de risque d'en accumuler au cours du suivi.

« Ces corrélations sont significatives mais, à ce stade, rien ne permet de savoir si ces ondes sont un signe de souffrance neuronale qui reflète la progression de la maladie d'Alzheimer, ou au contraire un mécanisme protecteur qui s'active au début de la maladie pour en limiter l'avancée », précise Pierre Champetier.

Pour progresser dans ces recherches, l'équipe va inclure de nouveaux volontaires afin de créer des sous-groupes : personnes âgées avec un diagnostic de maladie d'Alzheimer débutante, personnes du même âge sans maladie d'Alzheimer et sans plainte cognitive, et jeunes adultes. En comparant ces sous-groupes, les chercheurs entendent mieux décrire l'évolution des ondes lentes de l'éveil au cours du vieillissement physiologique et de la maladie d'Alzheimer, pour valider son utilité clinique.

L’urgence du dépistage précoce

Les mécanismes physiopathologiques de la maladie d'Alzheimer se déclenchent plusieurs années avant l'apparition des premiers symptômes cognitifs, si bien qu'au moment où elle est diagnostiquée, elle est déjà à un stade avancé.

« Pour mettre en place des mesures préventives et sélectionner les patients éligibles à des traitements anti-amyloïdes à des stades très précoces, il est nécessaire de pouvoir identifier le plus tôt possible les personnes à risque d'évolution dans la maladie. En effet, comme tout médicament, ces traitements récents peuvent avoir des effets indésirables. Ils sont également extrêmement coûteux, et leur utilisation est encore très débattue. Si la piste de ces ondes lentes d'éveil comme marqueur précoce et prédictif de l'évolution de la maladie se confirme, alors il sera possible de mieux évaluer la balance risque/bénéfice de ces médicaments chez chacun, à l'aide d'un simple encéphalogramme, un examen indolore, facile et peu coûteux à réaliser », conclut Pierre Champetier.

*Pierre Champetier est post-doctorant Inserm dans l'équipe DreamTeam, à l'Institut du cerveau (unité 1127 Inserm/CNRS/Sorbonne Université) à Paris.