L'AVC met en danger la santé des gens, et le « China Brain Project » apporte l'espoir d'une guérison !

En janvier 2023, l'équipe de recherche de Tong Xiaoping de l'Institut de recherche de Songjiang de la faculté de médecine de l'Université Jiao Tong de Shanghai , en collaboration avec l'équipe de recherche de Wan Jieqing de l'hôpital Renji affilié, a publié ses derniers résultats de recherche intitulés « L'activation du canal Kir4.1 dans la glie NG2 contribue à la torémyélinisation dans l'accident vasculaire cérébral ischémique » dans la revue internationalement reconnue eBioMedicine, une filiale de Lacent. Ils ont appliqué la technologie transgénique, visualisé l'enregistrement de patch clamp de cellules entières, la microscopie électronique à transmission, l'imagerie par résonance magnétique de petits animaux, l'analyse comportementale in vivo et d'autres techniques expérimentales pour révéler le nouveau mécanisme de l'effet des cellules gliales NG2 sur la démyélinisation neuronale causée par un accident vasculaire cérébral ischémique.

L'accident vasculaire cérébral mentionné dans l'étude, également connu sous le nom d'accident vasculaire cérébral ou AVC , est une maladie majeure qui affecte la santé des résidents chinois. Elle peut provoquer des symptômes cliniques tels qu’une paralysie des membres (hémiplégie), des troubles du langage, une dysphagie, des troubles cognitifs et une dépression mentale. Elle présente les caractéristiques d’une incidence élevée, d’un taux de récidive élevé, d’un taux d’invalidité élevé, d’un taux de mortalité élevé, d’un lourd fardeau économique et d’un grand préjudice pour la société et la famille. Selon les statistiques de l’Organisation mondiale de la santé, une personne dans le monde subit un accident vasculaire cérébral toutes les 6 secondes et une personne décède ou devient handicapée de façon permanente à la suite d’un accident vasculaire cérébral toutes les 21 secondes. Dans le cadre du projet majeur « Science du cerveau et recherche sur les aspects cérébraux » du programme national d'innovation scientifique et technologique 2030, à savoir le « Projet Cerveau de Chine » , les scientifiques recherchent activement la pathogénèse de l'AVC et explorent et déterrent des stratégies de prévention et de traitement des maladies de l'AVC à partir de la racine et de la source.

● Progrès de la science du cerveau dans la recherche sur les accidents vasculaires cérébraux

1. Innovation dans la technologie d'imagerie cérébrale

Le développement des sciences du cerveau est indissociable des technologies d’imagerie avancées. Dans l’étude des maladies cérébrovasculaires, l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), l’imagerie du tenseur de diffusion (ITD) et les techniques d’angiographie à haute résolution offrent aux médecins des moyens non invasifs pour observer le flux sanguin cérébral, les lésions des tissus cérébraux et la réorganisation du réseau neuronal. Ces technologies permettent non seulement d’établir un diagnostic précis de l’AVC à un stade ultra-précoce, mais aident également les médecins à évaluer le pronostic du patient.

2. Recherche sur les mécanismes neuroprotecteurs

Après un accident vasculaire cérébral, la mort des cellules nerveuses et les dommages aux tissus cérébraux constituent un processus complexe. La recherche en sciences du cerveau vise à révéler les mécanismes neuroprotecteurs de ce processus, afin de trouver des traitements capables de réduire la mort des cellules cérébrales et de favoriser la réparation des tissus cérébraux. Par exemple, des chercheurs ont essayé et découvert un composé naturel à base de plantes chinoises, la lutéoline, qui peut pénétrer la barrière hémato-encéphalique et provoquer l’ouverture des canaux ioniques Kir4.1. Le traitement des souris atteintes d'ischémie cérébrale avec de la lutéoline peut augmenter le courant du canal Kir4.1 des cellules gliales NG2, favoriser davantage la régénération de la myéline axonale, réduire la zone d'infarctus cérébral chez la souris et, en fin de compte, améliorer la fonction neuromotrice des souris.

3. Exploration de la neuroplasticité

Une « réorganisation fonctionnelle » peut être observée chez les patients victimes d’un AVC. Par exemple, si la zone du cerveau qui contrôle le mouvement du bras est endommagée, d’autres zones non endommagées peuvent prendre en charge cette fonction et restaurer une partie de la fonction de mouvement du bras. Il s’agit d’une manifestation de la neuroplasticité, qui fait référence à la capacité des cellules cérébrales (neurones) à se réorganiser et à s’adapter après une blessure pour restaurer ou remplacer une fonction perdue. La recherche sur la neuroplasticité est un sujet de pointe en sciences du cerveau, qui explore la manière dont le cerveau s’adapte à de nouvelles situations en modifiant sa structure et sa fonction après une blessure. Cette adaptation peut prendre la forme de nouvelles connexions neuronales, du renforcement des connexions existantes ou de changements dans la manière dont les signaux sont transmis entre les neurones. Dans la recherche sur les accidents vasculaires cérébraux, l’étude de la neuroplasticité est particulièrement importante. En acquérant une compréhension plus approfondie de la façon dont le cerveau se répare après une blessure, cela fournit une base théorique pour le développement de nouveaux traitements et stratégies de réadaptation qui visent à promouvoir le processus d'auto-réparation du cerveau chez les patients victimes d'un AVC, à les aider à récupérer les fonctions perdues et à améliorer leur qualité de vie.

Ce domaine de recherche apporte non seulement de l’espoir de guérison aux patients victimes d’un AVC, mais fournit également des informations précieuses sur notre compréhension et nos connaissances de la complexité et de la résilience du cerveau.

● Application de la recherche sur le cerveau aux maladies cérébrovasculaires

1. Modèle informatique simulant le réseau vasculaire cérébral

Une direction importante de la recherche sur le cerveau est de construire des modèles informatiques qui simulent le fonctionnement du cerveau. Dans l’étude des maladies cérébrovasculaires, les scientifiques utilisent ces modèles pour simuler les changements hémodynamiques dans le réseau vasculaire cérébral et la réponse du tissu cérébral après un blocage ou une rupture d’un vaisseau sanguin. Ces modèles nous aident non seulement à comprendre la pathogenèse des maladies cérébrovasculaires, mais fournissent également des références précieuses pour le développement de médicaments et le traitement clinique.

2. Application de l'intelligence artificielle à la prédiction et au diagnostic des maladies

Le développement de la technologie de l’intelligence artificielle a offert de nouvelles possibilités pour le diagnostic précoce et l’évaluation pronostique des maladies cérébrovasculaires. En analysant de grandes quantités de données d’imagerie médicale, d’informations cliniques, de données génétiques, etc., les algorithmes d’intelligence artificielle peuvent aider les médecins à identifier plus précisément les sites de lésions, à prédire la progression de la maladie et à développer des plans de traitement personnalisés.

3. Exploration de l'interface cerveau-ordinateur en médecine de réadaptation

La technologie d’interface cerveau-ordinateur (IMC) est une technologie qui peut convertir l’activité cérébrale en signaux de contrôle pour des appareils externes. Dans le traitement de réadaptation des maladies cérébrovasculaires, la technologie BMI devrait aider les patients à entraîner et à récupérer leurs fonctions motrices en contrôlant des prothèses ou des dispositifs externes par le biais du contrôle mental. Cette technologie améliore non seulement les résultats de la réadaptation, mais renforce également la confiance en soi et la qualité de vie des patients.

● Perspectives et défis

Les résultats de la science du cerveau et des recherches sur le cerveau sont progressivement transformés en applications cliniques. Par exemple, certains médicaments basés sur des mécanismes neuroprotecteurs sont entrés dans la phase d’essais cliniques et devraient offrir de nouvelles options de traitement aux patients atteints de maladies cérébrovasculaires. Parallèlement, les systèmes de diagnostic assistés par intelligence artificielle ont également commencé à être utilisés dans les hôpitaux pour aider les médecins à améliorer l’efficacité et la précision du diagnostic. De plus, la technologie BMI en médecine de réadaptation passe progressivement du laboratoire à la clinique, apportant un nouvel espoir pour la récupération fonctionnelle des patients.

En conséquence, les sciences du cerveau et les recherches sur le cerveau sont encore confrontées à de nombreux défis dans le domaine des maladies cérébrovasculaires. Premièrement, la complexité du cerveau et les différences individuelles limitent l’universalité des résultats de la recherche ; deuxièmement, la transformation clinique des nouvelles technologies doit faire l’objet d’une vérification rigoureuse de leur sécurité et de leur efficacité ; enfin, les coûts élevés de R&D et de traitement sont également l’un des facteurs limitant l’application généralisée de ces technologies.

● Croire

Avec les progrès de la science et de la technologie et l'attention croissante accordée par la société aux maladies cérébrovasculaires, nous avons des raisons de croire que le « China Brain Project » continuera à contribuer davantage à la prévention, au diagnostic et au traitement des maladies cérébrovasculaires.

Ce travail a été créé à l'origine par l'équipe des sciences de la santé de l'hôpital Songjiang affilié à la faculté de médecine de l'université Jiaotong de Shanghai.

Auteur : Zhu Qinting, médecin généraliste, médecin résident, base de formation standardisée pour les médecins résidents, hôpital Songjiang affilié à la faculté de médecine de l'université Jiao Tong de Shanghai

Auteur correspondant : Shen Hua, médecin-chef adjoint de médecine générale, hôpital Songjiang, faculté de médecine de l'université Jiao Tong de Shanghai

Source de l'image : Composée par l'auteur puis créée par l'IA

Projet de financement : Projet de vulgarisation scientifique 2023 du district de Songjiang, Shanghai

(2023SJKPZ016)