{"id":14377,"date":"2026-06-27T22:19:11","date_gmt":"2026-06-27T22:19:11","guid":{"rendered":"https:\/\/agenceconceptk.net\/speechneurolab\/?p=14377"},"modified":"2026-06-27T22:28:31","modified_gmt":"2026-06-27T22:28:31","slug":"stimulation-cerebrale-un-meme-protocole-des-effets-differents","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/agenceconceptk.net\/speechneurolab\/stimulation-cerebrale-un-meme-protocole-des-effets-differents\/","title":{"rendered":"Stimulation c\u00e9r\u00e9brale : un m\u00eame protocole, des effets diff\u00e9rents"},"content":{"rendered":"\t\t
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Pourquoi deux personnes soumises \u00e0 la m\u00eame stimulation c\u00e9r\u00e9brale peuvent-elles r\u00e9agir de fa\u00e7on compl\u00e8tement oppos\u00e9e\u2009? C\u2019est l\u2019une des questions au c\u0153ur d\u2019un projet que nous menons depuis quatre ans au labo \u2014 et dont nous venons tout juste de soumettre les r\u00e9sultats pour publication! \ud83c\udf89\ud83c\udf1e\ud83d\udc83\ud83c\udffc<\/strong><\/p>\n<\/div>\n

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Il existe plusieurs m\u00e9thodes pour stimuler l\u2019activit\u00e9 du cerveau humain. Celle que nous utilisons au labo se nomme \u00ab\u2009stimulation magn\u00e9tique transcr\u00e2nienne\u2009\u00bb ou TMS. La TMS est une technique qui permet de stimuler sans douleur le cerveau humain en alternant rapidement un champ magn\u00e9tique induit dans une bobine de fils de cuivre plac\u00e9e sur la t\u00eate (Figure 1). Le champ magn\u00e9tique est g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par un courant qui circule \u00e0 travers une bobine de fil isol\u00e9e dans une gaine de plastique. Le courant engendre un tr\u00e8s faible champ magn\u00e9tique qui, \u00e0 son tour, induit un courant secondaire dans une toute petite partie du cerveau. L\u2019effet de la TMS est de moduler (amplifier ou diminuer) temporairement (quelques secondes \u00e0 quelques minutes) l\u2019activit\u00e9 d\u2019une zone du cerveau (quelques millim\u00e8tres carr\u00e9s). Comme elle module l\u2019activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale, cette technique est parfois appel\u00e9e neuromodulation.<\/p>\n<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Figure 1. Dispositif de stimulation magn\u00e9tique transcr\u00e2nienne coupl\u00e9e \u00e0 l\u2019\u00e9lectroenc\u00e9phalographie (TMS-EEG). (A) Bobine de TMS positionn\u00e9e au-dessus du cuir chevelu pour stimuler une r\u00e9gion cibl\u00e9e du cerveau. (B) Une personne participante porte un casque.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Dans notre projet, nous utilisons un protocole de TMS particulier, appel\u00e9 iTBS \u2014 de l\u2019anglais intermittent theta-burst stimulation<\/em> (Figure 2). Son grand avantage\u00a0: une s\u00e9ance compl\u00e8te ne dure que quelques minutes. Par ailleurs, l\u2019iTBS est connue pour tendre \u00e0 augmenter l\u2019excitabilit\u00e9 de la r\u00e9gion stimul\u00e9e \u2014 c\u2019est-\u00e0-dire \u00e0 la rendre plus r\u00e9active apr\u00e8s la s\u00e9ance. Mais comme vous le verrez dans les r\u00e9sultats, la r\u00e9alit\u00e9 s\u2019est av\u00e9r\u00e9e plus nuanc\u00e9e! (Voir l\u2019encadr\u00e9 1 pour les d\u00e9tails techniques.)<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Encadr\u00e9 \u2014 qu\u2019est-ce que l\u2019iTBS\u2009?<\/strong><\/p><\/div>

L\u2019iTBS (de l\u2019anglais intermittent theta-burst stimulation) est une forme particuli\u00e8re de stimulation magn\u00e9tique r\u00e9p\u00e9titive. Plut\u00f4t que d\u2019envoyer des impulsions r\u00e9guli\u00e8res, elle les regroupe en tr\u00e8s courtes salves de trois impulsions rapproch\u00e9es, r\u00e9p\u00e9t\u00e9es cinq fois par seconde (un rythme appel\u00e9 \u00ab\u2009th\u00eata\u2009\u00bb, d\u2019o\u00f9 son nom). Ces salves sont elles-m\u00eames d\u00e9livr\u00e9es par intermittence\u00a0: des cycles de deux secondes de stimulation sont suivis de pause de 8 secondes, et ainsi de suite pendant un peu plus de 3 minutes (voir Figure 2). Le cycle est r\u00e9p\u00e9t\u00e9 20 fois et un total de 600 stimulations sont d\u00e9livr\u00e9es.<\/em><\/i><\/p><\/div>

Ce protocole particulier reproduit un rythme naturellement pr\u00e9sent dans le cerveau, ce qui le rend particuli\u00e8rement efficace pour modifier l\u2019activit\u00e9 du cerveau. Son grand avantage\u00a0: une s\u00e9ance compl\u00e8te ne dure que trois minutes, l\u00e0 o\u00f9 les protocoles classiques peuvent demander beaucoup plus de temps.<\/em><\/i><\/p><\/div>

Enfin, l\u2019iTBS tend \u00e0 augmenter l\u2019excitabilit\u00e9 de la r\u00e9gion stimul\u00e9e \u2014 c\u2019est-\u00e0-dire \u00e0 la rendre plus r\u00e9active pendant un certain temps apr\u00e8s la s\u00e9ance. C\u2019est du moins l\u2019effet g\u00e9n\u00e9ralement attendu. Comme vous le verrez dans nos r\u00e9sultats, la r\u00e9alit\u00e9 est plus complexe\u00a0: certaines personnes r\u00e9pondent dans le sens contraire, et c\u2019est pr\u00e9cis\u00e9ment ce qui rend ce projet si riche!<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Figure 2 Stimulation de type \u00ab\u2009intermittent theta-burst\u2009\u00bb (iTBS). 600 impulsions sont administr\u00e9es sur 20 cycles de 10 triplets d\u2019impulsions en trois minutes. Un cycle dure 10 secondes et la dur\u00e9e totale est de 200 secondes (3 minutes et 33 secondes). Utilisation avec permission de Val\u00e9rie Brisson 2024 (th\u00e8se doctorale).<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Nous avons r\u00e9cemment utilis\u00e9 cette m\u00e9thode dans deux \u00e9tudes r\u00e9alis\u00e9es par Val\u00e9rie et Pascale pour am\u00e9liorer la perception de la parole dans le bruit. Les r\u00e9sultats sont prometteurs -une am\u00e9lioration a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9e- mais elle est modeste. C\u2019est pourquoi nous cherchons \u00e0 mieux comprendre les effets de l\u2019iTBS et les facteurs qui expliquent la grande variabilit\u00e9 des effets entre les personnes. En effet, il est bien connu que certaines personnes r\u00e9pondent \u00e0 la stimulation, d\u00e9montrant des effets b\u00e9n\u00e9fiques, alors que d\u2019autres n\u2019y r\u00e9pondent pas \u2014 un peu comme plusieurs m\u00e9dicaments fonctionnent pour certaines personnes et pas pour d\u2019autres. L\u2019\u00e2ge pourrait \u00eatre un facteur\u00a0: si la capacit\u00e9 du cerveau \u00e0 r\u00e9pondre \u00e0 la stimulation d\u00e9clinait avec l\u2019\u00e2ge, cela limiterait l\u2019utilisation de la TMS chez les personnes a\u00een\u00e9es \u2014 pr\u00e9cis\u00e9ment celles qui pourraient en b\u00e9n\u00e9ficier le plus, les troubles de communication \u00e9tant plus fr\u00e9quents avec l\u2019avanc\u00e9e en \u00e2ge. Le sexe et l\u2019\u00e9tat de l\u2019activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale avant la stimulation pourraient \u00e9galement jouer un r\u00f4le.<\/p>

L\u2019activit\u00e9 \u00e9lectrique du cerveau oscille \u00e0 diff\u00e9rentes vitesses, que l\u2019on regroupe en bandes de fr\u00e9quence \u2014 des plus lentes (delta, th\u00eata) aux plus rapides (alpha, b\u00eata, gamma). Chaque bande accompagne des \u00e9tats et des fonctions c\u00e9r\u00e9brales diff\u00e9rents; les ondes gamma, les plus rapides, sont par exemple associ\u00e9es aux p\u00e9riodes de traitement actif de l\u2019information. Ainsi, une personne ayant plus d\u2019activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale dans une bande de fr\u00e9quence pr\u00e9cise (p. ex. gamma) pourrait \u00eatre plus ou moins r\u00e9active \u00e0 la stimulation. De plus, la dur\u00e9e des effets de la stimulation sur l\u2019activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale doit encore \u00eatre clarifi\u00e9e, de m\u00eame que l\u2019\u00e9tendue des impacts. Ces effets ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s dans plusieurs \u00e9tudes, mais pas dans les r\u00e9gions qui nous int\u00e9ressent au laboratoire, c\u2019est-\u00e0-dire les r\u00e9gions qui contr\u00f4lent la parole et le langage.<\/p>

Men\u00e9 par Pascale, la directrice du labo, ce projet ambitieux s\u2019est \u00e9chelonn\u00e9 sur quatre ann\u00e9es et nous a permis de former plusieurs \u00e9tudiants et \u00e9tudiantes\u00a0: Juan, Camille, Marianne, Thomas, Keir, Marie, Marc-Antoine, Marion et Jessica.<\/p><\/div>

Au cours du projet, nous avons recrut\u00e9 25 personnes en bonne sant\u00e9 \u00e2g\u00e9es de 20 \u00e0 85 ans, sans condition m\u00e9dicale incompatible avec l\u2019IRM ou la TMS (comme la pr\u00e9sence d\u2019implants m\u00e9talliques ou un historique d\u2019\u00e9pilepsie). L\u2019\u00e9tude \u00e9tait assez complexe, comportant quatre visites\u00a0: la premi\u00e8re au centre d\u2019imagerie IRM de CERVO pour prendre des images du cerveau des personnes participantes, et les trois autres dans la salle insonoris\u00e9e de notre laboratoire. Lors de chaque s\u00e9ance au labo, une r\u00e9gion diff\u00e9rente a \u00e9t\u00e9 stimul\u00e9e avec la TMS. Ceci nous permet de comparer les effets de la stimulation sur diff\u00e9rentes aires du cerveau impliqu\u00e9es dans le langage. C\u2019est donc environ 100 s\u00e9ances de collecte de donn\u00e9es totalisant pr\u00e8s de 10 h par personne participante qui ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9es!<\/p><\/div>

Dans ce projet, nous avons cibl\u00e9 deux r\u00e9gions impliqu\u00e9es dans le traitement de la parole \u2014 l\u2019une situ\u00e9e dans le lobe frontal et l\u2019autre dans le lobe temporal \u2014 ainsi qu\u2019un troisi\u00e8me site, le vertex (au sommet de la t\u00eate), qui sert de point de comparaison (contr\u00f4le). Ces r\u00e9gions sont identifi\u00e9es au moyen des images du cerveau de chaque personne, obtenues par imagerie par r\u00e9sonance magn\u00e9tique dans notre toute nouvelle plateforme IRM \u00e0 CERVO (voir la Figure 3). Ceci nous permet de prendre en compte les caract\u00e9ristiques anatomiques individuelles (les cerveaux sont tous tellement diff\u00e9rents !). L\u2019IRM est une technique d\u2019imagerie qui donne des images de grande qualit\u00e9 du corps et du cerveau. C\u2019est \u00e0 l\u2019aide d\u2019un champ magn\u00e9tique et de radiofr\u00e9quences produites par l\u2019appareil d\u2019IRM que les images du cerveau sont g\u00e9n\u00e9r\u00e9es.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Figure 3. Les sites de stimulation. Chez chaque personne participante, la position exacte des r\u00e9gions \u00e0 stimuler a \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9e \u00e0 partir de ses propres images d\u2019IRM (les cerveaux \u00e9tant tous diff\u00e9rents). Trois sites ont \u00e9t\u00e9 cibl\u00e9s : (A) une r\u00e9gion, le PMv, impliqu\u00e9e dans la production et la perception de la parole (point rose); (B) une r\u00e9gion du cortex auditif, le STG, impliqu\u00e9e dans la perception de la parole (point turquoise); (C) le vertex, un site contr\u00f4le situ\u00e9 au sommet de la t\u00eate, non impliqu\u00e9 dans la parole (point jaune).<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Durant le projet, l\u2019activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e au moyen de l\u2019\u00e9lectro-enc\u00e9phalographie (EEG), avant et apr\u00e8s la stimulation. L\u2019EEG est une technique non invasive et s\u00e9curitaire qui mesure l\u2019activit\u00e9 \u00e9lectrique g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par les neurones au moyen de petites \u00e9lectrodes plac\u00e9es sur la t\u00eate (Figure 1B et C). L\u2019activit\u00e9 \u00e9lectrique du cerveau a \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9e avant et pendant 60 minutes apr\u00e8s la stimulation afin de d\u00e9terminer le moment o\u00f9 elle retournerait \u00e0 son niveau de base. Cette p\u00e9riode de 60 minutes est d\u00e9coup\u00e9e en plusieurs courts intervalles. Pendant les enregistrements, les personnes participantes devaient \u00eatre immobiles et au repos. Ce devis nous a permis d\u2019\u00e9tudier l\u2019activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale de base du cerveau. Cette activit\u00e9 est consid\u00e9r\u00e9e comme un indice de la sant\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale.<\/p><\/div>

La collecte de donn\u00e9es pour le projet s\u2019est termin\u00e9e en 2025. En, Pascale a alors commenc\u00e9 les analyses de donn\u00e9es EEG; celles-ci ont \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9es durant presque un an.<\/p><\/div>

Ce que nos donn\u00e9es nous ont appris<\/strong><\/p><\/div>

La collecte de donn\u00e9es s\u2019est termin\u00e9e en 2025. Les analyses ont occup\u00e9 Pascale, et son coll\u00e8gue Philippe Albouy, professeur \u00e0 l\u2019\u00e9cole de psychologie de l\u2019Universit\u00e9 Laval, pr\u00e8s d\u2019une ann\u00e9e! Voici ce que nous avons d\u00e9couvert.<\/p><\/div>

Dans l\u2019ensemble, le cerveau \u00e2g\u00e9 r\u00e9agit \u00e0 la stimulation de fa\u00e7on assez similaire au cerveau plus jeune \u2014 une excellente nouvelle, puisqu\u2019on aurait pu craindre que la capacit\u00e9 de r\u00e9ponse d\u00e9cline avec l\u2019\u00e2ge. L\u2019\u00e2ge jouait tout de m\u00eame un r\u00f4le subtil dans certaines r\u00e9gions, notamment le cortex auditif, o\u00f9 les r\u00e9ponses variaient quelque peu selon l\u2019\u00e2ge. Quant au sexe, il ne modifiait pas l\u2019ampleur globale des r\u00e9ponses, mais hommes et femmes pr\u00e9sentaient des profils l\u00e9g\u00e8rement diff\u00e9rents\u00a0: chez les hommes, la stimulation tendait plus souvent \u00e0 diminuer l\u2019activit\u00e9.<\/p><\/div>

Comme attendu, les r\u00e9sultats sont tr\u00e8s variables. Tellement, en fait, que Pascale a d\u00fb d\u00e9velopper une nouvelle strat\u00e9gie d\u2019analyse pour cat\u00e9goriser les types de r\u00e9ponses observ\u00e9es (et c\u2019est ce qui explique en bonne partie le temps \u00e9coul\u00e9 entre la fin de la collecte de donn\u00e9es et la publication des r\u00e9sultats). Trois profils de r\u00e9ponse ont ainsi \u00e9merg\u00e9\u00a0: pour certaines personnes, la neurostimulation entra\u00eene une augmentation temporaire de l\u2019activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale au repos; pour d\u2019autres, la m\u00eame neurostimulation entra\u00eene une diminution; et enfin, chez d\u2019autres, l\u2019activit\u00e9 fluctuait autour de son niveau de d\u00e9part, sans direction claire \u2014 un profil que nous avons qualifi\u00e9 de \u00ab\u2009mixte\u2009\u00bb. La Figure 4 illustre bien pourquoi cette nouvelle approche \u00e9tait n\u00e9cessaire. Si l\u2019on se contente de faire la moyenne de toutes les r\u00e9ponses (panneau A), la courbe est presque plate\u00a0: on pourrait conclure que la stimulation n\u2019a pas d\u2019effet. C\u2019est seulement en s\u00e9parant les r\u00e9ponses selon leur direction (panneau B) que les trois profils se r\u00e9v\u00e8lent \u2014 et que l\u2019on comprend que la moyenne \u00ab\u2009plate\u2009\u00bb r\u00e9sultait en r\u00e9alit\u00e9 de r\u00e9ponses oppos\u00e9es qui se neutralisaient.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Figure 4. Trois profils de r\u00e9ponse \u00e0 la stimulation. L\u2019axe vertical indique la variation de l\u2019activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale par rapport au niveau de d\u00e9part (en haut = augmentation, en bas = diminution); l\u2019axe horizontal suit le temps \u00e9coul\u00e9 apr\u00e8s la stimulation (environ une heure, de gauche \u00e0 droite). (A) Lorsqu\u2019on fait la moyenne de toutes les personnes participantes, la courbe reste pratiquement plate, pr\u00e8s de z\u00e9ro : on pourrait croire que la stimulation n\u2019a presque aucun effet. (B) Mais en classant les r\u00e9ponses selon leur direction, trois profils distincts apparaissent : certaines personnes montrent une augmentation de l\u2019activit\u00e9 (facilitation, en vert), d\u2019autres une diminution (suppression, en rouge), et d\u2019autres une r\u00e9ponse qui fluctue autour du niveau de d\u00e9part sans direction nette (mixte, en mauve). Les zones ombr\u00e9es indiquent la marge d\u2019incertitude (intervalle de confiance \u00e0 95 %).<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Il est important de souligner que tr\u00e8s peu de personnes correspondent \u00ab\u2009purement\u2009\u00bb \u00e0 un seul profil. La plupart pr\u00e9sentent un m\u00e9lange de r\u00e9ponses qui varie d\u2019une r\u00e9gion, d\u2019une bande de fr\u00e9quence ou d\u2019une s\u00e9ance \u00e0 l\u2019autre : en moyenne, le profil dominant d\u2019une personne ne revenait qu\u2019environ six fois sur dix. La r\u00e9ponse \u00e0 la stimulation semble donc moins une caract\u00e9ristique fixe de l\u2019individu qu\u2019une r\u00e9alit\u00e9 plus fluctuante. Cette variabilit\u00e9 est illustr\u00e9e \u00e0 la figure 5.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Figure 5. La r\u00e9ponse \u00e0 la stimulation est variable. Chaque ligne repr\u00e9sente une personne participante et chaque petit carr\u00e9, une mesure individuelle (couleur selon le type de r\u00e9ponse : rouge = diminution, vert = augmentation, mauve = r\u00e9ponse mixte). On voit que, chez la plupart des gens, les trois couleurs se m\u00e9langent : la r\u00e9ponse \u00e0 la stimulation n\u2019est donc pas fixe, mais fluctue d\u2019une mesure \u00e0 l\u2019autre. Quelques personnes font exception, avec une r\u00e9ponse tr\u00e8s constante (lignes presque unies).<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Parmi les bandes de fr\u00e9quence dont nous parlions plus haut, c\u2019est le gamma \u2014 la plus rapide, associ\u00e9e au traitement actif de l\u2019information \u2014 qui s\u2019est r\u00e9v\u00e9l\u00e9 le plus sensible \u00e0 la stimulation, avec les modulations les plus marqu\u00e9es.<\/p>

Par ailleurs, la composante ap\u00e9riodique du signal est rest\u00e9e, elle, inchang\u00e9e apr\u00e8s la stimulation. Le signal EEG est en r\u00e9alit\u00e9 compos\u00e9 de deux \u00e9l\u00e9ments superpos\u00e9s\u00a0: les oscillations rythmiques (les bandes de fr\u00e9quence dont nous parlions) et un \u00ab\u2009bruit de fond\u2009\u00bb permanent, non rythmique, appel\u00e9 composante ap\u00e9riodique. Ce bruit de fond refl\u00e8te l\u2019\u00e9quilibre global entre l\u2019activation et le l\u2019inhibition des neurones dans le cerveau \u2014 deux forces en perp\u00e9tuel \u00e9quilibre. Nos r\u00e9sultats montrent que la stimulation ne touche pas \u00e0 cette toile de fond\u00a0: elle module les rythmes c\u00e9r\u00e9braux, mais laisse intact cet \u00e9quilibre sous-jacent. L\u2019\u00e2ge, en revanche, agit bel et bien sur cette composante\u00a0: nos donn\u00e9es montrent qu\u2019elle diminue l\u00e9g\u00e8rement avec l\u2019avanc\u00e9e en \u00e2ge, ce qui sugg\u00e8re une modification subtile de cet \u00e9quilibre entre activation et inhibition.<\/p>

Cette \u00e9tude apporte plusieurs nouvelles connaissances relatives \u00e0 l\u2019impact de l\u2019iTBS\u00a0:<\/p>