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Technologies pour la santé et l'autonomie (TecSan) 2013
Projet FORCE

Utilisation des oscillations neuronales à haute fréquence comme marqueurs fiables des processus cognitifs et de l'épilepsie

Près de 35% des patients épileptiques ne répondent pas aux médicaments antiépileptiques, dont 1/4 peuvent bénéficier d'une chirurgie d'exérèse. Cela représente en Europe environ 250 000 patients. La localisation des aires corticales à réséquer (Zone Epileptogène, ZE), et l’évaluation précise des tissus fonctionnels (Zone Fonctionnelle, ZF), nécessitent le recours à des investigations complexes qui, dans 25% à 50%, consistent en des enregistrements EEG intracérébraux (iEEG). Cependant, même après de tels enregistrements, les échecs post-opératoires restent nombreux et les interventions peuvent se grèver de déficits cognitifs difficilement anticipables. Cela signifie que les critères iEEG utilisés pour identifier la ZE et la ZF ne sont pas clairement déterminés ni compris.
Ces dernières années, un important courant de recherche s’est toutefois développé autour des oscillations neuronales à haute fréquence (HFOs, 40-500Hz), qui pourraient être une signature fiable de la ZE et de la ZF, en fonction de leurs caractéristiques. Bien que très pertinente, leur identification nécessite cependant le recours à des techniques d'analyse du signal et à des batteries de tâches cognitives qui sont principalement développées par et pour les chercheurs, sans applications cliniques immédiates.
L'objectif du projet FORCE est précisément de développer des méthodes et techniques d’enregistrement, détection et caractérisation des HFOs épileptiques et cognitives, utilisables en routine clinique, afin de guider la chirurgie vers les régions les plus épileptogènes, et à distance des régions les plus impliquées dans divers processus mentaux. Dans ce but, FORCE s’appuie sur un consortium interdisciplinaire de 7 partenaires, dont trois entreprises industrielles, tous considérés et reconnus dans leurs domaines d'intérêt respectifs, et qui fournissent l’expertise nécessaire en épileptologie clinique, neurosciences cognitives, traitement du signal, et technologies liées au monitoring vidéo-EEG.
FORCE s’appuiera sur les méthodes prometteuses développées par notre consortium, et qui permettent de quantifier les activités rapides au début (HFOs critiques) et entre (HFOs intercritiques) les crises, ainsi que les activités rapides induites par diverses tâches cognitives (réponses Gamma, GBRs). Les signaux iEEG issus d’une large cohorte de patients épileptiques (environ 200), analysés et validés visuellement par des experts, seront utilisés pour optimiser la détection, la quantification et la visualisation des HFOs/GBRs. Les méthodes d’analyse temps-fréquence occuperont une place centrale, et les HFOs/GBRs seront visualisées dans l’environnement IRM des patients. Une nouvelle macro/micro-électrode sera développée afin d'évaluer la contribution des micro-électrodes pour l'enregistrement des HFOs/GBRs. Ces outils, une fois validés, seront intégrés dans un environnement logiciel convivial, lui-même implémenté dans les stations d’acquisition et relecture EEG commerciales des partenaires industriels du projet afin de fournir des outils d’utilisation simple, marqués CE et approuvés par la FDA, permettant l'analyse en routine des HFOs/GBRs. La pertinence clinique de la quantification et détection des HFOs/GBRs pour localiser la ZE et la ZF sera évaluée en comparant ces méthodes avec les méthodes traditionnelles (inspection visuelle, stimulation électrique corticale), par rapport aux résultats de la chirurgie.
Un très faible nombre de centres cliniques à travers le monde disposent de la technologie et expertise nécessaires pour étudier l'épilepsie et la cognition humaines au travers des oscillations intracrâniennes. FORCE représente une avancée majeure dans ce domaine, tant sur le plan scientifique que médical. En étendant les capacités des systèmes commerciaux d’enregistrements EEG actuels par ces outils innovants de traitement du signal, il renforcera également le leadership des partenaires industriels du projet et leur ouvrira de nouveaux marchés.


Partenaires

CNRL INSERM U1028 Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon, INSERM U1028 & CNRS UMR5292

PME

GIN UJF Grenoble Institut des Neurosciences, UJF-INSERM U836

INS INSERM U1106 Institut de Neurosciences des Systèmes, INSERM U1106

LTSI INSERM U1099 Laboratoire Traitement du Signal et de l'Image, INSERM U1099

MICROMED France MICROMED France

Aide de l'ANR 593 891 euros
Début et durée du projet scientifique février 2014 - 48 mois

 

Programme ANR : Technologies pour la santé et l'autonomie (TecSan) 2013

Référence projet : ANR-13-TECS-0013

Coordinateur du projet :
Monsieur KAHANE Philippe (Grenoble Institut des Neurosciences, UJF-INSERM U836)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.