Se soigner par les ondes crbralesPour traiter des troubles comme linsomnie ou le dfi cit dattention, une mthode

dentranement crbral appele neurofeedback offre des perspectives prometteuses. Reportage aux Pays-Bas dans une clinique du cerveau .

Par Elena Sender

Nimgue, Pays-Bas. Dans un bureau, ltage dune mai-son de briques rouges, une jeune fi lle est assise, deuxlec-trodes colles au sommet du crne relies par des fi ls un ordinateur. En face delle, sur lcran, sas-semblent toutes seules les pices dun puzzle. Cest son cerveau qui guide le jeu: plus certaines ondes crbrales (reprsentes par des barres verticales sur lcran) aug-mentent, plus les pices du puzzle se mettent en place. Est-ce un nouveau jeu vido pilot par la pense? Non. Cette patiente est en train de se soigner! Bienve-nue dans la Brainclinics qui pro-pose des sances de neurofeedback.Le neurofeedback est un trai-tement qui consiste montrer au patient la puissance de certaines de ses ondes crbrales en temps rel. Le cerveau est encourag ou dcourag produire ces ondes et apprend ainsi mieux les contr-ler, explique Martijn Arns, le fondateur (en 2001) de cette cli-nique du cerveau, docteur en psychologie, rattach au dparte-ment de psychologie exprimen-

tale de luniversit dUtrecht. Des troubles comme celui du dfi cit de lattention avec hyperactivit (TDAH), mais aussi lpilepsie ou les anomalies du sommeil, pour-raient tre rduits de la sorte, sans mdicament. Lide du neurofeedback nest pas neuve. Ds 1920, le neurologue allemand Hans Berger, qui a mis au point chez lhomme llectro-encphalogramme (EEG), lenre-

gistrement de lactivit lectrique du cerveau par des lectrodes poses sur le cuir chevelu, fait lhypothse de lexistence dune relation troite entre les varia-tions de lEEG et les fonctions mentales. Selon lui, des anoma-lies de lEEG pouvaient permettre de caractriser des troubles psy-chologiques et neurologiques. Dans les annes1970, lide dagir sur ces rythmes pour corriger les troubles nat aux tats-Unis. En aot 2013, on dnombrait plus de 1185publications scientifi ques sur le sujet et des centaines de prati-ciens travers le monde. Martijn Arns et ses trois collgues psychologues ont dj accueilli la Brainclinics plus dun millier denfants et dadultes qui souf-frent notamment des symptmes du TDAH. La rputation de ce centre de soins et de recherche a grandi grce une mta-ana-lyse, publie en 2009, qui passait au crible 15tudes portant sur 1194patients TDAH. Martijn Arns a alors montr que le neurofeed-back avait un eff et important sur linattention et limpulsivit (deux

LECTROENCPHALOGRAMME (EEG) Mesur laide dlectrodes sur le cuir chevelu, il montre lactivit lectrique des cellules nerveuses du cerveau. Il enregistre les ondes crbrales qui sont classes selon leurs bandes de frquences.

ONDES CRBRALES Elles reprsentent la vitesse des dcharges neuronales selon ltat psychologique du sujet.

BANDE DE FRQUENCE Nombre doscillations priodiques par unit de temps. Elle sexprime en hertz.

!Une jeune patiente souffrant de TDAH sentrane augmenter

sa concentration avec le programme neuropuzzle, la Brainclinics.

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!Avant Les ondes bta (ici une frquence de 21Hz) sont trop leves chez ce patient

(zonerouge). Elles sont rvlatrices dune activit crbrale intense, source dinsomnie ou dhyperactivit.

!Aprs Un traitement de 20 40 sances

dune heure de neurofeedback permet dobtenir un changement durable de llectroencphalogramme:

les ondes bta se trouvent rduites (orange).

des composantes du trouble), et un eff et modr sur lhyperacti-vit, le tout compar des groupes contrles recevant ou non un trai-tement. La surprise est venue en particulier de la comparaison avec les mdicaments. Leffet est similaire celui de la mdication par mthylphnidate seule[Rita-line ou Concerta]! affi rme le chercheur. Dautres tudes ont par ailleurs montr un main-tien dans le temps (sur six mois) des effets obtenus (Gevensle-ben, 2009, 2010). Si bien que lAmerican Academy of Pedia-trics considre dsormais comme maximal le niveau de preuve

defficacit du neurofeedback sur le TDAH. Mme si, pour optimiser son eff et, il continue dtre recommand (selon Micou-laud, 2011) de lutiliser de manire combine avec dautres stratgies de soins (mdicament, thrapie cognitivo-comportementale). Lors de la premire sance, nous quipons le patient dun casque 26lectrodes, poursuit Mar-tijn Arns. Nous dterminons la puissance des rythmes EEG de son cerveau dans des bandes de frquences correspondant dif-frents tats mentaux. Venant des lobes frontaux, les signaux mis dans certaines bandes de

frquences intressent particu-lirement le spcialiste: thta, alpha et bta. Un autre rythme sensori-moteur (SMR), provenant du cortex moteur est galement mesur. Enfi n, un protocole plus rcent et prcis mesure galement lamplitude dun potentiel lent du cortex (slow cortical potential, SCP) (lire lencadr p.69). Toutes ces mesures faites, le profi l du patient est tabli. Chez un TDAH, il se caractrise gnralement par une augmentation de lac-tivit thta (distraction) et une diminution de lactivit alpha et bta ( agitation, manque datten-tion) dans les rgions centrale et

2 %des enfants

en ge scolaire, en France, auraient

un dfi cit de lattention avec hyperactivit (TDAH), selon la

classifi cation CIM 10 de lOrganisation

mondiale de la Sant.

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! POLMIQUE

Neuroptimal, mthode contesteUne socit canadienne, le Zengar Institute, commercialise le systme Neuroptimal qui se rclame du neurofeedback et dont le fonctionnement laisse sceptique. Lalgorithme demeure inconnu. Et la mthode est passive puisque le sujet na rien faire pendant la sance, le cerveau tant cens se remodeler tout seul , dplore le neuropsychiatre Jean-Arthur Micoulaud-Franchi. De fait, Corinne Fournier, qui promeut la mthode Neuroptimal Paris (60 la sance), demande aux patients sans mesure dEEG pralable de se relaxer, en coutant une musique ou en regardant un fi lm . Deuxlectrodes poses sur le crne enregistrent lactivit du cerveau. Lorsque le systme dtecte une turbulence, il gnre une interruption de la musique ou de la vido. Le cerveau, alert ainsi sur son activit, se rorganise, et des changements positifs surviennent, dordre psychique ou physique. La mthode serait effi cace sur un large ventail de troubles. Mais aucune tude scientifi que na, ce jour, valid ces observations.

frontale du cerveau. Les rythmes SMR et SCP ont, eux, tendance tre bas. Aujourdhui, la Brainclinics, cest le rythme SMR qui est cibl chez une patiente TDAH par la psy-chologue Irene Giesbers. lec-trodes sur le haut du crne, elle amorce le programme neuro-puzzle. Apparaissent sur lcran une bande verticale orange (sym-bolisant le rythme SMR) et le puzzle parpill. partir de main-tenant, le cerveau de la patiente va jouer tout seul avec la machine. Plus la puissance de son rythme SMR augmente synonyme de concentration, plus la bande orange grimpe et le puzzle se complte. Le bon agencement des pices du puzzle devient la rcompense du cerveau quand il travaille bien!

76 % des patients ont vu leurs symptmes diminuer force dentranement, le cortex sensori-moteur va ainsi se condi-tionner augmenter son rythme SMR. Cest ce que les scientifi ques appellent un renforcement posi-tif, selon le concept de condi-tionnement oprant labor par le psychologue amricain Bur-rhus Frederic Skinner dans les annes 1950. Un processus de lon-gue haleine. Il faut 20 sances de une heure chacune (40 au maxi-mum) pour obtenir un change-ment durable de lEEG et surtout une diminution des symptmes. Toutes les dix sances, nous ra-lisons un test comportemental, explique Irene Giesbers, puis, au bout de vingt, nous mesurons de nouveau lEEG pour vrifier que les rythmes se corrigent. Sur le mil-

lier denfants et dadultes venus la Brainclinics, 76% ont rpondu avec succs, 14% par un chec et 10% ont abandonn (Arns, Drin-kenburg & Kenemans, 2012).La Brainclinics na pas dquiva-lent en France, mais les travaux de Martijn Arns y inspirent des mde-cins. Le psychiatre Olivier Pal-lanca, spcialiste du sommeil dans le service de neurophysiologie clinique de lhpital la Piti-Sal-ptrire (Paris), a dcid dim-porter la technique dans lunit sommeil quil dirige depuis 2011. Quelques tudes dont celle dAisha Cortoos de la Vrije Universi-teit Bruxellesen 2010 ont montr un bnfice du neurofeedback dans le traitement de linsomnie, expose Olivier Pallanca, mais seulement sur des groupes dune dizaine de patients. Mon objectif est de recruter prs de 200volontaires pour confirmer lhy-pothse dun bnfice du traitement. Actuellement, le neuropsychiatre recueille les EEG de ses patients

insomniaques afi n dy dceler des marqueurs de cette pathologie. Paralllement, avec Mensia Tech-nologies, une start-up franaise, il met au point une sorte dentrane-ment crbral pour apprendre au malade rguler les dfauts de son EEG et en thorie cor-riger ses troubles du sommeil.

Cette technique pourrait aussi rparer le sommeilQue le neurofeedback amliore le sommeil ne surprend pas Martijn Arns. Courbes lappui, le cher-cheur explique que durant le stade de sommeil lger (dit stade2), les tracs lectriques du cerveau sont maills de petites bouf-fes de rythmes rapides (de 15 18Hz) baptises fuseaux de som-meil (sleep spindles), produites par le thalamus, impliqu dans le fi ltrage des informations senso-rielles. Plus notre cerveau produit ces fuseaux de sommeil, plus notre sommeil rsiste aux bruits extrieurs et est donc de meilleure qualit. Or, daprs une tude de luni-versit autrichienne de Salz-bourg, (Hoelmozer 2008), le nombre de sleep spindles augmente aprs dix sances de neurofeed-back, contrairement au groupe tmoin. Ce serait donc un moyen de rparer le sommeil. Pour Martijn Arns, un meilleur som-meil serait mme une des cls de lamlioration du syndrome dhy-peractivit: le chercheur rappelle que de 40 80% des enfants et adultes hyperactifs souff rent de troubles du sommeil et 70 80% dinsomnies. Selon son hypothse, ce serait donc par lintermdiaire de cette rgulation du circuit du sommeil que le neurofeedback traiterait le TDAH. La technique de neurofeedback pourrait-elle soigner dautres malades, pileptiques ou atteints de lsions crbrales, voire de la maladie dAlzheimer? Les recherches se dveloppent. Marseille, Jean-Arthur Micou-

Leffet de ce traitement est similaire celui des mdicaments, tels que la Ritaline ou le Concerta Martijn Arns, psychologue (universit dUtrecht), fondateur de la Brainclinics.BR

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laud-Franchi, neuropsychiatre au CHU Sainte-Marguerite, seff orce de mieux soigner les pilepsies qui rsistent aux traitements ou quon ne peut pas oprer. En collabora-tion avec le service dpileptologie de lhpital de la Timone, il mne une tude sur lutilit du neuro-feedback. Le niveau de preuve defficacit est excellent, affirme le mdecin. Le neurofeedback permet-

trait daugmenter le seuil pileptogne (seuil de dclenchement des crises depilepsie) et ainsi de diminuer le nombre de crises. Nous cherchons maintenant quel type dpilepsie rpond le mieux. Paris, cest le psychologue clini-cien Thierry Hergueta, lInsti-tut de la mmoire et de la maladie dAlzheimer (IM2A), qui utilise depuis deux ans le principe de

neurofeedback pour des malades atteints de lsions crbrales fronto-temporales. Il a opt, lui, pour une mthode canadienne, o le patient na qu couter de la musique, lectrodes sur la tte. Une mthode passive controverse (lire lencadr p.68). Il est compliqu de demander un malade neurologique svre daccomplir une tche cogni-tive sur un ordinateur, argumente Thierry Hergueta. L, on ne lui demande rien, le systme agit tout seul. Une premire tude, prsen-te lors dun congrs Manchester (Royaume-Uni) en 2012 a montr (sur huit patients seulement) une meilleure reconnaissance des motions aprs sixsances de trente-cinq minutes de ce neu-rofeedback passif. Explication: une meilleure mobilisation des processus attentionnels.

Les malades dAlzheimer pourraient en bnfi cierAujourdhui, cest sur des malades dAlzheimer que lIM2A lance une nouvelle tude, en collabo-ration avec lInstitut du cerveau et de la moelle pinire (ICM), visant notamment amliorer la capacit dattention de ces malades. Le neurofeedback est lune des bonnes faons de restaurer la plasticit crbrale [capacit du cerveau modifier ses connexions pour rendre ses circuits nerveux plus efficaces], assure Hovagim Bakardjian, qui pilote ltude. Voire de renforcer la mmoire. Convaincus de lutilit de la mthode, Jean-Arthur Micou-laud-Franchi et Olivier Pallanca ont cr, en avril, lAssociation franaise denseignement et dtude de la psychophysiolo-gie applique et du biofeedback (Afeepab). Et en novembre, ils prsenteront la technique lors du congrs franais de psychia-trie Nice. Le neurofeedback made in France, un nouveau concept retenir, mme si son nom sonne dfi nitivement anglo-saxon.!

LEEG, miroir de nos tats mentaux

Le cerveau met en permanence des ondes lectriques produites par les neurones. Llectroencphalographe enregistre ces signaux la surface du crne et les traduits en tracs EEG dans diff rentes bandes de frquences. On distingue, entre autres, mesures au niveau des lobes frontaux : les ondes thta (entre 4,5 et 8Hz) caractristiques de certains tats comme la somnolence ; les ondes alpha (8-13 Hz) dans les tats de conscience apaise, et les ondes bta (13-30 Hz) en cas dactivit intense, de concentration

et danxit. Plus la puissance des ondes bta est augmente relativement aux thta, plus lindividu prsente un tat de vigilance accru. De mme, plus le ratio alpha/thta augmente, plus le patient est dans un tat de relaxation. On mesure aussi un autre rythme, au niveau du cortex moteur, cette fois, le rythme sensori-moteur SMR (12-15Hz). Plus le SMR est lev, plus lindividu est concentr. Enfi n, les potentiels corticaux lents (slow cortical potential, SCP), petites variations du potentiel moyen du cortex, sont aussi intressants.

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