Changements dans la connectivité fonctionnelle du cerveau associés à un historique de commotion cérébrale : une enquête préliminaire
Introduction
Depuis sa mise en place en 2012, il n’est plus rare de voir sortir un joueur de rugby en cours de match pour un protocole commotion, suite à un contact violent.
Une commotion cérébrale peut se définir par une blessure biomécanique, un ébranlement du cerveau dans la boite crânienne suite à un choc, et qui entraîne une altération des capacités fonctionnelles du cerveau, avec un ralentissement de certaines mesures. On retrouve des perturbations physiques (maux de tête, vertiges…), émotionnelles (anxiété, dépression) et cognitives (confusion, sensation d’être dans le gaz).
Les symptômes peuvent disparaitre en 7 à 10 jours, avec un retour au terrain (RTP) dans le mois suivant la blessure. Néanmoins, il y a de plus en plus de preuves que des conséquences sur le long terme persiste au-delà du RTP. Les athlètes ayant déjà eu une commotion sont plus propices à une nouvelle blessure avec un temps de récupérations plus long.
Les changements post-commotion cérébrale pourrait jouer un rôle dans les facteurs de risque à long terme. L’identification de biomarqueurs cérébrales fiables d’un historique de commotion pourrait améliorer l’évaluation des risques et la gestion des patients. L’IRM fonctionnelle s’avère être un outil intéressant pour identifier de telles altérations.
L’Imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf)
Elle détecte les variations de flux et d’oxygénation du sang (BOLD), qui est secondaire à l’activité neuronale. Elle permet l’étude de l’organisation fonctionnelle du cerveau, normal ou pathologique. Chaque étude repose sur la comparaison de plusieurs états d’activités différents.
Contexte
Les commotions cérébrales altèrent significativement les fonctions du cerveau, le choc entraînant une blessure au niveau cellulaire, du métabolisme, du flux sanguin cérébral et de l’activité neuronal. À ce jour, la majorité des études de commotion cérébrale utilisant l’IRMf se sont concentré sur la période subaiguë, soit entre 1 semaine et un mois après la blessure. Durant cette période, les athlètes ont montré une augmentation de l’activité BOLD lors de tâches cognitives, ce qui peut refléter une diminution de l’efficacité du processus neuronal.
Malgré ces découvertes, il n’y a pas aujourd’hui de vision sur les altérations sur le long terme.
But de l’étude
Cette étude fournie des preuves préliminaires pour combler ce déficit de connaissance. Le but de cette étude est d’identifier les régions du cerveau où des fonctions au repos sont anormales, chez des patients ne présentant pas de symptômes persistant.
Méthodes
Une IRMf a été réalisée chez un groupe de 22 athlètes avec un antécédent de commotion cérébrale et chez un groupe de 21 athlètes sans commotion cérébrales répertoriées. Des modèles prédictifs multivariés ont été utilisés pour localiser les changements fiables dans la connectivité du cerveau, qui sont associés à un historique de commotion et à des facteurs cliniques, incluant le nombre de commotion passées et le temps de récupération de la dernière blessure.
L’analyse des données a eu comme premier but de déterminer quelles régions du cerveau montrent les plus grandes perturbations de la connectivité fonctionnelle, suite à des commotions chronique. Le second but était de déterminer les changements spécifiques de la connectivité de ces régions.
Résultats
Pour les participants de cette étude, l’inspection des images neuro-anatomiques n’ont pas révélé d’anomalies significatives de la structure du cerveau.
La figure ci-dessus représente la distribution des régions d’intérêts, où un changement dans la connectivité fonctionnelle est associé significativement avec un historique de commotion cérébrale ou des facteurs cliniques.
Il n’a pas été retrouvé de différence significative entre les athlètes avec et sans historique de commotion cérébrale, mais la connectivité fonctionnelle a été significativement associé avec les antécédents cliniques. Le nombre de commotion préalable a été associé à des changements de la connectivités plus étendus, particulièrement pour ceux qui est des éléments de l’attention visuelle et du cervelet.
A ce jour, les connaissances scientifiques sont insuffisantes sur la façon dont le cerveau récupère sur le long terme d’une commotion. Cette étude fournit un examen préliminaire des fonctions cérébrales à l’état de repos, chez des athlètes avec un historique de commotion.
Les résultats indiquent que les effets cumulatifs de blessures répétées pourraient avoir un impact plus important dans la fonction cérébrales chez les participants, comparé à la sévérité de leur dernière commotion. La prévalence des effets sur les régions dorsales supérieures du cerveau suggère que le système de l’attention visuelle pourrait être plus sensible aux commotions.
Les fonctions visuelles sont essentielles dans la performance sportive et la prévention de futures blessures dans les sports de contact. Le cervelet a également montré une modification de la connectivité fonctionnelle chez les athlètes avec des antécédents de commotions, à la fois dans les cas de grand nombre de commotions et dans le cas d’une convalescence plus longue.
Les résultats suggèrent qu’il peut être intéressant d’étudier de manière plus approfondie les corrélations neuronales des processus visuelles et cérébelleux chez les athlètes avec des antécédents de blessures, pour mieux comprendre les risques potentiels de blessures itératives dans l’activité sportive.
Nathan Churchill, Michael G. Hutchison, General Leung, Simon Graham & Tom A. Schweizer (2016): Changes in functional connectivity of the brain associated with a history of sport concussion: A preliminary investigation, Brain Injury, DOI: 10.1080/02699052.2016.1221135
Bibliographie
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Il n’a pas été retrouvé de différence significative entre les athlètes avec et sans historique de commotion cérébrale, mais la connectivité fonctionnelle a été significativement associé avec les antécédents cliniques. Le nombre de commotion préalable a été associé à des changements de la connectivités plus étendus, particulièrement pour ceux qui est des éléments de l’attention visuelle et du cervelet.
Discussion
A ce jour, les connaissances scientifiques sont insuffisantes sur la façon dont le cerveau récupère sur le long terme d’une commotion. Cette étude fournit un examen préliminaire des fonctions cérébrales à l’état de repos, chez des athlètes avec un historique de commotion.
Les résultats indiquent que les effets cumulatifs de blessures répétées pourraient avoir un impact plus important dans la fonction cérébrales chez les participants, comparé à la sévérité de leur dernière commotion. La prévalence des effets sur les régions dorsales supérieures du cerveau suggère que le système de l’attention visuelle pourrait être plus sensible aux commotions.
Les fonctions visuelles sont essentielles dans la performance sportive et la prévention de futures blessures dans les sports de contact. Le cervelet a également montré une modification de la connectivité fonctionnelle chez les athlètes avec des antécédents de commotions, à la fois dans les cas de grand nombre de commotions et dans le cas d’une convalescence plus longue.
Conclusion
Les résultats suggèrent qu’il peut être intéressant d’étudier de manière plus approfondie les corrélations neuronales des processus visuelles et cérébelleux chez les athlètes avec des antécédents de blessures, pour mieux comprendre les risques potentiels de blessures itératives dans l’activité sportive.
Article original
Nathan Churchill, Michael G. Hutchison, General Leung, Simon Graham & Tom A. Schweizer (2016): Changes in functional connectivity of the brain associated with a history of sport concussion: A preliminary investigation, Brain Injury, DOI: 10.1080/02699052.2016.1221135
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