Grâce à la modélisation numérique, des chercheurs français ont réussi à reconstituer le cerveau d’une patiente atteinte d’épilepsie. Ce premier cerveau virtuel personnalisé, présenté dans la revue Neuroimage, devrait permettre de mieux comprendre l’évolution de la maladie chez chaque patient, préparer les gestes chirurgicaux avant l’opération ou tester l’efficacité d’un médicament.

Près d’un pour cent de la population mondiale souffre d’épilepsie. Mais cette maladie neurologique se manifeste différemment chez chaque patient, d’où l’importance d’un diagnostic et de traitements individualisés. Or, aujourd’hui les neurologues n’ont à leur disposition que l’électroencéphalogramme et l’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour déterminer l’origine du trouble. Des techniques loin d’être efficaces : 50 % des patients ne présentent pas d’anomalie visible à l’IRM, la cause de leur épilepsie reste donc inconnue.

Un cerveau virtuel personnalisable

La modélisation numérique, en plein essor dans le domaine de la cardiologie, semble pouvoir dépasser ces lacunes. Les chercheurs du CNRS, de l’Inserm, d’Aix-Marseille Université et de l’Assistance Publique-Hôpitaux de Marseille (AP-HM) se sont donc penchés sur cette technologie. Ils ont d’abord créé un modèle de base auquel ils ont ajouté les spécificités d’une patiente de 41 ans atteinte d’épilepsie temporale, forme qui représente près d’un tiers des cas. Ils ont par exemple indiqué à l’ordinateur l’organisation de ses régions cérébrales – propre à chaque individu -, ou les zones de connexions entre ses différentes régions.

Les scientifiques ont ensuite testé sur ce cerveau virtuel des modèles mathématiques engendrant une activité cérébrale. Une simulation qui leur a permis d’identifier les zones où les crises d’épilepsie naissent et comment elles se propagent dans le cerveau. « Ce cerveau a donc une véritable valeur de prédiction du fonctionnement des crises pour chaque patient, ce qui offre un diagnostic beaucoup plus précis », explique le CNRS dans un communiqué.

Espoir de traitements personnalisés

Outre établir un modèle prédictif, ce cerveau virtuel pourrait faciliter la réalisation des opérations, indispensable pour 30 % des malades résistants aux médicaments. En effet, grâce à cette plate-forme, les neurochirurgiens pourront repérer les zones à opérer et préparer l’opération sans procéder à de gestes invasifs sur le patients. Ils pourront également anticiper les complications éventuelles liées à cette intervention complexe et risquée.

A terme, les chercheurs espèrent offrir aux malades une médecine personnalisée en proposant des thérapies ciblées et individualisées, préalablement testées sur « le patient virtuel ». Des essais cliniques sont d’ores et déjà en cours pour évaluer sa pertinence prédictive. « Cette technologie est par ailleurs à l’essai sur d’autres pathologies affectant le cerveau, comme l’AVC, Alzheimer, les maladies neuro dégénératives, ou la sclérose en plaques », souligne le CNRS.