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La stimulation magnétique transcrânienne répétitive de l’aire motrice supplémentaire modifie les caractéristiques fonctionnelles des projections corticospinales diaphragmatiques chez l’humain

Authors
Journal
Revue des Maladies Respiratoires
0761-8425
Publisher
Elsevier
Volume
25
Issue
9
Identifiers
DOI: 10.1016/s0761-8425(08)75081-2
Disciplines
  • Philosophy
  • Physics

Abstract

Introduction : En présence de charges inspiratoires mécaniques (charges à seuil ou charges résistives), une hypoventilation tend à se développer chez l’humain endormi ou anesthésié. À l’éveil au contraire, ce type de charge fait l’objet d’une compensation, avec maintien voire baisse modérée de la PetCO2. Il a été démontré que cette compensation était associée à une activité électroencéphalographique (EEG) prémotrice (potentiels prémoteurs -PPM-, connus pour avoir leur source dans l’aire motrice supplémentaire -AMS-). Or il existe des projections de l’AMS sur les motoneurones phréniques. Pour tester l’hypothèse d’une modulation par la SMA des circuits phréniques centraux, nous avons étudié la latence et l’amplitude de potentiels évoqués moteurs (PEM) du diaphragme (Di) et du premier inter-osseux dorsal (PID), avant et après un conditionnement de l’ASM par stimulation transcrânienne magnétique répétitive (rSMT). Méthodes : Après accord du comité d’éthique, les sites optimaux de stimulation de Di, PID et ASM ont été identifiés chez 10 volontaires sains, et stockés dans un système de neuronavigation. Quatre sessions de conditionnement de l’ASM ont ensuite été réalisées à une semaine d’intervalle (ordre tiré au sort). Deux sessions avaient pour objectif l’induction d’une potentiation : 1) POT5 (10 trains de 10 secondes de rSMT à 5 Hz et 110 % du seuil moteur actif du PID ; 2) POT10 (10 trains de 5 secondes de rSMT à 10 Hz, à la même intensité. Les deux autres sessions avaient pour objectif l’induction d’une inhibition : 1) INHa : rSMT à 1 Hz pendant 20 minutes à 110 % du seuil moteur actif du PID ; 2) INHr : rSMT à 1 Hz pendant 20 minutes à 110 % du seuil moteur passif du PID. Résultats : POT5 entraînait une augmentation de l’amplitude des PEMpod et PEMdia (en % de la valeur de base) maximale entre 11 et 16 minutes après la stimulation (+130,7 ± 56,8 %, p = 0,0396, et +69,1 ± 101,2 %, p = 0,0169, respectivement). POT10 entraînait une augmentation de l’amplitude des PEMpid avec la même dynamique temporelle (+105 ± 215,7 %, p = 0,0327), mais pas d’augmentation de l’amplitude des PEMdia (p = 0,3189). INHa et INHr n’avaient pas d’effet inhibiteur significatif ni sur PEMdia ni sur PEMpid. Les latences des PEM n’étaient jamais modifiées par la rSMT. Conclusions : Le conditionnement de l’aire motrice supplémentaire par une stimulation magnétique transcrânienne répétitive à 5 Hz facilite la réponse du diaphragme et du premier interosseux dorsal à la stimulation magnétique transcrânienne. Il convient de noter que l’absence d’effet du protocole INHr élimine l’hypothèse d’une diffusion du champ magnétique sur l’aire motrice primaire. Ces observations sont concordantes avec un rôle facilitateur des projections phréniques de l’aire motrice supplémentaire, en particulier lors de la compensation de charges inspiratoires chez les humains éveillés. Ils soulignent aussi la vraisemblance de l’hypothèse d’une implication du cortex cérébral dans la commande ventilatoire liée à l’éveil ("wakefulness drive to breathe"). Avec le soutien de la Chancellerie de l’Université de Paris (Legs Poix) et du Ministère des Affaires Etrangères (Bourse Lavoisier).

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