Est-il possible d'augmenter la puissance cérébrale avec des chocs électriques?

À l'été 2010, Ryan Clark s'est foulé la cheville lors d'un cours d'éducation physique. Le désagrément de l’accident était plus grand que la douleur. Il a utilisé des béquilles pendant une semaine jusqu'à ce que sa cheville soit guérie. Puis, six semaines plus tard, la douleur est revenue - mais cette fois, c'était bien pire. Ryan s'est retrouvé dans un fauteuil roulant, incapable de supporter l'agonie de la marche.

L'utilisation de médicaments et la rééducation ont aidé le jeune homme à supporter la douleur et il a récupéré après six semaines. Il n'a pas tardé à se blesser à nouveau et après la troisième fois, la douleur du garçon était devenue insupportable. "C'étaient des blessures normales chez un enfant de neuf ans", déclare le père de Ryan, Vince.

Le garçon ne pouvait même pas bouger sa cheville, comme si ses muscles étaient durs, et la douleur était si intense qu'il avait des tremblements et des spasmes. On a finalement diagnostiqué chez Ryan un syndrome douloureux régional complexe, une maladie qui touche un enfant sur un million sur son âge. Le cas du garçon était complexe, car les analgésiques n'avaient aucun effet.

Vince Clark, qui dirige le Centre de psychologie et de neuroscience à l'Université du Nouveau-Mexique à Albuquerque, s'est intéressé à l'affaire et a pensé qu'il pourrait l'aider avec les méthodes de recherche qu'il menait. Appelée stimulation transcrânienne à courant continu (TDCS), elle consiste à appliquer de la lumière et des courants électriques directionnels à la tête.

Le TDCS appartient à un groupe de techniques connues sous le nom de "stimulation cérébrale non invasive" car elles ne comportent pas de chirurgie. Le TDCS existe à titre expérimental et, en 2010, il s'est avéré utile pour le soulagement de la douleur, apportant l'espoir d'un traitement à des milliers de personnes. Mais au-delà de la douleur, l’utilisation de chocs à la tête semble stimuler le cerveau et améliorer la mémoire et l’attention des personnes en bonne santé.

Et le Département de la Défense des États-Unis (DoD), qui a demandé s'il pouvait profiter à l'armée américaine, a manifesté son intérêt. Au moment où Ryan tomba malade, Clark confia le financement des études au DoD et les résultats furent immédiatement attirés par les militaires.

L'histoire du choc cérébral

Le concept de base de la technologie TDCS, qui utilise le courant continu pour stimuler une région d’intérêt dans le cerveau, existe depuis plus de 100 ans. Même avant le 19ème siècle, de nombreuses expériences rudimentaires utilisaient cette technique lors d'expériences sur des animaux et des humains.

C'est grâce à ces études initiales que la technique a été introduite dans le domaine médical. En 1803, Aldini entreprit une étude dans laquelle il prétendait démontrer que la technique de stimulation par courant continu pouvait améliorer l'humeur des patients mélancoliques, notamment en prétendant avoir guéri un agriculteur déprimé âgé de 27 ans en utilisant uniquement la stimulation électrique.

Les expériences d'Aldini avec l'électricité ont été le début d'un long et célèbre épisode de l'histoire de la psychiatrie. La thérapie par choc (thérapie électroconvulsive), qui nécessitait des courants suffisamment forts pour déclencher des crises convulsives, a été introduite à la fin des années 1930. Toutefois, avec l’émergence de nouveaux traitements médicamenteux efficaces, ainsi que la critique publique de l’utilisation inhumaine d’électrochocs chez les patients psychiatriques., elle est tombée en désuétude. Cependant, bien que la technique ait généralement été désapprouvée, les neuroscientifiques ont encore étudié ses effets sur les animaux.

Dans les années 1960, des scientifiques ont découvert que le tDCS, qui implique des courants jusqu'à 1 000 fois moins puissants que ceux utilisés en électroconvulsivothérapie, peut affecter les cellules du cerveau et aider les personnes souffrant de dépression sévère. Mais les médicaments semblaient toujours plus prometteurs en tant que traitements psychiatriques et le tDCS a donc été abandonné - encore une fois.

Ensuite, dans les années 1980, la thérapie par électrochocs a connu une reprise. Il est devenu évident qu'elle pouvait traiter certains patients souffrant de dépression sévère pour lesquels les médicaments n'avaient aucun effet. Au même moment, une technique appelée stimulation magnétique transcrânienne (SMT) suscitait un intérêt croissant.

Le patient qui subit une séance de SMT ne souffre pas de tout inconfort et tout ce qu'il a à faire est de rester immobile pendant qu'une baguette au-dessus du crâne génère un champ magnétique qui pénètre dans le cerveau. Cela peut soulager la dépression et aider à la réadaptation après un accident vasculaire cérébral ou une blessure à la tête.

En 2000, Michael Nitsche et Walter Paulus de l'Université de Göttingen, en Allemagne, ont signalé que le tDCS pourrait modifier la réponse d'une personne à une stimulation magnétique. Alors que les cellules cérébrales sont stimulées par la TMS, la tDCS produit un changement plus soudain et plus évident. L'intérêt des neuroscientifiques pour le tDCS a été ravivé par les études de Göttingen.

Cependant, les résultats pratiques et d'intérêt général n'ont été obtenus qu'après l'utilisation de personnes en bonne santé qui avaient été incluses dans les essais de comparaison du cerveau uniquement. Dès lors, il a été observé que le tDCS aurait un effet non seulement sur les patients, mais également sur les personnes en bonne santé. Les résultats préliminaires ont montré que cette technique pourrait améliorer l'apprentissage et la mémoire.

Retour à l'armée

À ce stade, la DARPA (Advanced Defence Research Projects Agency), une division du ministère de la Défense responsable du développement de nouvelles technologies à usage militaire, a lancé le projet de recherche dans un domaine qu’on surnomme l’apprentissage accéléré. "

Malgré tous les efforts et les résultats prometteurs, les objectifs ne sont pas toujours atteints et parfois le contraire est vrai. C'est à cause de la complexité du cerveau, dit Clark, et les scientifiques ne disposent que de technologies permettant aux images du cerveau de fonctionner. Lancer un courant électrique au mauvais endroit provoquera une réponse différente de celle que vous souhaitez obtenir.

Malgré l'intérêt militaire et le financement du DoD, la recherche est confrontée à certains problèmes. Pour Clark, ses études ne visent pas fondamentalement à aider un soldat à identifier et à gérer une menace - ce qui dans le monde réel peut impliquer l'identification et la destruction d'un ennemi - mais plutôt à étudier comment le cerveau détecte les menaces.

Cependant, les militaires ne poursuivent pas le même idéal et l’objectif était de développer des armes. Au moment de la validation de l'expérience par la DARPA, le réseau de recherche sur le mental (MRN) avait commencé à s'orienter de plus en plus vers le développement d'outils que l'armée pourrait utiliser, dit Clark.

"Je n'ai pas le droit de dire ce qui a été discuté, mais je peux citer quelques possibilités", dit-il. "Un dispositif qui rend les troupes ennemies inconscientes ou les rend trop confus ou trop tristes pour se battre.

Il existe également des armes qui modifient les pensées ou les croyances, affectent directement la prise de décision ou créent un sentiment de "récompense" dans votre cerveau pour la modification de votre comportement. Il est également possible de garder quelqu'un conscient pendant qu'il est torturé. Clark avait même entendu parler de l’utilisation de l’ETCC pour améliorer l’entraînement des tireurs d’élite, qu’il n’approuvait pas.

Clark a perdu son poste en 2009 après une erreur dans le versement de primes à des assistants de recherche dans le cadre du projet mené par la DARPA. Clark dit que ce n'était pas si grave, mais dans le cadre de ses disputes avec des collègues sur l'orientation de l'institut, le fait a aggravé la situation. Cela l'a également éloigné des phases suivantes de la recherche.

Peu d'options de financement

Le chercheur exerce toujours les fonctions de directeur de recherche au MRN, mais travaille principalement à l'université. Pour cette raison, l'argent est rare et il s'efforce par tous les moyens d'obtenir des fonds pour poursuivre ses recherches et ne pas être lié à l'armée.

Les entreprises pharmaceutiques ne sont pas intéressées à payer pour la recherche, car l’ETCC n’est pas un médicament et, dans certains cas, est en concurrence et peut même présenter de grands avantages. "Il ne circule pas dans le corps, il n'affectera donc pas les organes que la plupart des médicaments peuvent endommager", déclare Clark.

«Ce n'est pas addictif. S'il y a un problème, vous pouvez le désactiver en quelques secondes. C'est aussi bon marché. " Ces avantages, malheureusement, limitent les options des chercheurs aux organisations financées par des fonds publics (qui ne dépensent pas beaucoup d'argent en recherche ETCC), à la défense privée ou aux entreprises liées à l'armée.

Dans le passé, les financements du DoD ont généré des innovations qui ont eu un impact considérable sur la vie civile - pensez au système de positionnement mondial par satellite (GPS) ou au casque antibruit, parmi de nombreuses autres technologies actuellement utilisées à des fins civiles. Cependant, l'ETCC ne semble pas être l'un d'entre eux.

Clark recueille actuellement tout l'argent lui permettant de poursuivre ses recherches pour aider les gens - traiter les alcooliques, réduire les hallucinations chez les personnes atteintes de schizophrénie et contrôler les comportements impulsifs associés au syndrome d'alcoolisme foetal. Bien que la recherche avec l'ETCC soit peu coûteuse, le financement est difficile à obtenir.

Une autre découverte dans laquelle le TDCS semble également bien fonctionner concerne la douleur chez les patients qui ne répondent pas bien aux analgésiques conventionnels tels que les nerfs chroniques et endommagés.

Dans ces cas, l'objectif est généralement le cortex moteur et l'idée est de réduire les signes de douleur, ce qui affecte exactement votre fils Ryan, la plus grande motivation de Clark pour la recherche sur le tDCS. Compte tenu de la récente augmentation rapide des recherches de l'ETCC publiées dans des revues spécialisées, Clark espère que le National Institute of Health (NIH) pourra financer des études contrôlées et des laboratoires mieux équipés.

En outre, il se peut que la recherche sur les armes militaires devienne une technologie utilisée pour améliorer les capacités mentales des civils, ce qui déclenche une révolution dans notre façon d'apprendre.