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Généralités et applications aux hallucinations auditives

F. HAESEBAERT (EA 4166, Dr M. SAOUD, Service du Pr. d’Amato)

� Introduction

� Processus étudiés

� Imagerie anatomique/spectroscopie

� Imagerie fonctionnelle et électrophysiologie

� Neuroimagerie des hallucinations auditives intérêts et limites

� Conclusion

� Imagerie en psychiatrie:◦ Un problème complexe car multiplicité des niveaux

d’étude:

??

� Aspects structurels?◦ Imagerie anatomique

◦ (Spectroscopie)

� Aspects dynamiques?◦ Imagerie fonctionnelle

� Le choix de la technique dépend du type de question posé:

◦ Ex: intégrité de structures anatomique impliqués dans la connectivité fronto-temporale:� Imagerie anatomique:

� Substance grise: IRM T1� Faisceaux de substance blanche: DTI

◦ Régions sollicités lors du traitement d’un stimulus auditif:� Imagerie fonctionnelle:

� Résolution spatiale importante, résolution temporelle faible: IRMf

� Résolution spatiale faible, forte résolution temporelle: EEG

� Principes de l’IRM

In « Comprendre l’IRM » B. KASTLER

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� Principes de l’IRM

In « Comprendre l’IRM » B. KASTLER

� Imagerie anatomique

� IRM +++

� Séquences particulières en fonction du problème posé

� T1, T2

� FLAIR

� Echo de gradient

� Echo de spin

� Produits de contraste

� Tenseur de diffusion (DTI) : tractographie

� TDM: diagnostic

� Spectroscopie :

� Etude de métabolites cérébraux (NAA, Glx…)

Diagnostic,morphométrie

� IRM f:

� Champ magnétique délivré aux tissus

� Mise en « résonnance » des atomes

� Mesure de l’énergie délivrée lors de la « relaxation »

� Signal BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent):

� Basé sur le concept de « couplage neurovasculaire »

� Rapport OxyHb/DeoxyHb (quand ⇧, ⇧ de consommation d’O2, donc de l’activité cérébrale)

� MESURE INDIRECTE ++++

In « functionnal neuroimaging, a clinical approach », Holodny.

� Imagerie fonctionnelle:

� IRMf

Dierks, 1999

� Imagerie fonctionnelle:

� IRM f:

� Résolution spatiale ++

� De l’ordre du mm

� Résolution temporelle

� De l’ordre de la seconde

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� Imagerie fonctionnelle:

� TEP (Tomographie par Emisions de Positons)

Sources www.quantique.net, www.laradioactivité.com

� Imagerie fonctionnelle:

� TEP (Tomographie par Emisions de Positons)

Sources www.quantique.net

� Imagerie fonctionnelle:

� TEP (Tomographie par Emisions de Positons)

� Fonction détectée : dépend du traceur ++

� Couplage neurovasculaire : eau marquée à l’Oxygène 15

� Fixation à des récepteurs impliqués dans des systèmes de neurotransmission: ex raclopride et Dopamine

� Imagerie fonctionnelle:

� TEP:

� Résolution spatiale +

� 5 à 10 mm

� Résolution temporelle

� Faible: plusieurs minutes

� Imagerie fonctionnelle:

� Magnetoencephalographie

� Imagerie fonctionnelle:

� Magnetoencephalographie

� Activité magnétique cérébrale

Champ électrique Champ magnétique

D’après L. Garnero

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SIGNAL BRUT

Filtrage (45 hz, mouvement, activité

musculaire…)

Moyennage des réponses

Modélisation dipolaire et analyse du moment

� Imagerie fonctionnelle:

� Magnetoencephalographie

� Réponse à un stimulus auditif à 100 ms

D’après L. Garnero

MEG EEG

� Imagerie fonctionnelle:

� Magnétoencéphalographie

EEGEEGEEGEEG MEGMEGMEGMEG

Technique Capteurs collés (jusque 64)

Casque (jusque 306 capteurs)

Activité électrique Activité magnétique(via supraconducteurs)

Type d’information ƉPPSE ƉPPSE

Localisation Gyri (dipôlesperpendiculaires)

Sillons (dipôles tangentiels)

Atténuation du signal par les tissus

importante faible

Résolution temporelle ms ms

Résolution spatiale cm Mm à cm(D’après Gosseries 2008)

Décours temporel d’un phénomène

Précision sur des régions impliquée dans un phénomène neurophysiologique

Systèmes de neurotransmission, …

� Position du problème

� La schizophrénie:

� 1% de la population mondiale

� Pathologie invalidante génératrice d’un handicap important

� Clinique:� Symptômes positifs, négatifs, désorganisation� Plusieurs sous-types: paranoïde, hébéphrénique,

indiférenciée…

� Clinique :◦ Symptômes positifs1

� Idées délirantes

� Désorganisation conceptuelle

� Activité hallucinatoire

� Excitation

� Idées de grandeur

� Méfiance/persécution

� Hostilité

� Symptômes négatifs

▪ Emoussement de l’expression des émotions

▪ Retrait affectif

▪ Repli social passif/apathique

▪ Mauvais contact

▪ Difficultés d’abstraction

▪ Absence de spontanéité et de fluidité dans la conversation

▪ Pensées stéréotypées1PANSS (Positive And Negative Symptoms Scale) Kay et al. (Traduction française : J.P. Lepine)

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� Les hallucinations auditives:

� Un symptôme fréquent et invalidant▪ 50 à 70% des schizophrènes (Andreasen, 1991)▪ 25% de résistance au traitement (Shergill, 1998)

� Présent en population générale (6%) (Van Os, 2000)

� Formes cliniques variées:� Sons simples, complexes� Musique,� Phrases,� Commentaires (2°, 3° personne), conversations� Etc….

� Modèle de Frith◦ Symptomatologie hallucinatoire :

� Caractère moteur (production du langage) :

� Observation d’ébauche de mouvements articulatoires (Seglas, 1892)

� Enregistrement de l’activité subvocale des patients hallucinés près de la bouche (Gould, 1949), du larynx (Green & Preston, 1981)

� Feinberg (1978) : défaillance des mécanismes de décharge corolaire.

Perturbation du « self-monitoring »

� Décharge corolaire (Feinberg, 1978)

(D’après Ford et Mathalon, 2005)

Réafférences sensorielles

� Décharge corolaire (Feinberg, 1978)

(D’après Ford et Mathalon, 2005)

Réafférences sensorielles

Décharge corollaire

Copie d’efférence

� Patients schizophrènes

(D’après Gallagher, 2004Ford et Mathalon, 2005)

Réafférences sensorielles

Décharge corollaire

Copie d’efférence

Perturbation du « self-monitoring »

� Patients schizophrènes

(D’après Gallagher, 2004Ford et Mathalon, 2005)

Réafférences sensorielles

Décharge corollaire

Copie d’efférence

Perturbation du « self-monitoring »

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� Imagerie anatomique

� Imagerie fonctionnelle◦ Activité spontanée lors des états hallucinatoires

◦ Activité liée à une tache

� Connectivité◦ DTI (diffusion tensor imaging)

� Barta et al., 1990:◦ Etude contrôlée (15 patients HAV+, 15

volontaires sains)

◦ STG, corrélée à la sévérité des HAV (SAPS score HAV)

◦ Elargissement des ventricules latéraux

Imagerie anatomique

� Shapleske et al., 2002:◦ 41 patients HAV+, 31 HAV-

◦ Diminution de la matière grise dans l’insula gauche et le lobe temporal adjacent chez les HAV+

Imagerie anatomique

� Gasser et al., 2004:◦ 81 patients schizophrènes dont 29 HAV+:

◦ Analyse permettant de corréler les variations de volume avec la sévérité des symptômes (item « hallucinations » de la SAPS)� Heschl

� Gyrus supramarginal gauche

� Gyrus frontal moyen et inférieur droit

Perception du langage

Contrôle volontaire de la perception auditive (monitoring?)

Imagerie anatomique

� Activité spontanée lors des états hallucinatoires◦ PET Scan:� McGuire et al., 1993:

� 13 patients, AVH+ puis AVH-, bouton pour signaler les épisodes.

� Augmentation de l’activité cérébrale dans les aires dédiées au langage: BrocaBrocaBrocaBroca (production), GCA (processus attentionnels), Cortex temporal gauche (perception du langage)

Imagerie fonctionnelle

� Activité spontanée lors des états hallucinatoires◦ PET Scan:

� Silbersweig et al. (1995):

� 5 patients HAV+, bouton pour signaler les épisodes.

� thalamus bilatéral, putamen droit, noyau caudé, GCA droit, du COF gauche.

� Structures à forte implication émotionnelle.

Imagerie fonctionnelle

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� Activité spontanée lors des états hallucinatoires◦ IRMf� Dierks, 1999:

� 3 patients HAV+, bouton pour signaler les épisodes.

� Activation du gyrus de Heschl lors des épisodes hallucinatoires.

Imagerie fonctionnelle

� Activité liée à une tache◦ Ecoute de phrases:

� le cortex auditif répond moins au stimuli sonores lors de l’état halluciné (David et al.,1996).

� Probable implication de cette région dans les hallucinations auditives

Imagerie fonctionnelle

� Activité liée à une tache◦ Ecoute de phrases:

� Plaze et al. 2006:

� 15 sujets schizophrènes hallucinés

� Ecoute de phrases en langue française

� Corrélation inverse de l’activation du STG avec la sévérité des HAV

Imagerie fonctionnelle � Activité liée à une tache

◦ Tâches de discours intérieur:

� McGuire et al. (1995), PET Scan:

� 6 patients HAV+/6 patients HAV-/ 6 sujets sains.

� Activation chez les sujets sains du MTG et de la partie rostrale de l’AMS à gauche, nettement diminuée chez les hallucinés dans des tâche d’imagerie mentale

� Régions impliquées dans le monitoring� Activation moindre chez les hallucinés lors de

tâches d’imagerie verbale.

Imagerie fonctionnelle

� Activité liée à une tache◦ Tâches de discours intérieur:� Résultats similaires en IRMf Shergill et al. (2000b)

� 8 patients schizophrènes avec HAV

� 8 sujets contrôles

� Discours intérieur (1ère, 2ème et 3ème personne)

� Activation moindre dans des régions impliquées dans le self monitoring chez les patients (#contrôles) cervelet, hippocampes, noyaux lenticulaire, GTS et GTM droits, thalamus, noyau accumbens gauche.

Imagerie fonctionnelle

� Diffusion tensor Imaging◦ Hubbl et al. 2004:

� 13 HAV+,13HAV-, 13 sujets sains

� Augmentation de l’anisotropie chez les patients hallucinés au niveau du faisceau arqué, dans sa portion située dans les lobes temporaux (latérale).

� Faisceau arqué: impliqué dans les communications entre les aires de production et de réception du langage.

� Activations inappropriées des aires auditives lors d’évènements auto-générés.

(H+) – (H-)

(H+) – (VS)

(H-) – (VS)

P <.05NS

Connectivité

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� Au total:� Anomalies structurales: réduction de la matière

grise au niveau temporal.

� Activation anormale des zones sous corticales impliquées dans le contrôle émotionnel

� Défaillance des structures impliquées dans le self-monitoring

� Dysconnectivité frontotemporale +++

▪ Mauvais “couplage” entre production et réception du langage

Self

monitoring

Contrôle

émotionnel

� Intérêt de la MEG

◦ Analyse temporelle fine

◦ Permet l’étude de phénomènes dynamiques

◦ Meilleure résolution spatiale que l’EEG

� Sujets sains

(D’après Ford et Mathalon, 2005)

Décharge corollaire

Réafférences sensorielles

� Patients schizophrènes

(D’après Ford et Mathalon, 2005)

Décharge corollaire

Réafférences sensorielles

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Filtrage (45 hz, mouvement, activité

musculaire…)

SIGNAL BRUT

Moyennage des réponses

Méthodes inverse(« Minimum Norm »)