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Journal Français d'Ophtalmologie
Volume 35, n° 4
pages 242-250 (avril 2012)
Doi : 10.1016/j.jfo.2011.05.009
Received : 22 Mars 2011 ;  accepted : 5 May 2011
Mécanismes de plasticité saccadique chez les patients atteints de maladie de Parkinson
Saccadic system plasticity mechanisms in Parkinson disease patients
 

L. Abouaf a, b, c, , M. Panouillères a, b, S. Thobois b, d, V. Majerova e, f, A. Vighetto a, b, c, D. Pélisson a, b, C. Tilikete a, b, c
a Inserm U1028, CNRS UMR5292, équipe Impact, centre de recherche en neurosciences de Lyon, 95, boulevard Pinel, 69500 Bron, France 
b Université Claude-Bernard Lyon-1, 43, boulevard du 11-Novembre-1918, 69622 Villeurbanne cedex, France 
c Unité de neuro-ophtalmologie, service de neurologie D, hôpital neurologique, hospices civils de Lyon, 59, boulevard Pinel, 69500 Bron, France 
d CNRS, UMR 5229, 67, boulevard Pinel, 69675 Bron cedex, France 
e Service de neurologie C, hôpital neurologique, hospices civils de Lyon, 59, boulevard Pinel, 69500 Bron, France 
f Department of Neurology, Center of Clinical Neuroscience, 1st Faculty of Medicine, Charles University in Prague, General University Hospital in Prague, Albertov 7, Praha 2, 128 00, République tchèque 

Auteur correspondant. Unité de neuro-ophtalmologie, hôpital neurologique, hospices civils de Lyon, 59, boulevard Pinel, 69500 Bron, France.
Résumé
Introduction

Les saccades, réactives ou volontaires, représentent la majorité des mouvements oculaires réalisés afin d’assurer une perception visuelle active et optimale de notre environnement. Elles ne peuvent être guidées en cours d’exécution. Les mécanismes de plasticité oculomotrice appelés « adaptation saccadique » sont encore partiellement inconnus (notamment le rôle des ganglions de la base). Comprendre les bases neurophysiologiques de cette plasticité est un enjeu fondamental de rééducation en neuro-ophtalmologie.

Objectifs

Cette étude concerne les capacités d’adaptation des saccades réactives chez des patients atteints de maladie de Parkinson, modèle de dysfonctionnement des ganglions de la base. Notre hypothèse est que ce dysfonctionnement conduirait à une préservation de l’adaptation des saccades réactives.

Patients et méthodes

Cinq patients, présentant une maladie de Parkinson idiopathique peu évoluée et asymétrique ont été inclus dans cette étude, ainsi que quatre sujets témoins appariés en âge. L’adaptation saccadique a été étudiée chez les patients en « OFF-Dopa » et les témoins, grâce à un protocole de « cibles double-saut ».

Résultats

L’analyse de groupe démontre que l’adaptation des saccades réactives est moindre chez les sujets parkinsoniens par rapport au groupe Témoin (p <0,05). Deux patients ont un déficit d’adaptation bilatéral pour les saccades et un pour les saccades ipsilatérales au syndrome parkinsonien. Enfin, deux patients s’adaptent bilatéralement mais le pourcentage d’adaptation de leurs saccades controlatérales reste inférieur au groupe Témoin.

Discussion

Ces premiers résultats suggèrent une implication des ganglions de la base dans les circuits de l’adaptation des saccades réactives mais leur rôle reste à préciser.

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Summary
Introduction

Voluntary or reactive saccades predominate in rapid eye movements. Their goal is to preserve an active and optimal visual perception of the environment. Saccades cannot be guided once launched. Oculomotor plasticity, or saccadic adaptation, is still partially unknown, in particular the role played by the basal ganglia. New neuro-ophthalmological rehabilitation techniques require understanding the neurophysiological basis and demonstrating the neuronal structures involved in this plasticity.

Objectives

This study assessed the reactive saccade adaptation in patients with idiopathic Parkinson disease, as a model of basal ganglia dysfunction. We predicted that saccadic adaptation would be preserved in this pathology.

Patients and methods

Five patients with mild idiopathic hemi-Parkinson disease were included, as well as four age-matched controls. Reactive saccade adaptation was studied using the double-step target paradigm, in patients with OFF-Dopa treatment and in controls.

Results

Group analysis demonstrated that patients had a lower level of adaptation than the controls (p <0.05). Individually, two patients did not adapt for bilateral saccades and one for ipsilateral (compared to Parkinson motor clinical syndrome) saccades. Two additional patients adapted on both sides but with a deficit in contralateral saccades when compared to the control group.

Discussion

These preliminary results suggest basal ganglia involvement in reactive saccadic adaptation, which remains to be clarified.

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Mots clés : Plasticité sensorimotrice, Saccades réactives, Adaptation saccadique, Ganglions de la base, Parkinson

Keywords : Sensorimotor plasticity, Reactive saccades, Saccadic adaptation, Basal ganglia, Parkinson disease


Introduction

Les saccades représentent la majorité des mouvements oculaires réalisés quotidiennement afin d’explorer notre environnement visuel. Leur capacité à servir une perception visuelle active optimale repose sur leur rapidité et leur précision. Elles constituent un modèle simple de motricité permettant d’étudier les processus neurophysiologiques complexes préparant le mouvement [1]. On distingue deux grands types de saccades, dites saccades « réactives » et saccades « volontaires ». Les saccades réactives sont déclenchées par l’arrivée inattendue d’une nouvelle stimulation sensorielle, visuelle le plus souvent. Les saccades volontaires sont déclenchées par la volonté du sujet à orienter son regard spontanément, généralement vers une cible d’intérêt déjà présente dans son espace visuel. Les saccades impliquent un réseau neuronal largement distribué dans le système nerveux central au sein duquel on peut distinguer une voie frontale (aires corticales frontales et préfrontales, ganglions de la base) et une voie pariétale (aire corticale pariétale), impliqués respectivement dans le déclenchement des saccades volontaires et réactives. Le colliculus supérieur, les noyaux prémoteurs du tronc cérébral et le cervelet oculomoteur constituent les autres structures neuronales communes aux deux types de saccades [2, 3].

En raison de leur vitesse élevée, les saccades ne peuvent être guidées en cours d’exécution et nécessitent donc une commande motrice parfaitement calibrée [4]. Le contrôle permanent de la calibration des saccades met en jeu des mécanismes de plasticité oculomotrice appelés « adaptation saccadique ». Ces mécanismes permettent de réajuster l’amplitude du mouvement oculaire si le système nerveux détecte la répétition d’une erreur visuelle, conséquence de saccades d’amplitude inadaptée. Cette adaptation saccadique est une forme d’apprentissage moteur permettant de maintenir sur le long terme les performances oculomotrices malgré de multiples perturbations physiologiques (croissance, vieillissement, fatigue) pathologiques (paralysie oculomotrice) ou environnementales (port de lunettes) du système oculomoteur. Ce phénomène adaptatif peut s’étudier expérimentalement grâce à une technique de présentation de cibles visuelles couplées à l’enregistrement des mouvements oculaires. Dans ce cas, l’adaptation est induite par la perturbation systématique de la position de la cible visuelle pendant la saccade, ce qui induit une erreur de visée qui mime une imprécision de la saccade. La réitération de cette perturbation intra-saccadique de la cible conduit à une modification de l’amplitude de la saccade qui est progressive et dont le sujet n’a pas conscience. Il est possible d’induire une adaptation saccadique « en arrière » (backward ) ou « en avant » (forward ) [5]. Il est possible de dissocier l’adaptation de saccades vers la droite et vers la gauche car il n’existe pas de transfert d’adaptation entre des saccades de direction différente [6]. On ne trouve pas non plus ou peu de transfert d’adaptation entre saccades réactives et volontaires, ce qui suggère que les mécanismes d’adaptation sont distincts [7, 8, 9, 10], et nous amène à étudier les deux séparément. Comprendre les bases neurophysiologiques et démontrer les structures neuronales impliquées dans cette plasticité oculomotrice est un enjeu fondamental de rééducation en neuro-ophtalmologie.

La maladie de Parkinson résulte d’une dégénérescence des neurones dopaminergiques de la substance noire et entraîne un dysfonctionnement des ganglions de la base qui sont impliqués dans des boucles les reliant à différentes aires corticales. Ce dysfonctionnement se traduit par la triade clinique : akinésie, tremblement de repos et rigidité. Les ganglions de la base exerceraient ainsi une action facilitatrice sur le mouvement en focalisant les informations en provenance de différentes régions corticales sur l’aire motrice supplémentaire, le cortex moteur et prémoteur. Ils sont aussi susceptibles d’agir comme un filtre bloquant la réalisation des mouvements lorsque ceux-ci sont inadaptés. Il existe aussi dans cette maladie un trouble du contrôle des saccades visuellement guidées touchant de manière privilégiée les saccades volontaires. En effet des enregistrements oculomoteurs chez les patients parkinsoniens au stade de début de la maladie ont montré que les saccades réactives sont le plus souvent normales, ou sont légèrement hypométriques (plus marquée pour les saccades ipsilatérales au trouble moteur lorsque le syndrome parkinsonien est asymétrique) [11, 12], avec une latence faiblement allongée [12]. En revanche, les saccades volontaires sont fortement altérées : elles présentent des latences plus élevées avec des mouvements plus dysmétriques que ceux des sujets sains [13, 14, 15, 16].

Pour étudier le rôle des ganglions de la base dans l’adaptation saccadique, nous avons testé des patients atteints de maladie de Parkinson, en comparaison à des sujets sains. Une seule étude antérieure traite de l’adaptation saccadique chez des sujets parkinsoniens [17]. Contrairement à cette étude [17], nous avons choisi d’étudier uniquement l’adaptation saccadique « backward  » car l’adaptation « forward  » est plus longue à obtenir et donne des changements de gain moindre [5, 18, 19, 20, 21].

Notre hypothèse est que le dysfonctionnement dopaminergique des ganglions de la base n’interférerait pas avec l’adaptation des saccades réactives, car ils sont impliqués préférentiellement lors de mouvements volontaires.

Patients et méthodes
Patients

Cinq patients (cinq hommes ; âge moyen 68ans) dont les caractéristiques générales sont résumées dans le Tableau 1 ont pris part à cette étude, après sevrage de leur traitement dopaminergique depuis au moins 12heures. Ils ont été recrutés dans un service de consultation spécialisé dans la maladie de Parkinson. Les critères principaux d’inclusion dans l’étude étaient : âge compris entre 18 et 80ans, maladie de Parkinson « idiopathique », tremblement modéré, syndrome parkinsonien compatible avec une station assise prolongée, durée d’évolution de la maladie inférieure à 15ans et une acuité visuelle de loin supérieure à 5/10 avec correction. La sévérité et la prédominance hémicorporelle du syndrome Parkinsonien ont été évaluées le matin même du jour du protocole (en OFF-Dopa) grâce au score moteur de l’échelle Unified Parkinson’s Disease Rating Scale (UPDRS, Part III).

Témoins

Le groupe de quatre sujets témoins était constitué des épouses de quatre des cinq patients. L’âge moyen du groupe témoin était de 67ans.

Tous les participants ont été informés et ont donné leur consentement éclairé pour participer à l’étude. Cette étude a été menée conformément aux principes internationaux et directives indiquées dans la déclaration d’Helsinki et conformément à la loi française, no 88-1138 du 20/12/1988 modifiée (dite « Loi Huriet-Sérusclat ») relative à la protection des personnes qui se prêtent à des recherches biomédicales. Le projet de recherche a été examiné et approuvé par le Comité consultatif de protection des personnes dans la recherche biomédicale de Lyon B le 27/08/2003 (no 2003-036B), et par le Comité de protection des personnes sud-est III le 23/06/2009 (demande d’extension).

Protocole expérimental

L’expérience s’est déroulée dans une pièce sombre. Les sujets étaient assis à 57cm d’un écran d’ordinateur (fréquence de rafraichissement : 140Hz ; taille : 30×40° d’angle visuel) contrôlé par un générateur de stimuli visuels (Visual Stimuli Generation system, CRS Cambridge, Royaume-Uni), sur lequel apparaissaient les cibles (points noirs). La tête était maintenue par une mentonnière et des supports au niveau du front et des pommettes. Les mouvements oculaires (positions horizontales et verticales) étaient enregistrés grâce à un oculomètre infrarouge (Fréquence d’acquisition : 1000Hz ; Eyelink 1000, SR Research, Canada). Un logiciel développé au laboratoire (Inserm U1028) permettait à la fois d’enregistrer les mouvements oculaires pour leur analyse en différé, et de modifier en temps réel l’affichage des cibles visuelles de manière synchronisée à la réalisation des saccades.

L’adaptation saccadique a été induite grâce à un protocole dérivé du paradigme de cible double-saut décrit initialement par McLaughlin [22] (Figure 1). Ce paradigme consiste à déplacer la cible en direction du point de fixation (PF) lors de la saccade du sujet : une répétition de tels essais entraîne une diminution progressive de l’amplitude des saccades dirigées vers cette cible pour aboutir à une disparition de la saccade de correction. Au cours de chaque essai, le sujet devait orienter son regard le plus rapidement possible à partir d’un PF central, vers une cible qui était présentée à +8° ou −8° sur le méridien horizontal. Quand la vitesse de l’œil atteignait un seuil de 70–90°/sec, la cible changeait de position (saut de cible vers l’arrière). Le saut correspondait à 25 % de l’excentricité initiale de la cible pour les trois premiers blocs de 48 essais (a25, b25 et c25) et à 40 % pour les deux derniers blocs de 48 essais chacun (d40 et e40) (Figure 1). Cinq cents millisecondes plus tard, un signal sonore indiquait au sujet de regarder à nouveau au centre de l’écran pour se préparer à l’essai suivant. Dans chaque bloc, la moitié des saccades étaient dirigées vers la droite (+8°) et l’autre moitié vers la gauche (−8°), l’ordre de ces saccades étant aléatoire. La Figure 1 (partie droite) présente un tracé typique de la composante horizontale de l’œil cyclopéen enregistré chez un sujet témoin lors du premier bloc (a25) d’adaptation.



Figure 1


Figure 1. 

Protocole d’adaptation des saccades réactives et Tracé de saccade réactive pour un essai du premier bloc d’adaptation avec un saut de cible de 25 % chez un témoin. Protocole : le premier écran présente un point de fixation (PF) central. Puis, le PF est éteint et la cible apparaît de manière excentrée à droite sur cet exemple. Le saut de cette cible s’effectue de manière concomitante à l’initiation d’une saccade horizontale (représentée par la flèche dirigée vers la droite) de vitesse supérieure à 70–90°/sec. La cible effectue donc un saut « backward », qui entraine une saccade retour (flèche vers la gauche). Pendant les phases pré et post-test la séquence d’évènements est la même mais au moment de l’initiation de la saccade, la cible disparaît. Tracé de saccade : Sur le tracé de la saccade, seule la composante horizontale du mouvement de l’œil est représentée. Le trait plein représente la position de la cible au cours de l’essai (+8° et +6° après le saut). Environ 200ms après l’apparition du premier saut de cible (+8°) on observe la saccade dirigée vers la droite (vers le haut sur le graphique). En même temps que l’initiation de cette saccade se produit le deuxième saut de cible (de +8° à +6°). Ce deuxième saut déclenche, vers 500ms, une saccade de correction vers la gauche permettant la fovéalisation de la cible. Au fur et à mesure de l’adaptation, l’amplitude de la saccade primaire (ici vers 200ms) diminuera progressivement pour atteindre directement la position finale de la cible.

Zoom

Un bloc de 24 essais composé de 12 saccades à droite et 12 saccades à gauche était réalisé avant (prétest) et après l’adaptation (post-test). La tâche du sujet était similaire à un bloc d’adaptation mais à la place du saut, la cible était éteinte pour éviter tout rétrocontrôle visuel susceptible d’entraîner une désadaptation. Au total, le sujet réalisait 288 saccades lors de l’expérience. Les notions de saccades vers la droite ou vers la gauche ont ensuite été remplacées par saccades ipsilatérales ou controlatérales, selon le côté où le syndrome clinique parkinsonien était le plus important (les saccades ipsilatérales sont celles dirigées vers le côté du syndrome parkinsonien).

Analyse des données et statistiques

Les mouvements horizontaux des deux yeux ont été analysés avec un programme développé dans l’environnement Matlab v.7.1 (Mathworks, MA., États-Unis). La position, le temps de début et de fin des saccades de l’œil cyclopéen (moyenne de l’œil droit et de l’œil gauche) étaient détectés en se basant sur un seuil de vitesse de 50°/sec. Ces paramètres étaient identifiés uniquement pour les saccades primaires horizontales (saccades dirigées vers la cible). La latence était calculée comme la différence entre le temps de début de la saccade et le temps correspondant à l’apparition de la cible. La durée des saccades était calculée comme la différence entre les temps de fin et de début de ces mouvements. L’amplitude des saccades était calculée comme la différence entre leur position finale et leur position initiale. Le gain de la saccade principale était calculé comme le rapport entre l’amplitude de la saccade et l’erreur rétinienne (différence entre la position de la cible et la position initiale de l’œil au début de la saccade principale). Les valeurs moyennes de gain étaient calculées séparément pour le prétest, les cinq blocs d’adaptation et le post-test. Les saccades ayant une valeur de gain en dehors de l’intervalle gain moyen ±3 écart-types étaient exclues de l’analyse. Le changement de gain moyen pour les blocs d’adaptation et de post-test était calculé comme suit : Changement gain (%)=100*(gain moyen Bloc ou Post test-gain moyen Prétest) / (gain moyen Prétest).

Le changement de gain mesuré en post-test est appelé pourcentage d’adaptation. Les mesures ont été réalisées séparément en distinguant les saccades ipsilatérales (c’est-à-dire dirigées vers le côté du syndrome clinique parkinsonien) et controlatérales (dirigées à l’opposé du syndrome parkinsonien).

Les analyses statistiques ont été réalisées grâce au logiciel STATISTICA 9. Les caractéristiques des saccades en pré-test (gain, durée, vitesse et latence) ont été analysées grâce à des Anova mesures répétées testant le facteur « latéralité » (saccades ipsilatérales vs controlatérales au syndrome Parkinsonien) et le facteur « groupe » (Patient vs Témoin). Pour chaque sujet, une Anova mesures répétées factorielle (facteurs « bloc » et « latéralité ») a été exécutée sur les valeurs de changement de gain. Toutes les Anova significatives ont été suivies de tests post-hoc least significance difference (LSD) de Fisher. L’adaptation saccadique des patients était considérée comme déficitaire si : le test post-hoc de comparaison du changement de gain entre post-test et prétest était non significatif et le pourcentage d’adaptation était inférieur à la (moyenne2×écart-type) du pourcentage d’adaptation du groupe témoin. Pour l’analyse de groupe patient versus témoin, nous avons réalisé une Anova sur le pourcentage d’adaptation avec les facteurs « groupe » et « bloc » (séparément pour les deux directions dans le groupe patient). Le taux de significativité a été fixé à p <0,05. Dans le texte, les résultats présentés correspondent aux moyennes±écart-types.

Résultats
Caractéristiques des saccades avant adaptation

Le Tableau 2 présente les données moyennes de latence, gain, vitesse et durée des saccades en prétest pour les patients et le groupe témoin. En l’absence de différence statistiquement significative entre les données pour les saccades droites et gauches, les résultats présentés sont moyennés sur les deux directions. La latence, le gain et la durée des saccades étaient identiques pour les groupes patient et témoin (Anova F<0,5, p >0,6). Il est toutefois intéressant de noter que les vitesses des saccades dans le groupe patient avaient tendance à être plus élevées par rapport au groupe Témoin (F=3, p =0,06) (Tableau 2). Au total, les caractéristiques basales des saccades avant adaptation ne différaient pas de manière significative entre les deux groupes.

Adaptation saccadique des témoins

Comme aucune différence d’adaptation entre les saccades vers la droite et vers la gauche n’a été trouvée chez les témoins, nous avons représenté sur la Figure 2 (en haut) le changement de gain moyenné pour les saccades dans les deux directions du groupe témoin en fonction des blocs d’essais. Le gain diminue progressivement (visible grâce à un changement de gain négatif par rapport au prétest) lors des différents blocs d’adaptation avec une pente plus forte après le bloc a25 et après le bloc d40 qu’après les blocs b25 et c25. Puis le changement de gain réaugmente légèrement en post-test car le sujet n’a plus de réafférences visuelles au terme de la saccade. Pour le groupe Témoin, une Anova effectuée avec le facteur « bloc » (pré, a25 ; … ; post) sur le changement de gain montre un effet de ce facteur (F=16, p <10−5), qui peut s’expliquer par une diminution progressive du gain tout au long de l’expérience. Le pourcentage d’adaptation (changement de gain mesuré en post-test par rapport au prétest) est de 18,1±2,4 %, et cette modification de gain est significativement différente du gain en prétest (post hoc, p <10−5).



Figure 2


Figure 2. 

Évolution du changement de gain moyen au cours du protocole d’adaptation suivant les différents blocs, pour le groupe témoin et chez deux patients (P2 et P4). Pour le groupe Témoin, la courbe représente la moyenne de changement de gain pour les saccades dans les deux directions : il existe un changement de gain significatif tout au long de l’expérience. Pour les patients P2 et P4, la courbe grise en trait plein représente le changement de gain concernant les saccades dirigées vers la cible controlatérale au syndrome parkinsonien chez ce patient, et la courbe noire en pointillé représente le changement de gain des saccades dirigées vers la cible ipislatérale. Chaque moyenne de changement de gain pour chaque bloc est comparée au pré-test : *p <0,05 ; **p <0,01 ; ***p <0,001 (post-hoc). On observe chez le patient P2 un déficit d’adaptation pour les 2 latéralités. Cependant la courbe garde une tendance à la diminution du gain (courbe « d’allure adaptative »). Chez le patient P4, il existe un changement de gain nettement significatif entre le post-test et le pré-test pour les deux latéralités. En revanche, il existe une différence significative en post-test : les saccades controlatérales « retiennent » moins bien l’adaptation (en post-test il n’y a plus d’afférences visuelles) que les saccades ipsilatérales au syndrome parkinsonien.

Zoom

Adaptation saccadique des patients
Analyse du groupe

Un effet du facteur bloc sur le changement de gain est mis en évidence par une Anova à deux facteurs (« bloc » : pré, a25.., d40, post et « latéralité » : saccades ipsilatérales et saccades controlatérales) sur le groupe Patient (F=12, p <10−5) (Tableau 3). Le pourcentage moyen d’adaptation du groupe patient est de seulement 11,6±3,7 % mais cette modification, bien qu’inférieure à celle des témoins (18,1±2,4 %), est significative par rapport au prétest (post-hoc pour les saccades ipsilatérales : p =5*10−5, pour les saccades controlatérales : p =10−4). Aucun effet de latéralité significatif n’a été trouvé dans le groupe patient. En comparant au groupe témoin (latéralités confondues), on montre que l’adaptation des saccades réactives est moindre pour le groupe patient pour chaque latéralité (Anova : F=5, p <0,05, post-hoc significatif avec p <0,05 pour chaque latéralité comparée au témoin). Ainsi pour le groupe patients, il existe une réduction significative d’adaptation des saccades réactives par rapport au groupe témoin.

Analyse individuelle

Les données individuelles du pourcentage d’adaptation des patients sont présentées dans le Tableau 3. Il existe une grande variabilité interindividuelle des valeurs du pourcentage d’adaptation. Sur les cinq patients, deux d’entre eux (P4 et P5) s’adaptent bilatéralement car ils présentent un pourcentage d’adaptation en post-test significativement différent du pré-test (post-hoc, p <0,05). Pour ces patients, leur pourcentage d’adaptation reste inférieur à la (moyenne2×écart-type) du pourcentage d’adaptation du groupe Témoin pour l’adaptation de leurs saccades controlatérales. Toutefois, en se fondant sur les critères retenus (voir matériel et méthodes), ces deux patients sont considérés comme ne présentant pas de déficit d’adaptation. Inversement, les patients P2 et P3 présentaient un déficit d’adaptation saccadique : leur adaptation était déficitaire pour les saccades ipsilatérales ainsi que les saccades controlatérales au syndrome parkinsonien. Enfin, chez le patient P1, l’adaptation était déficitaire pour les saccades ipsilatérales uniquement (post-test non différent du prétest et inférieur à la [moyenne2×écart-type] du groupe témoin).

Discussion

Le groupe des patients parkinsoniens étudiés présente donc un déficit d’adaptation des saccades réactives par rapport au groupe témoin. De plus, individuellement, deux patients (P2 et P3) ont un déficit d’adaptation bilatéral pour les saccades, et un patient (P1) seulement pour les saccades ipsilatérales au syndrome parkinsonien.

Adaptation

Il existe une tendance à l’adaptation des sujets parkinsoniens lors de notre protocole, et deux patients (P4 et P5) ont une adaptation proche de celle du groupe témoin. Cependant la comparaison entre les deux groupes montre un pourcentage d’adaptation significativement moindre dans le groupe patient par rapport au groupe témoin, contrairement à notre hypothèse. Chez deux patients (P2 et P3) où l’adaptation en post-test n’est pas significative, on remarque cependant une courbe d’allure adaptative (Figure 2, patient P2). La variabilité des gains en prétest pourrait expliquer la non-significativité du test post-hoc lorsqu’on compare avec le post-test.

En fait, nous pouvons remarquer dans notre étude que les scores moteurs (échelle UPDRS-III) chez nos patients sont très hétérogènes. Cela peut expliquer l’hétérogénéité, voire la contradiction de certains résultats au niveau individuel. De même les saccades réalisées dans notre étude sont de faible amplitude (8°) et peuvent expliquer l’absence d’hypométrie marquée chez les sujets Parkinsoniens et il serait intéressant d’effectuer une étude d’adaptation avec une amplitude de saccades plus grande. En effet, cela conduirait à une plus grande nécessité d’adaptation, en conservant le même pourcentage de saut « backward ». Un phénomène intéressant retient notre attention : les patients P4 et P5 avaient tous deux une très bonne courbe d’adaptation, équivalente pour les deux directions au long de l’expérience, mais qui est partiellement perdue en post-test pour les saccades controlatérales (Figure 2, patient P4). Cela nous laisse supposer qu’il existerait une moindre rétention d’adaptation pour les saccades controlatérales.

L’ensemble de ces résultats suggère un rôle des ganglions de la base dans l’adaptation des saccades réactives, contrairement à notre hypothèse. MacAskill et al. [17] n’avaient pas trouvé de différence d’adaptation entre le groupe de sujets parkinsoniens et leur groupe témoin en termes de capacité notamment dans le protocole d’adaptation « backward » des saccades réactives. Cependant cette étude n’était pas tout à fait réalisée dans les mêmes conditions que la nôtre avec en particulier un saut de cible plus petit (12,5 %).

Les structures connues jusqu’à présent comme étant impliquées dans l’adaptation « en arrière » (backward ) des saccades réactives sont des aires du cervelet postero-median (lobules VI/VII du vermis et la partie caudale du noyau fastigial) et plusieurs structures oculomotrices du tronc cérébral [23]. Les mécanismes d’adaptation saccadique sont connus pour être décomposés en deux processus. Premièrement, le processus d’encodage d’erreur permet la détection de modifications systématiques des paramètres spatiaux d’une saccade. Deuxièmement, les changements progressifs et plastiques de la commande oculomotrice permettent des changements durables des caractéristiques des saccades afin de réduire ces erreurs saccadiques [23]. Dans notre population les sujets parkinsoniens ont une capacité d’adaptation qui reste possible pour certains d’entre eux ; on peut donc supposer que le processus d’encodage d’erreur est intact. En revanche, l’adaptation semble se limiter rapidement (si on étudie les latéralités séparément). Cela nous laisse supposer que la deuxième partie, c’est-à-dire les changements progressifs et plastiques nécessaires à une adaptation optimale, sont altérés. Cela pourrait être dû à l’insuffisance dopaminergique par dysfonctionnement des ganglions de la base entraînant un trouble de la commande transmise par ces derniers. La moindre adaptation que nous observons pourrait donc provenir d’un déficit moteur dans l’exécution des saccades et non d’un déficit sensoriel. Cela resterait cohérent avec l’hypothèse de plasticité motrice pour l’adaptation des saccades réactives [23] plutôt qu’avec l’hypothèse de l’adaptation sensorielle. Pour résumer : le cerveau recevrait une information sensorielle de signal d’erreur compatible avec l’adaptation mais, au moment d’exécuter un mouvement adapté, les ganglions de la base altérés empêcheraient ce mouvement approprié de se dérouler normalement. Une étude comparant des patients sans et avec traitement (dopathérapie ou stimulation du noyau sous-thalamique) serait intéressante à réaliser afin d’observer le rétablissement éventuel d’une adaptation comparable aux témoins ainsi que la disparition des effets de latéralité.

Le fait que l’adaptation des patients soit partiellement préservée pourrait provenir du fait que les aires impliquées dans l’adaptation sont nombreuses [23]. En étudiant uniquement un dysfonctionnement des ganglions de la base, nous nous intéressons uniquement à une petite partie de ce réseau, qui pourrait être compensé par des mécanismes extérieurs. Une analogie peut en effet être faite avec le recrutement d’un réseau cortical parieto-prémoteur, qui permettrait de compenser les mouvements volontaires des membres lors d’un dysfonctionnement des ganglions de la base [24]. L’augmentation du nombre de patients testés pourrait confirmer ces premiers résultats et permettrait de détecter plus aisément à quel niveau de l’adaptation se situent les anomalies chez les patients atteints de maladie de Parkinson.

Cette étude se concentre sur des mécanismes d’adaptation à court terme, probablement un peu différents des mécanismes à long terme. Il serait intéressant d’étudier l’existence éventuelle de déficits similaires pour des mécanismes de plasticité à plus long terme. Malgré cela, cette étude nous permet d’objectiver que l’adaptation des saccades réactives semble atteinte chez les sujets parkinsoniens.

Déclaration d’intérêts

Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en relation avec cet article.


Remerciements

Les auteurs remercient la Société française d’ophtalmologie pour l’obtention de la bourse de la recherche qui a permis de mener à bien ce projet, ainsi que les sujets qui ont été volontaires pour cette étude.


 Texte ayant fait l’objet d’une présentation lors du 116e congrès de la Société française d’ophtalmologie en mai 2010.
 Travail réalisé grâce à l’obtention de la bourse de la recherche de la Société française d’ophtalmologie en 2009.

Références

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