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Un nouveau regard sur la santé mentale et la toxicomanie

Des technologies au carrefour du génie et des neurosciences pourraient éliminer la phase d’essais et erreurs du diagnostic et du traitement des maladies mentales et de la toxicomanie chez les jeunes, ce qui ferait gagner un temps précieux et pourrait même sauver des vies.
Par
Roberta Staley
Institution(s)
Simon Fraser University
Province(s)
British Columbia
Sujet(s)
Biomedical engineering
Faranak Farzan applique un dispositif sur le côté de la tête d’un homme assis.

IMAGE PRINCIPALE: Faranak Farzan (debout) et l’étudiant diplômé Raaj Chatterjee font la démonstration de technologies non invasives de cartographie cérébrale à l’eBrain Lab de l’Université Simon Fraser. Ces technologies sont la stimulation magnétique transcrânienne (l’appareil bleu à l’arrière-plan et la bobine noire que tient Faranak Farzan près de la tête de Raaj Chatterjee) et un neuronavigateur (la caméra en haut et à droite de la photo et les capteurs sur la tête de l’étudiant).

CRÉDIT : Université Simon Fraser

Pendant son adolescence dans un quartier du Nord de Toronto, Faranak Farzan était dérangée par une question qui demeurait sans réponse : pourquoi les gens parlent-ils ouvertement de leurs problèmes physiques (myopie, fractures, etc.), alors que lorsqu’il s’agit de santé mentale, les personnes touchées souffrent souvent en silence?

Sa fascination pour le fonctionnement interne du cerveau n’a fait que s’amplifier. C’est pourquoi elle a commencé un régime pédagogique unique et stimulant, où le génie biomédical et électrique côtoyait la psychologie, à l’Université McMaster.

Aujourd’hui, elle est professeure d’ingénierie des systèmes mécatroniques et titulaire de la Chaire en innovations technologiques pour la désintoxication et la santé mentale des jeunes à l’Université Simon Fraser, où elle a fondé et elle dirige actuellement l’eBrain Lab, financé par la FCI.

Nous lui avons demandé de nous expliquer l’utilité des technologies de remplacement pour le diagnostic et le traitement de la toxicomanie et des troubles de santé mentale tels que la dépression.

FCI : Votre préoccupation sincère à l’égard des jeunes vulnérables à la dépression et à la toxicomanie est remarquable. D’où vient cette sensibilité?

Faranak Farzan : Une personne sur cinq vivra un jour des problèmes de santé mentale. Au cours de notre vie, nous serons amenés à prendre soin d’une personne aux prises avec un problème de santé mentale. Si ce n’est pas nous-mêmes, ce sera un proche qui nous est très cher. Le cerveau est un organe très complexe. Nous ne savons pas comment il fonctionne. Lorsque survient une maladie cérébrale ou un trouble du système nerveux (ce que sont les maladies mentales), nous n’avons pas les outils nécessaires pour l’étudier. C’est ce qui entraîne cette disparité entre les maladies mentales et physiques, et c’est cela qui pique ma curiosité.

FCI : L’eBrain Lab du campus de Surrey de l’Université Simon Fraser a adopté une approche unique pour l’étude des troubles mentaux et de la toxicomanie. Qu’est-ce qui distingue son approche?

F.F. : L’eBrain Lab a pour mission de réunir des disciplines afin de développer de nouveaux moyens de comprendre et de traiter les maladies liées à la santé mentale.

Ce laboratoire a deux caractéristiques essentielles. La première est son approche transdisciplinaire, qui représente selon moi la voie de l’avenir pour les soins de santé mentale. Nous intégrons le génie, les neurosciences, la psychiatrie, la psychologie et l’informatique en vue de cocréer de nouvelles technologies. La complexité du défi est de développer des solutions efficaces, transférables à des environnements réels. C’est ce qui nous oblige à combiner toutes ces disciplines. 

L’autre aspect qui est unique à l’eBrain Lab est notre collaboration avec la collectivité. La ville de Surrey compte l’une des plus fortes populations de jeunes en Colombie-Britannique, et la municipalité a un réel besoin de relever les défis liés à la toxicomanie et à la santé mentale chez les jeunes. Nous commençons par déterminer les besoins du milieu, et nous faisons intervenir des personnes ayant une expérience concrète de la création de technologies.  

Et si les troubles mentaux pouvaient être traités sans médicaments?

Écoutez Faranak Farzan décrire comment ses recherches pourraient déboucher sur des solutions de traitement des maladies mentales qui pourraient s’avérer plus efficaces et plus fiables que les produits pharmaceutiques. ​
Temps d'écoute : 2 minutes et 25 secondes

Enregistrement uniquement disponible en anglais (voir traduction de la transcription ci-dessous)

Transcription de l’audioclip : « Et si les troubles mentaux pouvaient être traités sans médicaments? »

[FARZAN] Mon programme de recherche vise à mettre à profit le pouvoir de la technologie pour favoriser la santé mentale, en particulier chez les jeunes.

Le problème de la dépression chez les jeunes, par exemple, vient du fait que les traitements de première ligne habituels (les traitements pharmacologiques ou les thérapies cognitivo-comportementales) ne donnent pas d’aussi bons résultats chez les jeunes que chez les adultes.

Ainsi, une très forte proportion des jeunes patients (près de la moitié, peut-être même davantage) ne répondent pas aux traitements ou subissent de tels effets secondaires que même la Food and Drug Administration des États-Unis imprime la mise en garde la plus stricte sur toutes les étiquettes de médicaments : « Les personnes de 24 ans ou moins qui prennent ce médicament risquent d’avoir des idées suicidaires. » C’est épouvantable, parce qu’il s’agit précisément d’un symptôme de la dépression.

Nous manquons donc de traitements pour les jeunes, en particulier ceux qui souffrent de dépression ou de toxicomanie.

Notre programme tente de trouver des moyens différents et innovants d’utiliser la technologie non invasive pour créer des traitements de la dépression et de la toxicomanie à l’intention des jeunes.

Nous expérimentons donc avec la stimulation magnétique transcrânienne. Cette forme de traitement diffère des médicaments et de la thérapie comportementale en ce qu’elle cible les régions du cerveau que nous identifions par l’imagerie cérébrale et par la cartographie des régions du cerveau touchées par la maladie en question, en l’occurrence la dépression.

Notre intervention est donc très ciblée; elle n’a pas les effets secondaires associés aux médicaments, car elle n’agit pas systématiquement sur l’ensemble de l’organisme. Elle cible surtout la région cérébrale dysfonctionnelle, afin de la comparer à des données provenant de sujets en bonne santé.

C’est le genre de choses que nous faisons dans mon laboratoire : nous comparons le cerveau de jeunes sujets en bonne santé à celui de patients qui souffrent de ces troubles neuropsychiatriques, puis nous développons des traitements à partir de ces comparaisons.

Voilà donc ce qu’est la stimulation magnétique transcrânienne. C’est l’application répétée de pulsions magnétiques à une région très spécifique du cerveau dont notre recherche a montré pour la première fois, je crois, qu’elle avait lieu chez les jeunes, puis nous adaptons les technologies.

FCI : Vous combinez le génie aux disciplines de la santé afin de mieux comprendre comment les fonctions cérébrales et les maladies mentales interagissent. Quels types d’équipement utilisez-vous?

F.F. : Comme les maladies mentales sont des troubles du système nerveux, il nous faut des outils qui nous permettent d’observer le fonctionnement du système nerveux par rapport aux relations de cause et d’effet. On va donc, par exemple, stimuler le cerveau et étudier la réaction. On fait alors l’observation de l’évolution des fonctions cérébrales ou de certaines connexions. 

Pour cela, nous développons diverses technologies : des méthodes de calcul, l’apprentissage machine, des capteurs portables pour la collecte de données dans la collectivité, des technologies de neuromodulation. Les technologies de neuromodulation nous permettent de stimuler le cerveau et de quantifier et évaluer objectivement ses fonctions et ses circuits neuronaux. 

La stimulation magnétique transcrânienne (SMT) est une technologie de neuromodulation qui nous permet d’activer certains circuits cérébraux d’une façon non invasive. La stimulation magnétique transcrânienne répétitive (SMTr) est une forme de SMT que nous pouvons adapter sur mesure afin de créer des traitements destinés aux patients qui ont une intolérance aux antidépresseurs ou qui n’y répondent pas. La SMTr nous sert à cibler sélectivement les connexions impliquées dans la dépression chez les jeunes, par exemple. Le caractère non invasif est vraiment un aspect essentiel de cette technique.

Et si l’observation du cerveau d’une personne nous permettait de prédire comment elle réagira à un traitement?

Écoutez Faranak Farzan décrire son rapport de recherche innovateur publié au début de 2020, où elle démontre qu’il est possible de prédire comment une personne dépressive réagira à un traitement.
Temps d'écoute : 1 minute et 53 secondes

Enregistrement uniquement disponible en anglais (voir traduction de la transcription ci-dessous)

Transcription de l’audioclip : « Et si l’observation du cerveau d’une personne nous permettait de prédire comment elle réagira à un traitement? »

[FARZAN] Le problème que pose la dépression en général, y compris chez les adultes, est qu’il existe une foule de traitements, mais qu’il faut des années aux cliniciens pour déterminer quel traitement fonctionne le mieux pour un patient donné.

Ainsi, le processus de prestation du traitement aux patients fonctionne par essais et erreurs et n’a rien d’objectif. Ce n’est pas comme une prise de sang ou les techniques d’imagerie cérébrale grâce auxquelles un spécialiste est capable de prescrire un traitement précis. Et pour répondre à la grande question, nous devons voir les données, ce qui représente une initiative d’envergure.

Nous venons de publier un article, juste avant le début de la pandémie de COVID-19, en janvier 2020, dans lequel nous démontrons qu’en fait, à l’aide des technologies, il est vraiment possible de prédire quel patient atteint de dépression va réagir au traitement.

Je ne sais pas si vous connaissez quelqu’un qui a souffert de dépression; la plupart d’entre nous connaissons quelqu’un qui est dépressif, car ce trouble est tellement répandu. Il faut des mois avant que les traitements agissent.

Et voici la question à un million de dollars qu’on se pose avant même que le patient commence son traitement : est-ce que le traitement va être efficace pour ce patient ou pas?

En fait, les technologies nous disent avec un taux d’exactitude de 80 % si le sujet est un bon candidat au traitement. Nous avons été les premiers à publier ces travaux sur ce sujet brûlant.

La grande idée de tout cela, c’est d’éviter aux gens de vivre une dépression sans traitement, une cause d’absentéisme au travail et de suicide qui a un énorme coût social.

En activant le système nerveux, nous pouvons observer son comportement et ses fonctions. Nous nous aidons pour cela d’une autre technologie, l’électroencéphalographie (EEG), qui nous sert à quantifier l’activation du système nerveux. Nous stimulons diverses régions du cerveau et nous étudions les réactions tout en nous demandant : quelles sont les différences d’aspect entre les circuits cérébraux d’un jeune dépressif et d’un jeune en bonne santé? Quels circuits caractérisent ce trouble particulier? Est-il possible de les modifier pour susciter un changement comportemental?

Nous menons aussi des études sur les programmes de désintoxication, en collaboration avec des partenaires communautaires. Notre équipement portatif nous permet d’enregistrer des signaux à l’extérieur du laboratoire, c’est-à-dire au domicile ou dans le milieu de vie d’une personne.

C’est comme quand notre médecin vérifie nos réflexes en nous tapant sur le genou. Nous faisons à peu près la même chose avec le cerveau. Nous observons certains réseaux cérébraux d’individus dépressifs au regard de ceux d’individus sains. Nous les comparons pour voir ce qui est touché, ce qui semble différent.

FCI : À quels genres de questions essayez-vous de répondre?

F.F. : Par exemple, dans un programme de désintoxication, nous pouvons observer l’activité cérébrale des patients en thérapie et en faire un suivi afin de voir l’évolution du cerveau dans le temps, en réponse aux différents traitements. Nous cherchons aussi à savoir s’il est possible de prédire qui réagira à tel traitement, qui fera une rechute et à quel moment le patient pourra reprendre sa vie normale sans danger. Pouvons-nous faire de telles prédictions en étudiant les ondes et les circuits cérébraux et leur évolution dans le temps?

Ces questions n’ont rien de nouveau : nous nous les posons depuis des siècles. Nous n’avons pas trouvé de réponses, parce que nous n’avions pas la bonne méthodologie. La raison d’être de l’eBrain Lab consiste à utiliser de nouvelles méthodologies pour répondre à ces questions. Qu’est-ce que la dépression? Qu’est-ce que la toxicomanie? Pouvons-nous prédire quels traitements seront efficaces?

FCI : Vous vous intéressez particulièrement à la santé mentale et à la toxicomanie chez les jeunes. Pourquoi le cerveau des 18 à 24 ans est-il si vulnérable? 

F.F. : Le cerveau se développe encore pendant la vingtaine. Il subit ses dernières modifications quelque part entre 16 et 29 ans. C’est l’un des derniers organes à évoluer lorsque nous passons à l’âge adulte.

De plus, si on pense à l’aspect social, c’est vers cet âge que l’on quitte la maison et que l’on fait son entrée dans la société. Ainsi, l’environnement de la jeune personne évolue, et tout changement dans l’environnement est un défi pour le cerveau, qui doit alors retrouver sa stabilité.

Il y a aussi un troisième élément : les pairs. La jeune personne est influencée de moins en moins par sa famille et de plus en plus par la société. C’est aussi l’âge où les jeunes commencent à consommer de la drogue et de l’alcool.

n plus de tout cela, les jeunes, par exemple ceux qui souffrent de dépression, sont moins susceptibles de réagir aux interventions pharmaceutiques, car celles-ci peuvent provoquer des effets secondaires indésirables. Tout cela se passe en même temps. C’est pour cela qu’il est vraiment important de nous pencher sur cette tranche d’âge. 

La COVID-19 a un impact particulier sur les jeunes (le groupe d’âge des 16 à 24 ans), parce qu’elle les prive de leurs liens sociaux essentiels et de la maîtrise de leur avenir. Les jeunes peinent à s’en sortir, ce qui peut les inciter à consommer de la drogue. La COVID-19 va provoquer une poussée de problèmes de santé mentale.

FCI : Qu’est-ce qui vous motive?

F.F. : Ma motivation est de réduire la douleur et la souffrance des êtres humains. Quand de jeunes personnes en sont réduites à renoncer à la vie et à se suicider, c’est que leur douleur et leurs souffrances sont intolérables. Éviter cela, c’est ce qui me motive le plus.

Et si les nouvelles technologies pouvaient nous aider à résoudre la crise de santé mentale et de toxicomanie exacerbée par la COVID 19?

Écoutez Faranak Farzan décrire en quoi la COVID-19 et la crise des opioïdes en Colombie-Britannique nous pressent plus que jamais à trouver de nouveaux moyens de traiter les problèmes de santé mentale et de toxicomanie chez les jeunes.
Temps d'écoute : 3 minutes et 21 secondes

Enregistrement uniquement disponible en anglais (voir traduction de la transcription ci-dessous)

Transcription de l’audioclip : « Et si les nouvelles technologies pouvaient nous aider à résoudre la crise de santé mentale et de toxicomanie exacerbée par la COVID-19? »

[FARZAN] Mes travaux portent sur la désintoxication chez les jeunes, un important défi de société, en particulier en Colombie-Britannique. Ce mois-ci [au courant de l’été 2020], beaucoup plus de personnes sont mortes d’une overdose que d’un suicide ou de la COVID, de sorte que c’est vraiment un enjeu de taille pour les Britanno-Colombiens.

J’ai établi un partenariat avec un programme de désintoxication, qui m’amène des clients qui tentent de se débarrasser de la toxicomanie et de toutes leurs autres affections.

Ces jeunes personnes ont suivi le programme pendant deux ans pour essayer de se rétablir. Leurs parents et les intervenants se posent des questions brûlantes : comment savoir qui s’en sort bien? Comment savoir qu’à leur retour dans leur milieu, après deux ans, les jeunes ne vont pas faire une surdose? Est-ce que l’observation de l’activité cérébrale peut nous aider à le savoir à l’avance? C’est ce que nous appelons les prédicteurs du risque de rechute.

Ensuite, pouvons-nous faciliter le processus de désintoxication? Le rétablissement prend deux ans; la technologie pourrait-elle nous aider à aider les patients davantage? Je dois insister sur le fait que beaucoup de ces jeunes en désintoxication luttent contre des signes sous-jacents de dépression, dans certains cas c’est un diagnostic primaire d’anxiété.

Nous réalisons des essais cliniques avec quelques patients de cet établissement qui ont accepté de participer à notre recherche sur une certaine durée. De notre côté, avec l’équipement de neuroimagerie que nous avons acquis, nous examinons l’évolution de leur cerveau sur cette période.

Ces données nous servent premièrement à comprendre le fonctionnement de notre traitement : est-ce qu’il est bénéfique? Deuxièmement, elles nous permettent de prédire qui pourrait être prêt à terminer le programme et à retourner dans son milieu en toute sécurité, car les personnes qui terminent le programme et sont abstinentes depuis longtemps courent un risque particulièrement élevé de faire une surdose.

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Il est évident que la pandémie de COVID-19 a exacerbé beaucoup d’aspects de la vulnérabilité aux troubles de santé mentale, en particulier chez les jeunes.

Une autre chose se produit depuis le début de la pandémie : les patients ne peuvent plus voir leur thérapeute en personne, ce qui nous amène à nous demander : ont-ils vraiment besoin de voir leur thérapeute en personne? La thérapie en ligne peut-elle donner les mêmes résultats? Comment le savoir?

Nous examinons l’activité cérébrale de patients lors de séances de thérapie comportementale en personne. Puis nous étudions l’évolution du cerveau au cours de ce processus. La question devient alors la suivante : les séances de thérapie virtuelles produisent-elles d’aussi bons résultats que les séances en personne? Si les séances virtuelles sont efficaces, nous devrions les offrir, car elles règlent plusieurs problèmes dans notre province, entre autres celui des personnes en région éloignée qui n’ont pas accès à une thérapie en personne. Cette réflexion va plus loin que le contexte de la pandémie.