Les corrélats neuronaux des fonctions du genou auto-déclarées par les patients après une reconstruction du ligament croisé antérieur (LCA)

Nov 22 / 11LEADER
L’objectif de cette étude transversale était de déterminer les relations entre les régions cérébrales contrôlant le genou ainsi que les mesures auto-déclarées par les patients après une reconstruction du ligament croisé antérieur (LCA). 

Méthode

Il s’agit d’une étude transversale qui a été conduite dans deux structures. Les participants ont été recrutés via l'université et des cliniques orthopédiques de proximité, s’ils avaient entre 16 et 35 ans avec un antécédent de rupture (unilatérale) du LCA. A contrario, les sujets ayant des antécédents de chirurgie orthopédique ou des lésions musculo- squelettiques des membres inférieurs au cours des six derniers mois, des commotions cérébrales, antécédents d'accident vasculaire cérébral, migraines, troubles neurologiques ou psychiatriques, prise actuelle de médicaments modifiant l'activité neuronale ou clips métalliques intracrâniens n’ont pas été inclus.

En amont de la réalisation de l’imagerie, les sujets ont rempli l’échelle d’activité de Tegner, qui a été développée pour mesurer l'activité à la suite à des blessures du genou et validée pour le suivi des ruptures du LCA. Les scores oscillent de 0 (Handicap professionnel dû au genou) à 10 (Sport de compétition type football or rugby au niveau national ou international).

Ensuite, les imageries ont été contrôlées et supervisées par un technicien certifié en IRM. Pour chaque participant, la tâche consistait à effectuer 4 séries de mouvements unilatéraux d’extension/flexion du genou pendant 30 secondes entrecoupés de 30 secondes de repos (Figure ci-dessous).

Les zones cérébrales actives au cours de la tâche ont été quantifiées à l'aide de signaux dépendant du niveau d'oxygène dans le sang (BOLD). Les régions d’intérêts ont été générées via l'atlas histologique du cerveau de Juelich.

Les sujets ont également complété l’auto-questionnaire IKDC (International Knee Documentation Committee), composé de 18 items, divisé en 3 parties (symptômes, activités sportives, fonction) et dont le score oscille entre 0 et 100 ; un score de 100 signifiant qu'il n'y a aucune limite aux activités quotidiennes et sportives et que les symptômes sont nuls. C’est un outil valide et fiable couramment utilisé après des blessures traumatiques du genou.

Le coefficient de corrélation de Pearson a été utilisé pour mesurer l’association entre les zones cérébrales actives et les scores d’IKDC auto-déclarés. Ces derniers s’améliorant progressivement de la blessure jusqu’à la reconstruction, puis étant différents entre les hommes et femmes ; ainsi, les corrélations ont également été calculées en prenant la durée depuis l’opération et le genre comme covariables.

Résultats

La population d’étude incluait 15 femmes et 10 hommes, l’âge moyen était de 21,8 ± 2,6 ans, le score moyen de Tegner était de 8,4 ± 1,2 / 10 et enfin de score IKDC de 84,9 ± 10,9 /100. 

 Les activités cérébrales au cours de la tâche flexion/extension du genou 

La figure ci-dessous montre que l’activation cérébrale diffère significativement entre le côté ipsilatéral et controlatéral pour 4 zones cérébrales. En effet, les zones pour lesquelles l’activité est majoritairement du côté controlatéral sont : 
  • M1 : Cortex moteur primaire (différence moyenne 0,383% pourcentage de variation du signal, p < 0.0001; Indice de latéralité (LI) 0.19 ± 0.12).
  • S1 : Cortex somatosensoriel primaire (0,307, p < 0.0001; LI 0,23 ± 0,19)
  • PMC : Cortex prémoteur (0,105, p = 0,02 ; LI 0,07 ± 0,11)
A contrario pour le cervelet, l’activité est principalement du côté ipsilatéral (0,136, P = 0,0001 ; LI −0,13 ± 0,14).
Il n’y a pas de différences significatives concernant le cortex somatosensoriel secondaire (SII, p = 0,65) et l’aire motrice supplémentaire (SMA, p = 0,11).

 Relation entre les activités cérébrales et les scores IKDC 

Les résultats montrent que les fonctions du genou, auto-déclarées par les sujets (score IKDC) sont positivement et modérément corrélées avec deux zones cérébrales, après prise en compte des variables : 
  • Le cortex somatosensoriel secondaire ipsilatéral (iSII, r = 0,569, p = 0,005)
  • L’aire motrice supplémentaire ipsilatérale (iSMA, r = 0,51, p = 0,01)
Ces deux zones où les résultats précédents n’avaient pas montré de différences significatives. 

Conclusion

Conclusion

Conclusion

Conclusion

Conclusion

Conclusion

Conclusion

Cette étude est la première étudiant le lien entre les zones cérébrales activent lors d’une tâche de mouvements du genou et les scores d’outils de mesure, permettant de faire le lien entre les fonctions neurophysiologiques et les fonctions auto-déclarées par les sujets. Les résultats ont montré une corrélation positive et modérée entre les scores IKDC et deux zones cérébrales : le cortex somatosensoriel secondaire ipsilatéral et l’aire motrice supplémentaire ipsilatérale.

Ainsi, des stratégies d’apprentissage motrice pourraient améliorer les séquences motrices, l’activation de l’aire motrice supplémentaire et ainsi améliorer la fonction du genou. De même, pour des stratégies ciblant le cortex somatosensoriel. De futur essais contrôlés randomisés sont nécessaires afin de vérifier ces hypothèses de rééducation. De même, du fait que l’activité cérébrale et les mesures fonctionnelles (objectives et subjectives) évoluent tout au long du parcours de réhabilitation, des études longitudinales sont les bienvenues afin d’étudier ces évolutions de la thérapie jusqu’au retour à l’activité.


Avis du pôle scientifique

Pastille verte
Cette étude transversale est une étude à faible risque de biais, tous les critères méthodologiques majeurs sont respectés permettant de limiter et contrôler au mieux les biais dans leur étude. Seul point de vigilance, la taille d'échantillon ainsi que la puissance de l'étude n'ont pas été calculées à priori.

Référence de l’article

Criss CR, Lepley AS, Onate JA, Simon JE, France CR, Clark BC, Grooms DR. Neural Correlates of Self-Reported Knee Function in Individuals After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction. Sports Health. 2023 Jan-Feb;15(1):52-60. doi: 10.1177/19417381221079339. Epub 2022 Mar 23. PMID: 35321615; PMCID: PMC9808834.

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