La rééducation cognitive par des solutions numériques dans les pathologies neurodégénératives : l'exemple de la plateforme NeuronUp

L'entrainement cognitif est un sujet qui émerge depuis quelques années dans divers domaines : dans la formation chirurgicale pour améliorer les performances techniques du chirurgien (1), dans le sport en complément de l'entrainement physique (2), ou dans l'apprentissage musical, en particulier d'un instrument (3). La musique est également expérimentée pour ralentir le déclin cognitif chez les personnes âgées (4). Enfin, dans de nombreuses maladies, des troubles cognitifs peuvent apparaître soit spontanément, soit lors de traitements agressifs (5). Certains patients, de tout âge, atteints d'un Covid-19 long développent des troubles cognitifs (6). 

(1) Cognitive training: How can it be adapted for surgical education ? Wallace L, Raison N, Ghumman F, Moran A, Dasgupta P, Ahmed K.Surgeon. 2017 Aug;15(4):231-239. doi: 10.1016/j.surge.2016.08.003. Epub 2016 Sep 19.PMID: 27658665 Review. Cognitive Training in Orthopaedic Surgery. Anderson MJJ, deMeireles AJ, Trofa DP, Kovacevic D, Ahmad CS, Lynch TS.J Am Acad Orthop Surg Glob Res Rev. 2021 Mar 10;5(3):e21.00021. doi: 10.5435/JAAOSGlobal-D-21-00021.PMID: 33720112.

(2)Do cognitive training strategies improve motor and positive psychological skills development in soccer players ? Insights from a systematic review. Slimani M, Bragazzi NL, Tod D, Dellal A, Hue O, Cheour F, Taylor L, Chamari K.J Sports Sci. 2016 Dec;34(24):2338-2349. doi: 10.1080/02640414.2016.1254809. Epub 2016 Nov 15.PMID: 27842463 Review.

(3)Musicians and music making as a model for the study of brain plasticity. Schlaug G.Prog Brain Res. 2015;217:37-55. doi: 10.1016/bs.pbr.2014.11.020. Epub 2015 Feb 11.PMID: 25725909

(4)Train the brain with music (TBM): brain plasticity and cognitive benefits induced by musical training in elderly people in Germany and Switzerland, a study protocol for an RCT comparing musical instrumental practice to sensitization to music. James CE, Altenmüller E, Kliegel M, Krüger THC, Van De Ville D, Worschech F, Abdili L, Scholz DS, Jünemann K, Hering A, Grouiller F, Sinke C, Marie D.BMC Geriatr. 2020 Oct 21;20(1):418. doi: 10.1186/s12877-020-01761-y.PMID: 33087078.

(5)Training Cognitive Functions Using Mobile Apps in Breast Cancer Patients: Systematic Review. Vergani L, Marton G, Pizzoli SFM, Monzani D, Mazzocco K, Pravettoni G. JMIR Mhealth Uhealth. 2019 Mar 19;7(3):e10855. doi: 10.2196/10855.PMID: 30888326.

(6)Persistent neurologic symptoms and cognitive dysfunction in non-hospitalized Covid-19 "long haulers". Graham EL, Clark JR, Orban ZS, Lim PH, Szymanski AL, Taylor C, DiBiase RM, Jia DT, Balabanov R, Ho SU, Batra A, Liotta EM, Koralnik IJ.Ann Clin Transl Neurol. 2021 May;8(5):1073-1085. doi: 10.1002/acn3.51350. Epub 2021 Mar 30.PMID: 33755344

La plateforme NeuronUp de neuro-rééducation a été créée en Espagne en 2011 à l'initiative d'un neuropsychologue clinicien. Elle est actuellement développée dans 25 pays à travers le monde avec plus de 3500 professionnels qui l'utilisent (neuropsychologues, ergothérapeutes, psychomotriciens, etc). Elle est conçue comme support aux professionnels impliqués dans les processus de rééducation et de stimulation cognitive. Son usage commence à se développer en France depuis 2021.

La plateforme NeuronUp propose des centaines d'activités que les professionnels de santé peuvent personnaliser en fonction des besoins de leurs patients, et ainsi augmenter leur motivation et leurs performances. Le professionnel peut travailler sur ces activités de manière autonome, ou au travers de séances qui peuvent être réalisées en présentiel ou à distance (télé-rééducation).

Ce billet concerne les actions thérapeutiques possibles que cette plateforme, grâce à ses nombreuses activités interactives, pourrait réaliser dans le domaine des maladies neurodégénératives, comme les maladies d'Alzheimer, de Parkinson, les séquelles cognitives d'un AVC, la sclérose en plaque, etc. Nous avons recherché dans la littérature médicale les preuves d'une action thérapeutique de cette plateforme interactive qui permettrait de considérer que les différentes interventions qu'elle permet relèveraient des "Digital Thérapeutics" (thérapeutiques numériques).(http://www.telemedaction.org/page:18E077EA-0131-42EE-9411-E9F02C0DF1A0"text-align: justify; padding: 0px 0px 22px; margin-bottom: 0px; color: rgb(0, 0, 0); font-family: Georgia, serif; font-size: 16px; letter-spacing: 0px; line-height: 1.2; font-weight: normal; font-style: normal; text-decoration: none solid rgb(0, 0, 0); text-shadow: none; text-transform: none; direction: ltr;" class="textnormal">Quelles sont les preuves déjà publiées qui démontrent une action thérapeutique ?

Nous avons choisi 3 études scientifiques terminées et publiées dans des revues avec comité de lecture, que la société NeuronUp (https://neuronup.fr) a bien voulu nous communiquer. Nous les avons toutes retrouvées sur les principales bases de données de la littérature scientifique internationale.

La première étude concerne l'efficacité potentielle de l'entrainement cognitif chez des personnes âgées de 60 à 80 ans ayant un MMSE (Mini-Mental State Examination) compris entre 18 et 23, correspondant à une démence légère. Le MMSE comprend 30 questions et est scoré sur 30 points. Un score en dessous de 10 correspond à un état sévère d'Alzheimer.

Il s'agissait d'un entraînement cognitif par le biais d’une interface cerveau-ordinateur (BCI) et de la  plateforme NeuronUp dans deux groupes d’âge : le groupe 1 de 22 personnes était âgé de 61 à 69 ans, le groupe 2 de 10 personnes était âgé de 70 à 81 ans. Les performances neuropsychologiques ont été évaluées avec la  batterie de tests neuropsychologiques Luria-DNA,  avant et après l’entraînement cognitif, dans cinq domaines : visio-spatial,  langage parlé, mémoire,  processus intellectuel et attention.

Après la formation, le groupe 1 a montré  des  améliorations significatives dans presque toutes les variables mesurées par rapport au  groupe 2. L'entraînement avec la plateforme NeuronUp a montré une augmentation significative de la capacité cognitive, dont le degré dépend de  l’âge. D'où la conclusion des auteurs de l'étude que les personnes atteintes de démence légère peuvent retarder le déclin cognitif grâce à un  programme d’entraînement cognitif approprié. 

Potential benefits of a cognitive training program in mild cognitive impairment (MCI). Mendoza Laiz N, Del Valle Díaz S, Rioja Collado N, Gomez-Pilar J, Hornero R.Restor Neurol Neurosci. 2018;36(2):207-213. doi: 10.3233/RNN-170754.PMID: 29526855.

La deuxième étude concerne la déficience cognitive qui touche au moins 65% des patients atteints de sclérose en plaques (SEP) à un stade précoce ou avancé. Cette déficience cognitive peut avoir un impact sur la qualité de vie, l’emploi, le fonctionnement quotidien et l’indépendance des patients. 

L'étude a été conduite pour évaluer l’efficacité d’une rééducation cognitive assistée par ordinateur chez les patients atteints de SEP. 12 patients ont été inclus dans l’étude. Tous les patients avaient une SEP cliniquement stable avec des troubles cognitifs légers à modérés, tels qu’établis par les tests neuropsychologiques.  Ils étaient âgés de >18 ans. Les patients ont été évalués trois fois : au début de l’étude, à la semaine 8 et à la semaine 16. Les patients ont été randomisés pour recevoir un traitement après la première évaluation (groupe 1) ou après la deuxième évaluation (groupe 2). Tous les patients ont reçu 24 séances de traitement cognitif assisté par ordinateur à l’aide de la plateforme NeuronUp.

Chaque séance de rééducation cognitive durait 45 minutes et était effectuée trois fois par semaine pendant 8 semaines au domicile du patient.

Les résultats préliminaires ont montré des améliorations significatives de la mémoire verbale, de la mémoire visuelle retardée, de la mémoire de travail et de la fluidité sémantique. L’analyse IRM structurale a montré une augmentation de 0,7% du volume global de matière grise chez la plupart des patients. En outre, les études d’IRM fonctionnelle à l’état de repos ont montré une diminution de l’amplitude fractionnaire des fluctuations à basse fréquence dans le cortex cingulaire, lequel est impliqué dans les processus d’apprentissage et de mémoire, ainsi que dans la zone frontale moyenne, suggérant que la thérapie cognitive améliore les performances cognitives et peut induire des changements structurels et fonctionnels dans le cerveau des patients atteints de SEP.

Il n'y a pas eu jusqu'à présent d'autres publications de cette étude originale préliminaire qui a évalué les changements structurels et fonctionnels du cerveau sous entrainement cognitif.

Neuropsychological and Brain Grey Matter Volume Changes After Computer-Assisted Cognitive Treatment in Patients with Multiple Sclerosis - European Medical Journal (emjreviews.com). Plata-Bello J, Pérez-Martin MY, Gonzalez-Platas M et al. EMJ Neurol. 2018 ;6(1) :46-48. Abstract Review. 

La troisième étude est finlandaise et concerne la prévention des troubles cognitifs liés au vieillissement chez les personnes à risque de déclin cognitif. Elle a la particularité d'étudier plusieurs facteurs sociaux, environnementaux, économiques et morbides qui pourraient être associés à ce déclin cognitif.

L'étude FINGER (Finnish Geriatric Intervention Study to Prevent Cognitif Impairment and Disability) est un essai d'intervention contrôlé et randomisé initié par l'université de Finlande orientale (Kuopio) en collaboration avec l'Institut Karolinska de Stockholm. C'est une étude à grande échelle regroupant 1260 personnes âgées de 60 à 77 ans. Deux groupes ont été constitué. Le groupe intervention a été suivi pendant deux ans. Le programme comprenait des visites auprès de professionnels de santé qui leur donnaient des conseils de régime alimentaire, d''exercice physique adapté (entrainement de la force musculaire, exercices cardiovasculaires), un entrainement cognitif par ordinateur avec la plateforme NeuronUp, une prévention cardiovasculaire avec un suivi médical de l'hypertension et de plusieurs facteurs métaboliques.

Les résultats montrent que les facteurs sociodémographiques (sexe, âge et éducation),  le statut socioéconomique (revenu), l’état initial de la cognition (évalué par MMSE),  les facteurs cardiovasculaires (indice de masse corporelle,  pression artérielle, cholestérol,  glucose à jeun, et  risque cardiovasculaire global) et  la comorbidité cardiovasculaire n’ont pas eu d’impact significatif sur la  réponse à la rééducation cognitive (valeurs P > 0,05).

Les auteurs concluent que l’intervention FINGER a été bénéfique, quelles que soient les caractéristiques des participants, que ce programme peut être mis en œuvre dans une grande population âgée présentant un risque accru de déclin cognitif.

Multidomain lifestyle intervention benefits a large elderly population at risk for cognitive decline and dementia regardless of baseline characteristics: The FINGER trial. Rosenberg A, Ngandu T, Rusanen M, Antikainen R, Bäckman L, Havulinna S, Hänninen T, Laatikainen T, Lehtisalo J, Levälahti E, Lindström J, Paajanen T, Peltonen M, Soininen H, Stigsdotter-Neely A, Strandberg T, Tuomilehto J, Solomon A, Kivipelto M.Alzheimers Dement. 2018 Mar;14(3):263-270. doi: 10.1016/j.jalz.2017.09.006. Epub 2017 Oct 19.PMID: 29055814

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On considère comme thérapeutique numérique "toute nouvelle  modalité de traitement dans laquelle les systèmes numériques tels que les applications pour smartphones ou des programmes interactifs sur ordinateur sont prescrits aux patients concernés comme des interventions thérapeutiques ayant le but de traiter des situations médicales".(http://www.telemedaction.org/444061514)

Les programmes proposés par une plateforme d'entrainement cognitif, comme la plateforme NeuronUp, peut relever de cette définition puisqu'il existe des preuves scientifiques d'une amélioration cognitive dans plusieurs pathologies neurodégénératives. Nous ne sommes cependant qu'au début des éléments de preuves et l'étude finlandaise FINGER, contrôlée et randomisée de grande échelle, nous semble être la plus solide preuve de l'efficacité des activités proposées par la plateforme NeuronUp. Onze nouvelles études sont en cours.

La stimulation cognitive est également utilisée dans de nombreuses autres maladies que les maladies neurodégénératives et même chez des personnes "bien portantes" qui veulent augmenter leur performance cognitive. 

Enfin, une vision plus française, la rééducation cognitive peut être assistée à distance et les professionnels concernés (ergothérapeutes, psychomotriciens, psychologues cliniciens, neuropsychologues) pourront la réaliser grâce au télésoin. Les neurologues, les psychiatres, les gériatres et neurogériatres pourront également accompagner ces patients en rééducation cognitive par des téléconsultations (http://www.telemedaction.org/442726835). Le référencement de NeuronUp sur Mon Espace de santé (MES) devrait être un objectif.

Ce sujet innovant et passionnant sera abordé lors d'un webinar qui se tiendra le jeudi 10 mars 2022, de 19h à 20h. L'inscription, obligatoire et gratuite, peut se faire par ce lien :(3) LinkedIn 

2 mars 2022

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