Exploiter la science de l'eye-tracking
pour améliorer la pratique clinique
5 min
5 ans
80 M
de patients dans le monde souffrent aujourd’hui d’une maladie neurologique
Troubles neurologiques
Je suis intéressé par les bénéfices des mouvements oculaires pour les
- Maladie de Parkinson
- Atrophie Multisystématisée
- Paralésie Supra-nucléaire Progressive
- Ataxie Cérébelleuse
- Maladie de Huntington (Pas disponible pour le moment)
- Sclérose Latérale Amyotrophique (pas disponible pour le moment)
Réseau cérébral des mouvements oculaires
L'analyse des mouvements oculaires fascine les scientifiques depuis plus d’un siècle, avec des dizaines de milliers d'articles analysant comment le système nerveux central contrôle les mouvements oculaires et comment une maladie neurologique affecte leur comportement normal.
La recherche scientifique a montré que nos yeux sont une fenêtre sur la santé de notre cerveau, avec 3% de la population mondial souffrant de troubles neurologiques pouvant être détectés à l'aide du suivi oculaire.
Biomarkers extracted from the eye movements
Au cours des 60 dernières années, plus de 80 000 articles scientifiques ont été écrits reliant les mouvements oculaires aux maladies neurologiques
Aujourd’hui, cette richesse de connaissances scientifiques peut être utilisée en consultation pour aider les praticiens à quantifier leur examen clinique.
Cas d'utilisation du suivi oculaire en neurologie
Les troubles neurologiques manquent de biomarqueurs précis et non invasifs qui pourraient soutenir les praticiens de la santé tout au long du parcours complet du patient :
Troubles moteurs :
La maladie de Parkinson (MP) est un trouble neurodégénératif progressif caractérisé par la perte progressive des neurones produisant de la dopamine dans la région de la substance noire du cerveau. Elle touche environ 1 à 2% de la population de plus de 60 ans, entraînant des symptômes moteurs tels que des tremblements, une rigidité, une bradykinésie et une instabilité posturale, perturbant principalement les circuits ganglionnaires basaux thalamocorticaux.
L’évaluation de référence de la MP et ses difficultés: L’évaluation clinique actuelle de la maladie de Parkinson suspectée implique une évaluation complète des symptômes moteurs, de l’historique médical et de l’examen neurologique, utilisant souvent l’échelle unifiée d’évaluation de la maladie de Parkinson (UPDRS) pour quantifier la sévérité des symptômes. Cependant, des défis peuvent survenir pour distinguer de manière précise la maladie de Parkinson à un stade précoce d’autres troubles du mouvement en raison de symptômes superposés, entraînant des diagnostics erronés potentiels, et la nature subjective du score UPDRS, qui peut introduire de la variabilité dans l’évaluation de la progression des symptômes.
L’altération des mouvements oculaires dans la maladie de Parkinson est principalement liée à la perturbation des circuits ganglionnaires basaux impliqués dans la coordination et le contrôle des mouvements oculaires.
QUAND EST-CE QUE LES MOUVEMENTS OCULAIRES SONT UTILES LE LONG DU PARCOURS DU PATIENT ?
Dans les syndromes parkinsoniens, l’analyse des mouvements oculaires offre une grande utilité clinique tout en étant soutenue par la plupart des preuves scientifiques.
Dans le diagnostic, le diagnostic clinique de la MP repose sur la différenciation des syndromes parkinsoniens atypiques.
- Les mouvements oculaires sont déjà un critère clinique officiel pour identifier deux d’entre eux : PSP [link]Höglinger GU et al. Movement Disorder Society-endorsed PSP Study Group. Clinical diagnosis of progressive supranuclear palsy: The movement disorder society criteria. Mov Disord. 2017 Jun et AMS [link]Wenning GK et al. The Movement Disorder Society Criteria for the Diagnosis of Multiple System Atrophy. Mov Disord. 2022 Jun.
- Des recherches illustrées dans le livre de Leigh & Zee, The Neurology of Eye Movements [link]Leigh RJ Zee DS. The Neurology of Eye Movements. 5th ed. Oxford: Oxford University Press; 2015 ont démontré les tendances attendues pour divers biomarqueurs de mouvements oculaires à travers tous les syndromes parkinsoniens.
- Des études préliminaires externes ont montré qu’une batterie de biomarqueurs de mouvements oculaires peut établir un diagnostic de MP avec une spécificité et une sensibilité élevées ; proche de 80 % de spécificité et de 95 % de sensibilité dans cet exemple [link]Zhang J, Zhang B, Ren Q, Zhong Q, Li Y, Liu G, Ma X, Zhao C. Eye movement especially vertical oculomotor impairment as an aid to assess Parkinson’s disease. Neurol Sci. 2021 Jun
Il a été montré qu’un diagnostic plus précoce et plus précis aide à retarder les symptômes, à améliorer la qualité de vie et on estime qu’il permet de réduire les coûts pour la société [link]Tinelli, Michela & Kanavos, Panos & Grimaccia, Federico. The value of early diagnosis and treatment in Parkison’s disease. London School Of Economics (LES). 2016
En pronostic, la latence antisaccade peut aider à identifier les patients avec de la marche figée (un symptôme très perturbant) 5 ans avant le début des symptômes[link]Gallea C, Wicki B, Ewenczyk C, Rivaud-Péchoux S, Yahia-Cherif L, Pouget P, Vidailhet M, Hainque E. Antisaccade, a predictive marker for freezing of gait in Parkinson’s disease and gait/gaze network connectivity. Brain. 2021 Mar.
Mettre en place un programme de rééducation spécifique et des détecteurs anti-chutes.
Dans les soins,
- les mouvements oculaires permettent de suivre la progression de la maladie chez les patients atteints de déficience cognitive [link]Tao L, Wang Q, Liu D, Wang J, Zhu Z, Feng L. Eye tracking metrics to screen and assess cognitive impairment in patients with neurological disorders. Neurol Sci. 2020 Jul
les mouvements oculaires sont des mesures de résultats dans de nombreux essais cliniques thérapeutiques pour les syndromes parkinsoniens.
Évaluer objectivement la progression de la maladie et l’efficacité thérapeutique.
Nous avons détaillé cela plus en profondeur dans une newsletter précédente.
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COMMENT NEUROCLUES PEUT-IL AIDER ?
Notre ambition est de participer à des essais cliniques démontrant une précision élevée avec neuroClues dans le diagnostic différentiel précoce des syndromes parkinsoniens.
It is already being used on a wide cohort of PD patients within the Iceberg cohort
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La paralysie supra-nucléaire progressive (PSP) est un syndrome extrapyramidal dans lequel le patient présente souvent un déséquilibre, des chutes et une dysarthrie. Ses manifestations oculomotrices se traduisent par une vitesse et un gain des saccades altérés (d’abord verticalement).
L’évaluation Gold Standard dans la PSP et ses difficultés: L’évaluation de la paralysie supranucléaire progressive (PSP) implique généralement une combinaison d’évaluation clinique, d’analyse de l’historique médical et de techniques d’imagerie cérébrale telles que l’IRM ou la TEP. Les caractéristiques cliniques telles que la paralysie du regard supranucléaire, l’instabilité posturale et les chutes précoces sont des critères de diagnostic clés. Cependant, le diagnostic définitif de la PSP ne peut être confirmé que par un examen post-mortem du cerveau. Les principaux défis dans l’évaluation de la PSP incluent la similitude de ses symptômes avec d’autres troubles neurodégénératifs comme la maladie de Parkinson, rendant le diagnostic précis difficile aux premiers stades. De plus, le manque de biomarqueurs spécifiques et l’efficacité limitée des traitements disponibles contribuent à la difficulté de gérer efficacement la maladie.
L’altération des mouvements oculaires dans la paralysie supra-nucléaire progressive résulte de la dégénérescence des régions du tronc cérébral et du cortex frontal responsables du contrôle des mouvements oculaires en raison de l’accumulation d’agrégats anormaux de protéines tau.
QUAND EST-CE QUE LES MOUVEMENTS OCULAIRES SONT UTILES LE LONG DU PARCOURS DU PATIENT ?
Dans la PSP, l’analyse des mouvements oculaires offre une grande utilité clinique tout en étant soutenue par la plupart des preuves scientifiques.
Dans le diagnostic, la dysfonction oculomotrice est le principal critère officiel pour identifier la PSP [link]Höglinger GU et al. Movement Disorder Society-endorsed PSP Study Group. Clinical diagnosis of progressive supranuclear palsy: The movement disorder society criteria. Mov Disord. 2017 Jun allant de la paralysie du regard supranucléaire vertical (niveau 1), à la lenteur des saccades (niveau 2) jusqu’aux secousses macro carrées fréquentes (niveau 3). Comme le mentionne le guide, des examens oculomoteurs inadéquats peuvent en partie expliquer la faible sensibilité au début de l’évolution de la maladie.
Le diagnostic précoce épargne aux patients des examens et des traitements inutiles et permet aux patients et à leurs familles de planifier logistiquement et psychologiquement [link]Lawrence I. Golbe. Early diagnosis of progressive supranuclear palsy. Neurology Nov 2008
Dans les soins, les mouvements oculaires sont envisagés comme des mesures de résultats au sein de l’échelle d’évaluation de la PSP pour évaluer la progression de la maladie et l’efficacité clinique dans les essais cliniques thérapeutiques (exemples dans [link]RT001 in Patients With Progressive Supranuclear Palsy (PSP) PROGRESSIVE SUPRANUCLEAR PALSY et [link]A Phase 2a Study of TPN-101 in Patients With Progressive Supranuclear Palsy (PSP))
Avec 10 essais cliniques en cours axés sur la recherche d’un remède contre la PSP, il est nécessaire d’avoir des mesures quantifiées
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Atrophie multisystématisée (AMS) est un trouble neurodégénératif progressif qui affecte les systèmes nerveux central et autonome. Un autre syndrome parkinsonien atypique, il se manifeste par des symptômes tels que des difficultés de mouvement, ainsi que des problèmes d’équilibre, de coordination et de fonctions autonomes. La maladie progresse rapidement sur plusieurs années, entraînant une augmentation de l’invalidité et nécessitant souvent des aides à la marche. Parmi les symptômes supplémentaires, on trouve la raideur musculaire, la posture anormale, les problèmes d’élocution, les troubles du sommeil et les changements émotionnels.
L’évaluation de référence de l’AMS et ses difficultés: L’évaluation de l’atrophie multisystématisée (AMS) implique une combinaison d’évaluation clinique, de techniques d’imagerie cérébrale telles que l’IRM, et de tests de la fonction autonome. Les caractéristiques cliniques, y compris la dysfonction autonome, le parkinsonisme et l’ataxie cérébelleuse, aident au diagnostic. Cependant, la confirmation définitive nécessite généralement un examen post-mortem du cerveau pour identifier des marqueurs pathologiques spécifiques. Tout comme pour la PSP, les défis dans l’évaluation de l’AMS incluent sa similitude avec d’autres troubles neurodégénératifs, entraînant des erreurs de diagnostic, et le manque de traitements efficaces modifiant la maladie. La dysfonction autonome et les symptômes moteurs conduisent souvent à une diminution de la qualité de vie pour les patients.
L’altération des mouvements oculaires dans l’atrophie multysystématisée est principalement due à la dégénérescence des structures du tronc cérébral impliquées dans le contrôle des mouvements oculaires, résultant de l’accumulation d’agrégats de protéines alpha-synucléine
QUAND EST-CE QUE LES MOUVEMENTS OCULAIRES SONT UTILES LE LONG DU PARCOURS DU PATIENT ?
Dans les syndromes parkinsoniens, l’analyse des mouvements oculaires offre une grande utilité clinique tout en étant soutenue par la plupart des preuves scientifiques.
Dans le diagnostic, la dysfonction oculomotrice est l’une des caractéristiques cliniques principales de l’AMS
[link]Wenning GK et al. The Movement Disorder Society Criteria for the Diagnosis of Multiple System Atrophy. Mov Disord. 2022 Jun et des variations attendues des biomarqueurs oculomoteurs peuvent aider à différencier l’AMS des autres syndromes parkinsoniens [link]Leigh RJ Zee DS. The Neurology of Eye Movements. 5th ed. Oxford: Oxford University Press; 2015.
Identifier plus tôt les patients atteints d’AMS a le potentiel d’accélérer la recherche clinique en améliorant la sélection des patients, et d’éviter des tests médicaux ou des procédures chirurgicales (urologiques) inutiles. [link]McKay JH, Cheshire WP. First symptoms in multiple system atrophy. Clin Auton Res. 2018 Apr
Dans les soins, il est impératif d’identifier mieux les patients atteints d’AMS dans les essais cliniques, avec un taux actuel de 20 % d’erreurs de diagnostic.[link]Litvan I et al. What is the accuracy of the clinical diagnosis of multiple system atrophy? A clinicopathologic study. Arch Neurol. 1997 Aug
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L’ataxie cérébelleuse est un trouble neurologique caractérisé par un manque de coordination et d’équilibre dû à des lésions ou à une dégénérescence du cervelet, une partie du cerveau responsable du contrôle moteur. Elle affecte le système nerveux central en perturbant la synchronisation et la coordination précises des mouvements, ce qui entraîne des difficultés de marche, d’élocution et de coordination motrice fine.
La référence en matière d’évaluation de l’ataxie cérébelleuse et ses difficultés: L’évaluation de l’ataxie cérébelleuse implique une évaluation clinique approfondie, un examen neurologique et des techniques d’imagerie cérébrale (telles que l’IRM) pour identifier les anomalies cérébelleuses. Les tests génétiques peuvent également aider à déterminer les causes sous-jacentes spécifiques le cas échéant. Les défis dans l’évaluation de l’ataxie cérébelleuse incluent le diagnostic des sous-types spécifiques en raison d’étiologies diverses, de traitements modifiant la maladie limités, et de l’impact de l’ataxie sur la coordination motrice et les activités quotidiennes.
L’altération des mouvements oculaires dans l’ataxie cérébelleuse est principalement due à une dysfonction ou à des lésions du cervelet, ce qui perturbe la coordination et la précision des mouvements musculaires impliqués dans le contrôle de la position et du suivi des yeux
QUAND EST-CE QUE LES MOUVEMENTS OCULAIRES SONT UTILES LE LONG DU PARCOURS DU PATIENT ?
En diagnostic, les mouvements oculaires aident à différencier les différentes formes d’ataxie spinocérébelleuse [link]Anderson TJ, MacAskill MR. Eye movements in patients with neurodegenerative disorders. Nat Rev Neurol. 2013 Feb
Dans les soins, une échelle pour les troubles moteurs oculaires dans l’ataxie (SODA) aide à suivre la progression de la maladie [link]Shaikh AG, Kim JS, Froment C, Koo YJ, Dupre N, Hadjivassiliou M, Honnorat J, Kothari S, Mitoma H, Rodrigue X, Soong BW, Subramony SH, Strupp M, Schmahmann J, Manto M. Scale for Ocular motor Disorders in Ataxia (SODA). J Neurol Sci. 2022 Dec
Identifier le type spécifique d’ataxie cérébelleuse est important pour un diagnostic précis, un traitement ciblé, un conseil génétique, et pour la sélection appropriée des candidats aux essais cliniques.
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Troubles cognitifs
La maladie d’Alzheimer (MA) est un trouble neurodégénératif progressif qui affecte la mémoire, les fonctions cognitives et le comportement. Elle se caractérise par l’accumulation de dépôts anormaux de protéines dans le cerveau, entraînant le déclin progressif de la capacité d’une personne à penser, se souvenir et accomplir les activités quotidiennes. Environ 50 millions de personnes dans le monde vivent avec une démence, dont 60% souffrent de sa forme la plus courante : la maladie d’Alzheimer.
La référence en matière d’évaluation de la MA et de ses difficultés: L’évaluation de la maladie d’Alzheimer (MA) implique une évaluation complète de l’histoire médicale, des tests cognitifs, des évaluations neuropsychologiques et des neuroimageries (telles que l’IRM ou les scans PET) pour suivre les changements cérébraux et exclure d’autres affections. La confirmation définitive nécessite généralement l’examen post-mortem des tissus cérébraux pour la présence de plaques amyloïdes et de dégénérescences neurofibrillaires. Les défis dans l’évaluation de la MA comprennent le diagnostic précoce en raison de symptômes subtils aux premiers stades, les traitements modificateurs de la maladie limités et le fardeau émotionnel et économique sur les soignants et les familles.
L’altération des mouvements oculaires dans la maladie d’Alzheimer est souvent attribuée à la dégénérescence des zones cérébrales impliquées dans le contrôle des mouvements oculaires, en particulier les lobes frontal et pariétal. Cela entraîne des déficits dans la poursuite lisse, les mouvements saccadiques et l’attention visuelle, qui sont couramment observés chez les personnes atteintes de MA.
QUAND EST-CE QUE LES MOUVEMENTS OCULAIRES SONT UTILES LE LONG DU PARCOURS DU PATIENT ?
Dans le diagnostic, les mouvements oculaires peuvent aider à identifier le syndrome de démence. Il existe des preuves scientifiques d’examens oculomoteurs utiles pour différencier la MA de l’ACP [link]Pin G, Trompette C, Ceccaldi M, Felician O, Koric L. Interest of eye movement study in early diagnosis of posterior cortical atrophy: A case-report. Rev Neurol (Paris). 2023 Mar, du TDCV et de la PPAvs [link]Lage C. et al. Distinctive Oculomotor Behaviors in Alzheimer’s Disease and Frontotemporal Dementia. Front Aging Neurosci. 2021 Feb et plus généralement, pour différencier les différents syndromes de démence, la démence fronto-temporale (DFT), la démence associée à la maladie de Parkinson (DMP) et la démence à corps de Lewy (DCL) [link]Leigh RJ Zee DS. The Neurology of Eye Movements. 5th ed. Oxford: Oxford University Press; 2015
Dans le pronostic, les mouvements oculaires peuvent aider à identifier si un patient avec un MCI amnésique est à risque d’évoluer vers la MA [link]Wilcockson TDW, Mardanbegi D, Xia B, Taylor S, Sawyer P, Gellersen HW, Leroi I, Killick R, Crawford TJ. Abnormalities of saccadic eye movements in dementia due to Alzheimer’s disease and mild cognitive impairment. Aging (Albany NY). 2019 Aug
Dans le traitement, les mouvements oculaires sont utilisés comme mesure de résultat primaire dans un essai clinique de phase 1 sur les tauopathies [link]Davunetide (AL-108) in Predicted Tauopathies – Pilot Study
À mesure que les traitements sont découverts et approuvés, il devient essentiel de les administrer au stade approprié de la maladie, avec une évaluation quantifiée de la progression de la maladie.
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Troubles neuro-inflammatoires
La sclérose en plaques (SEP) est une affection neurologique chronique caractérisée par une attaque erronée du système immunitaire contre la gaine protectrice des fibres nerveuses dans le système nerveux central, entraînant des perturbations de la communication entre le cerveau et le reste du corps. Cela peut entraîner divers symptômes tels que la fatigue, des difficultés de coordination et d’équilibre, ainsi que des problèmes de vision et de cognition.
Le standard en matière d’évaluation de la SEP et ses difficultés: Évaluer la SEP implique une combinaison d’évaluation clinique, d’examen neurologique, d’IRM pour visualiser les lésions dans le système nerveux central et d’autres tests pour exclure d’autres causes possibles. Le diagnostic de la SEP repose sur la démonstration de lésions disséminées dans le temps et l’espace. Les défis de l’évaluation de la SEP comprennent la variabilité des symptômes et de la progression de la maladie, ce qui rend difficile le diagnostic précoce, et les limites des traitements disponibles, en particulier pour les formes progressives de la maladie. Les symptômes vont de la fatigue et des problèmes de mobilité aux altérations cognitives.
L’altération des mouvements oculaires dans la sclérose en plaques, souvent observée sous forme de nystagmus ou de difficulté à bouger les yeux de manière fluide, est principalement due à la démyélinisation et à l’inflammation des fibres nerveuses qui contrôlent le mouvement des yeux dans le système nerveux central. Cela perturbe la signalisation et la coordination normales des muscles oculaires.
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Dans le pronostic,
- Les anomalies des mouvements oculaires peuvent prédire un handicap durable dans la SEP [link]Derwenskus J, Rucker JC, Serra A, Stahl JS, Downey DL, Adams NL, Leigh RJ. Abnormal eye movements predict disability in MS: two-year follow-up. Ann N Y Acad Sci. 2005 Apr
- Ils sont en cours d’investigation pour suivre l’évolution de la maladie et les troubles cognitifs [clinical trial 2]Investigating Eye-Movement Biomarkers of Disease Severity and Cognition in Multiple Sclerosis
Dans le traitement,
- Les mouvements oculaires sont utilisés pour l’identification systématique des syndromes les plus handicapants [link]Nerrant E, Tilikete C. Ocular Motor Manifestations of Multiple Sclerosis. J Neuroophthalmol. 2017 Sep
- Ils sont utilisés comme mesure de résultat primaire d’un traitement pour l’INO/SEP [link]Clemastine Fumarate as Remyelinating Treatment in Internuclear Ophthalmoparesis and Multiple Sclerosis (RESTORE)
et il existe des preuves croissantes qu’ils peuvent être utilisés pour étudier les résultats des thérapies de remyélinisation [link]Nij Bijvank JA, Hof SN, Prouskas SE, Schoonheim MM, Uitdehaag BMJ, van Rijn LJ, Petzold A. A novel eye-movement impairment in multiple sclerosis indicating widespread cortical damage. Brain. 2023 Jun
Étant donné que les symptômes oculomoteurs peuvent être subtils mais handicapants, leur traitement peut améliorer la qualité de vie des patients. Les thérapies de remyélinisation offrent des perspectives aux patients pour réduire le handicap dans les phases ultérieures de la maladie.
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