Exploration neurophysiologique Apports des Potentiels Evoqués Nociceptifs

1. Exploration neurophysiologiqueApports des Potentiels Evoqués Nociceptifs A. Potentiels Evoqués Nociceptifs B. Le stimulateur laser CO2 C. Douleur rapide et douleur lente D. PE tardifs et nocicepteurs A∂ E. PE ultra-tardifs et nocicepteurs C - 4 méthodes - morphologie et topographie cérébrale - les générateurs neuronaux F. Conclusions

2. A. Les Potentiels Evoqués Nociceptifs Caractérisé par Pattern spatio-temporel de ∆V produit par un réseau distribué de générateurs cérébraux activé par stimulation sélective de nocicepteurs A∂ et/ou C • Morphologie • Topographie • Latence • Amplitude

3. Commande informatisée M3 Pyrodétecteur épiderme ±100 µm derme M1 Optique de collimation LASER CO2 Peau M2 Laser He-Ne B. Le stimulateur Laser CO2 • monochromatique • lointain infrarouge (l = 10.6µm) • réflectance de < 0.03% indépendante de la pigmentation • longueur caractéristique 10 à 60 µm • puissance élevée (>10.000 °C/s) • front d'onde gaussien • activation sélective des nocicepteurs polymodaux A∂ et C

4. douleur rapide douleur lente intensité de la douleur temps stimulus thermique bref 0 200 1000 ms C. Douleur rapide et douleur lentedouble système afférent VCN ±1 m/s C VCN ±10 m/s A∂ C A∂ C A∂

5. Temps de réaction Fréquence relative des temps de réaction en réponse à des stimulus laser dirigé vers le pied, le genou et la hanche (10 sujets). Stimulus bref (15 ms) et de petite surface (< 1 mm2). Les conductions nerveuses périphériques estimées à partir des distributions sont en moyenne de : - 7.3 m/s - 1.2 m/s Hanche n = 422 ∆ d2 Genou n = 394 Fréquence relative Pied n = 379 ∆ d1 Temps de réaction (s)

6. D. Potentiels Evoqués Laser tardifs grande moyenne Cz (n = 15) main droite et main gauche N1 N2 n N1 N2 P2 sujets ms ms ms Lèvre 10 136 207 303 ±10 ±29 ±34 Main 20 166 247 384 ±12 ±19 ±25 Pied 15 190 257 395 ±12 ±43 ±41 moyenne ± écart-type VCN main gauche - + 10 µV 250 ms P2 N1 N2 P2

7. Pourquoi le corrélat électrophysiologique de la douleur lente est-t-il absent? • moyennage temporel et non-stationnarité liée à la variation de la vitesse de conduction périphérique des afférences C (Bromm et al. 1983) • la co-activation de fibres A∂ inhibe la transmission spinale segmentaire de l'information afférente C (Chung et al. 1984) • la volée afférente A∂ induit un état réfractaire du générateur cortical (Bromm & Treede, 1987) • désynschronisation poststimulus de l'EEG

8. Moyennage Temporel et Moyennage Temps-Fréquence Hz n5 n5 n16 n16 n19 n19 X moyenne temporelle (n = 20) temps-fréquence-puissance de la moyenne moyenne temps-fréquence-puissance (n = 20) Hz Hz X ms

9. E. Potentiel Evoqué Laser ultra-tardif : activation sélective des fibres C 1. Résistance à l'ischémie des fibres C [A∂ < C] 2. Seuil d'activation thermique [A∂ > C] 3. Densité de distribution des terminaisons [A∂ < C] 4. Pathologies sélectives des fibres A∂ [A∂ > C]

10. Méthode 1 : Bloc ischémique latency-corrected averages Treede & Bromm, 1988

11. Méthode 2 : seuil thermique Seuil thermique des afférences primaires (singe) Distribution cumulée du recrutement de nocicepteurs exprimé en pour cent des fibres ayant un seuil inférieur ou égal à la valeur en abscisse. type II AMHs (n=16) CMHs (n=20) Treede et al. 1994

12. Méthode 2 : seuil thermique Stimulation laser de l'avant-bras Deux niveaux de température contrôlés par rétroaction: - T1 = 40 °C, durée 5.0 s et - T2 = 48 °C, durée 0.5 s Rampe de ≤ 150 ms soit 50 °C/s PE laser enregistré en Cz CNV = variation contingente négative Magerl et al. 1999

13. Méthode 3 : densité de distribution Temps de réaction en fonction de la surface de section du stimulus laser 0.15 mm2 0.52 mm2 0.84 mm2 Distribution fréquence (nombre) des temps de réaction d'un sujet pour différentes surfaces de stimulation laser de la face dorsale de la main. La densité d'énergie est constante soit 7.6 mJ / mm2 de même que la durée soit 40 ms. 1.92 mm2 Nombre de détections 6.22 mm2 15.5 mm2 16 0 50.3 mm2 0 500 1000 1500 Temps (ms)

14. Méthode 3 : densité de distribution Stimulation de la face dorsale de la main Grande moyenne (n = 20 x 6) en Cz Surface de stimulation - 0.15 mm2 - 15.0 mm2 Durée : 40 ms Densité d'énergie 7 mJ/mm2 Température cutanée : Stimulus laser Surface 0,15 mm2 10 µV Surface 15.1 mm2 20 µV 0 400 800 1200 1600 ms Bragard et al. 1996

15. P E Laser tardif et ultratardifcomparaison des méthodes 2 et 3 Méthode basée sur la différence en densité de distribution Méthode basée sur la différence des seuils thermiques 0.15 mm2 T1= 40°C 10 µV 15.1 mm2 T2= 48°C 20 µV Revers de la main (n=6) Avant-bras (n=1) Magerl et al. 1999 Bragard et al. 1996

16. 10µV 500 ms Morphologie et Topographie des PE Laser PE Laser tardif PE Laser ultra-tardif - +

17. Les générateurs des PE Laser ultra-tardifs 1. Modélisation dipolaire des PE Laser tardifs 2. Modélisation dipolaire des PE Laser ultra-tardifs sujet CM à P998 ms

18. 10 µV 250 ms Homme / 32 ans / main et main Hystérie de conversion / anesthésie Seuils : (mJ/mm2) SDA 3.9 SDD 7.7 SDA --- SDD --- Méthode 4 : Pathologies membre asymptomatique membre symptomatique Homme / 51 ans / main g. & d. Neuropathie sensorielle cryptogéniq. Seuils : (mJ/mm2) SDA 2.6 SDD 2.6 SDA 2.7 SDD 2.7 Homme / 58 ans / pied et pied Syndrome Régional Complexe Type I Seuils : (mJ/mm2) SDA 3.8 SDD 6.8 SDA 2.0 SDD 3.7 Femme / 76 ans / main et pied Neuropathie sensorielle cryptogénique Seuils : (mJ/mm2) SDA 6.6 SDD 8.1 SDA >9.3 SDD --

19. E. Conclusions Isoler les EP tardifs (A∂) et ultra-tardifs (C) ouvre de nouvelles perspectives pour l'étude : 1. des processus neuropsychophysiologiques évoqués par l'activation sélective des nocicepteurs A∂ et/ou C 2. des mécanismes neuropathologiques localisés au niveau : - des fines fibres nerveuses périphériques A∂ et/ou C - des racines nerveuses - des voies ascendantes extra-lemniscales - du tronc cérébral - des centres cérébraux impliqués dans le traitement de l'information thermo-algique 3. sélective de substances antalgiques

20. Ce travail a été réalisé en collaboration avec • Bragard Dominique • Bairy Laurent • Mouraux André • Opsommer Emannuelle • Verwacht Quentin