Contrôle de l’action et reconnaissance des émotions faciales dans la maladie de Parkinson

Le docteur Paul Sauleau membre de l’équipe EA4712 encadre un groupe de recherche consacré au contrôle de l’action et à la reconnaissance des émotions faciales dans la maladie de Parkinson. Ces travaux s’axent autour de la partie non motrice de la maladie de Parkinson avec à chaque fois des expériences menées sur des sujets sains et parkinsoniens.

Le premier volet de ces recherches est axé sur les émotions faciales dans la maladie de Parkinson. La théorie veut que, lorsque l’on est face à un individu, on mime l’expression de son visage de manière inconsciente et presque invisible. Ce serait cet effet miroir qui nous permettrait de comprendre les émotions de l’autre. Chez les patients Parkinsoniens, il y a une baisse de cette « mimiquerie » appelée aussi « masque facial », les empêchant d’analyser correctement les émotions d’autrui.

En collaboration avec une équipe genevoise et Didier Grandjean, vice-doyen de la faculté de psychologie de Genève, le groupe a écrit un protocole de recherche, aboutissant à la rédaction d’une première thèse par Soizic Argaud en 2016, consacrée à la reconnaissance faciale des émotions dans la maladie de Parkinson.

L’équipe a donc mis en place des avatars virtuels créés à partir d’un logiciel genevois. Par souci de reproductibilité et de standardisation, le choix d’un visage virtuel, plutôt que celui d’un acteur s’est imposé de lui-même. Grâce à une base de données très précise, les contractions musculaires de ces avatars sont calquées sur celles des humains.

Le principe est simple, on expose des patients sains et parkinsoniens face à des avatars de tous âges et tous sexes exprimant différentes émotions. Puis on leur demande de coter sur une échelle le degré d’intensité des émotions perçues. En parallèle, grâce à des électrodes placées sur le visage des patients, l’activité de leurs muscles est enregistrée pour déceler ces contractions invisibles dûes au réflexe de mime.

La deuxième phase de cette expérience est l’analyse des signaux enregistrés. Il faut effectivement croiser les signaux physiologiques (contractions musculaires) avec les réponses comportementales. Les résultats se focalisent sur les erreurs commises. Il en est ressorti que tous les sujets se trompent, mais ceux touchés par Parkinson font davantage d’erreurs.

Enfin, le Dr Manon Auffret, (Docteur en pharmacie et doctorante au sein de l’EA 4712), dont le directeur de thèse est Marc Vérin, a étendu les recherches sur les émotions, à la pompe à apomorphine. Une précédente étude (Auffret et al, 2016) a mis en évidence le fait que cette pompe induisait des modifications d’activité cérébrale dans des zones impliquées dans la régulation des émotions et des fonctions intellectuelles. Le paradigme expérimental mis en place par le Dr Soizic Argaud s’est donc imposé pour évaluer les effets de ce traitement sur les capacités de reconnaissance d’expression faciale émotionnelle et sur le ressenti émotionnel des patients.

Pour les patients, ces travaux de recherche résonnent tout particulièrement, puisqu’ enfin on commence à s’intéresser à autre chose que le handicap moteur : le handicap social.

Le deuxième volet de ces recherches était consacré au contrôle de l’action. Dans la maladie de Parkinson, le cortex et le sous cortex sont deux structures cérébrales dont la communication dysfonctionne. Ce dysfonctionnement entraine une certaine difficulté à se refreiner face à un choix ou une situation d’erreur. Si l’on pouvait résumer ces automatismes du cerveau en une image, ce serait la difficulté de passer d’un clavier azerty à qwerty. A l’aide d’une tâche appelée « Simon task », l’équipe a cherché à tester le contrôle cognitif et mesurer l’impact des traitements antiparkinsoniens.

Encore une fois, la tâche est en apparence très simple : un rond bleu ou un rond jaune apparait à gauche ou à droite de l’écran, le patient doit cliquer su le bouton du clavier correspondant à la couleur du rond affiché le plus vite possible et sans erreur. Les réponses sont enregistrées pour être ensuite analysées.
Chaque étape de cette expérience a nécessité un travail considérable de standardisation. Rien n’est laissé au hasard : la couleur, l’espacement des ronds, l’intensité de la lumière de la pièce d’expérimentation, la chronologie d’alternance des apparitions des formes … Un seul paramètre négligé et c’est un échec assuré.

Joan Duprez, (ingénieur de recherche hospitalier au CHU de Pontchaillou- équipe EA4712), a donné une autre dimension à l’expérience en enregistrant, avec l’aide d’un casque équipé de caméras, le mouvement des yeux sur des patients.

Jean-François Houvenaghel, neuropsychologue et membre de l’équipe EA4712, a lui eu l’idée de moduler l’effort cognitif par une source de motivation, à travers un système de récompense de monnaie virtuelle. Avant chaque apparition des formes, une pièce apparaissait pour indiquer le montant gagné s’ils répondaient correctement. A la fin de chaque bloc, le patient voyait la somme d’argent récolté. Les résultats ont montré que la pression causée par cette motivation engendrait une hausse des erreurs et de l’effort cognitif chez les patients parkinsoniens.

Cette tâche a également été testée sur des patients parkinsoniens ayant reçue une stimulation cérébrale profonde. Pour ceux dont les électrodes étaient encore externalisées (soit un maximum de deux jours après l’opération), leur activité cérébrale a pu être enregistrée. Apportant de précieuses informations dans la compréhension des effets secondaires dans cette forme de stimulation.