Marseille : ils ont mis l'épilepsie en équation !

article publié dans La Provence

Marseille / Publié le Mercredi 11/06/2014 à 09H00

Des chercheurs marseillais de l'Inserm ont découvert la formule mathématique qui décrit les crises d'épilepsie

Christophe Bernard, directeur de recherche Inserm 1106-AMU de l’Institut de Neurosciences des Systèmes de la Timone.

Photo Valérie Vrel

Quel est point commun entre une mouche, un poisson-zèbre, une souris domestique et votre voisin de palier ? La réponse est une formule mathématique: celle qui régit le début, le décours et la fin des crises d’épilepsie que tous ces êtres vivants sont susceptibles de subir. Une loi universelle, sorte de nombre d’or de cette maladie, qui se vérifie pour l’ensemble des espèces animales.

C’est cette démonstration étonnante, unique en son genre, que viennent de publier deux chercheurs marseillais dans la revue scientifique Brian. Une découverte magistrale, "la plus importante de ma carrière", assure Christophe Bernard, directeur de recherche Inserm 1106-AMU de l’Institut de Neurosciences des Systèmes de la Timone, déjà auteur de très nombreux travaux décisifs sur l’épilepsie, et notamment la découverte d’un "gène clé" de la maladie (1).

Ces nouvelles recherches sont le fruit d’une rencontre avec Viktor Jirsa, un autre chercheur émérite de l'institut de neurosciences féru de physique non-linéaire (2). "J’avais depuis longtemps l’intuition que les mathématiques pouvaient nous aider à comprendre l’épilepsie", explique Christophe Bernard. Cet ancien élève de l’école Centrale, formé à la pomme de Newton et à l’approche phénoménologique, veut croire que "tout ce que l’on voit dans la nature peut se décrire avec des équations".

"C'est la première fois qu'une maladie peut être ainsi décrite par des équations"

Un langage parfaitement maîtrisé par Viktor Jirsa, qui a accepté de plancher sur cette fameuse formule mathématique de l’épilepsie. "C’est la première fois qu’une maladie peut ainsi être décrite par des équations", souligne Christophe Bernard.

La surprise, c’est que le modèle mathématique que nous avons découvert se compose de seulement 5 variables, "c’est-à-dire l’un des objets les plus simples qui soit dans la nature. Cela signifie que l’épilepsie est l’un des états du cerveau les plus primitifs". Grâce à l’identification de ces principes de base, les chercheurs ont identifié quatre façons différentes d’entrer dans une crise d’épilepsie, quatre façons d’en sortir. Soit 16 types de crises distinctes quelle que soit l’espèce animale étudiée.

Cette classification sera dans un premier temps très utile aux cliniciens pour envisager des traitements de plus en plus personnalisés. Actuellement, les médicaments existant sont sans effet sur 30% des patients. Mais à la Timone, les chercheurs de l’Institut de neurosciences voient déjà plus loin. Et cherchent à prévenir la crise. Comment l’empêcher de se propager aux régions motrices ? Et même comment empêcher de se déclarer ?

Ces nouvelles recherches confirment Marseille comme pôle de référence international en matière d’épilepsie, et plus globalement du fonctionnement du fascinant cerveau humain.

1. Viktor Jirsa est l’inventeur du "cerveau virtuel", un outil unique au monde qui permet aux neurologues de représenter les connexions entre les différentes aires du cerveau réel. Des cas concrets sont ainsi traités par ce logiciel.
2. Christophe Bernard a généralement travaillé en collaboration avec le centre de micro-électronique Georges-Charpak de Gardanne à la création d’un minuscule transistor, puce implantable à la surface et plus tard à l'intérieur même du cerveau qui capte l'activité électrique des neurones et permettra des traitements.

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L’épilepsie : un château interdit

Qu’est-ce qu’une crise d’épilepsie ? De tous temps, cette question a constitué une énigme. Mal sacré pendant l’Antiquité (César était épileptique !), cette maladie qui se manifeste par des convulsions violentes et imprévisibles était vue au moyen-âge comme un signe de possession, une punition divine. "Aujourd’hui encore, c’est une maladie dont on a honte, qui fait peur parce qu'on ne la comprend pas, qui rend difficile la vie sociale et l'accès à l'emploi", constate Christophe Bernard. L’épilepsie affecte pourtant 1% de la population, hommes et femmes indifféremment. C’est le premier désordre neurologique après la migraine. "Mais tout cerveau sain peut faire une crise, par exemple après un électrochoc, un traumatisme crânien, sans être ni forcément devenir épileptique", insiste le chercheur.

D’où l’importance de sa découverte, qui perce le secret de ce mal mystérieux. Mieux que les neurosciences et les mathématiques, c’est la ... poésie qui en parle le mieux : "Notre cerveau est un paysage dans lequel un personnage se promène. Les différentes régions constituent autant d’activités (lire un livre, faire du vélo, etc...), explique Christophe Bernard. Au sein de ce pays, il y a un château entouré de hautes murailles, dans lequel il est quasiment impossible de pénêtrer, sauf lorsque des conditions extrêmes, électrochoc, traumatisme, se produisent." Il arrive aussi que les murailles soients effritées (vieillissement, maladie d’Alzheimer) ou pas assez hautes (enfance).
Cette zone interdite, c’est la crise d’épilepsie. Avec leur modélisation mathématique, les chercheurs marseillais ont trouvé le passage pour y entrer. Et pour en ressortir.

Sophie Manelli