La première étape fut d’établir l’existence d’anomalies métaboliques chez les troubles obsessionnels compulsifs (TOC), comparés aux témoins durant l’état de repos. L’étude initiale est due àBaxter et coll. (1987), qui ont utilisé la tomographie à émission de positons (TEP) avec la méthode au 18 Fluoro-déoxy-glucose (18-FDG). Ils ont comparé 14 patients ayant un TOC, selon le DSM-III, à 14 patients déprimés et à 14 sujets contrôles normaux. Ils ont ainsi montré que les TOC avaient une activité augmentée des deux noyaux caudés et également une hyperactivité dans le gyrus orbitaire gauche. Il existait aussi une tendance à l’augmentation sur le gyrus orbitaire droit. Cependant, il faut souligner que l’hyperactivité métabolique, retrouvée avec la caméra à positons, représente un simple marqueur de l’état obsessionnel car il disparaît sous traitement pharmacologique ou psychologique. Il ne s’agit donc pas d’un trait, c’est-à-dire d’une perturbation stable qui résulte d’une modification de structure cérébrale consécutive à une malformation qui résulterait d’une altération génétique ou d’une lésion acquise. La figure 11.1 permet au lecteur de localiser le noyau caudé.

De nombreux travaux sont venus ensuite confirmer, pour la plus grande part, ces premiers résultats, mais avec des nuances. Une revue des données, effectuée par Cottraux et Gérard (1998), a constaté que le résultat le plus constant des diverses méthodes d’imagerie cérébrale est la mise en évidence de l’hyperfonctionnement des régions orbito frontales, chez les TOC, aussi bien à l’état de repos que lors de la provocation de symptômes par des stimulations. Ce fait expérimental est retrouvé dans 70 % de 27 études. L’implication des ganglions de la base, et en particulier du noyau caudé, n’est retrouvée que dans 55 % de ces 27 études. De plus, même si le noyau caudé est impliqué, les résultats divergent encore en ce qui concerne les modalités de cette implication. Dans certaines études, le côté droit est impliqué, dans d’autres c’est le côté gauche. Dans certaines études, le noyau caudé présente une activité augmentée, dans d’autres elle est diminuée. Ces variations peuvent être dues à des fluctuations d’échantillonnage ou à des TOC de formes cliniques différentes : en effet les laveurs, les vérificateurs, les accumulateurs, les obsessions impulsions (ou phobies d’impulsion) ont été inclus dans les études ce qui pourrait expliquer les patterns d’activité cérébrale divergents retrouvés.

C’est ce qu’a suggéré une étude réalisée par mon équipe (Cottraux et coll., 1996), qui a utilisé la TEP avec l’oxygène 15, qui permet d’analyser plus rapidement la réponse cérébrale que le deoxy glucose. Cette étude contrôlée a montré chez les patients vérificateurs un pattern d’activation en réponse à des stimulations neutres, obsédantes, ou au repos. Aussi bien les patients que les témoins étaient étudiés avec la caméra à positons dans quatre conditions.

Les principaux résultats sont les suivants : la stimulation obsédante produisait un débit plus élevé que la stimulation neutre dans les régions orbito-frontales aussi bien chez les normaux que les TOC. Durant la stimulation obsédante, les activités temporales supérieures et orbito-frontales étaient corrélées chez les obsessionnels, mais pas chez les contrôles. Cette étude souligne l’importance des zones orbito-frontales dans les obsessions aussi bien chez les TOC mais aussi chez les normaux. La figure 11.2 représente une image de soustraction issue de cette étude et réalisée au CERMEP du CHU de Lyon par le Dr Daniel Gérard et le Pr Luc Cinotti, chez des patients présentant un TOC avec rituels de vérification (analyse par le système satistical parametric mapping, ou SPM).

Mais, contrairement au groupe de Baxter, cette étude a montré une diminution de l’activité des structures des ganglions de la base (putamen et noyau caudé) chez les TOC. Or Baxter (1987) avait inclus dans son étude essentiellement des « laveurs » et l’étude de Cottraux et coll. (1996) seulement des « vérificateurs ».

Cette variation typologique a inspiré un travail ultérieur, dû àMataix-Cols et coll. (2004) qui a clairement montré qu’il existait des patterns différents d’activation, selon le sous-types de TOC, en présence de stimuli neutres, obsessionnels ou simplement dégoûtants chez le patient présentant des rituels de lavage, de vérification ou d’accumulation (hoarding ou collectionnisme). Quatre patterns d’activation ont été retrouvés dans cette élégante étude. Les participants étaient 16 TOC et 17 contrôles. L’intervention consistait en quatre expériences en IRMf pour tous les sujets. La mesure utilisée était le BOLD (Blood Oxygenation-Level Dependent response). Les stimulations étaient 250 photographies : reliées au lavage, à la vérification, à l’accumulation, ou aversives sans relation avec les symptômes (insectes, cendriers pleins etc.), et enfin neutres (parapluie etc.). Les patients devaient imaginer des scénarios en relation avec chaque type d’image. Des patterns différents d’activation, mettant en rapport les stimulations avec le type clinique ont émergé :

Schwartz et coll. (1996) a repris l’étude de Baxter (1992), avec la même méthodologie, et lui a ajouté neuf sujets. Avec la TEP au 18-FDG, il montre que les répondeurs à la TCC avaient une décroissance bilatérale d’activité dans le noyau caudé, supérieure à celle des non répondeurs. Avant le traitement, il y avait des corrélations significatives de l’activité cérébrale entre le gyrus orbitaire et la tête du noyau caudé, et entre le noyau caudé et le thalamus du côté droit. Il semble donc bien exister un circuit préfrontal cortico-striato-thalamique impliqué dans la médiation des symptômes des TOC. Il faut noter que le fait d’augmenter l’échantillon aboutissait à la conclusion que les deux noyaux caudés étaient impliqués alors que seul le droit l’était dans l’étude princeps de Baxter (1992).

Nakatani et coll. (2003) ont étudié les effets de la thérapie comportementale sur le flux sanguin cérébral des TOC. Ils ont utilisé l’inhalation de xénon pour mesurer le flux sanguin cérébral. La méthode de thérapie comportementale était l’exposition et la prévention de la réponse aidée par un thérapeute, associée au soutien et à la prévention des rechutes qui a été appliquée chez 31 patients réfractaires au traitement dont certains prenaient des médicaments. L’étude de 22 répondeurs à la thérapie comportementale a montré une décroissance du flux sanguin cérébral dans le noyau caudé droit. Il n’y avait pas de différence, que les patients soient sous clomipramine ou non.