image: Depression and cardiac biomarkers in brain stimulation therapy. (Left) Depression affects millions worldwide, with at least one-third of patients not responding well to conventional treatments. (Right) Electrocardiogram patterns during brain stimulation showing heart rate deceleration within 45 seconds (increased intervals between beats) that predicts treatment success at 6 weeks.
Credit: Created by Julio Licinio. Sources: (Left) Fotorech, Pixabay, 2015, File ID: 2635043, CC0; (Right) John Campbell, Flickr, 104346167@N06/16231219277, 2016. Commons. CC0
GÖTTINGEN, Allemagne, 14 octobre 2025 -- Des chercheurs dirigés par le Dr Roberto Goya-Maldonado au Centre médical universitaire de Göttingen ont identifié un marqueur physiologique rapide qui prédit quels patients atteints de dépression majeure répondront à la thérapie de stimulation magnétique cérébrale. L'article de recherche, publié dans Brain Medicine, a constaté que les patients dont la fréquence cardiaque a ralenti dans les 45 secondes suivant le début du traitement ont montré une amélioration significativement plus importante des symptômes dépressifs six semaines plus tard.
Découverte d'indicateurs de traitement en temps réel
L'équipe de recherche a surveillé 75 patients atteints de trouble dépressif majeur pendant la stimulation intermittente accélérée par salves thêta (iTBS), une forme avancée de stimulation magnétique transcrânienne. En utilisant une surveillance électrocardiographique continue, ils ont suivi les changements de fréquence cardiaque battement par battement dès le début de la stimulation.
« Les patients qui ont montré une décélération de la fréquence cardiaque plus importante dans les 45 premières secondes de la stimulation initiale ont démontré une amélioration clinique supérieure lors du suivi de six semaines », ont rapporté les chercheurs. Cette relation n'existait que pour la stimulation active, et non pour le traitement fictif, suggérant que la réponse cardiaque reflète l'engagement significatif des circuits cérébraux régulateurs de l'humeur.
Remise en question des hypothèses de personnalisation
L'étude a également testé si la personnalisation des sites de stimulation cérébrale basée sur les modèles individuels de connectivité fonctionnelle à l'état de repos améliorerait les résultats du traitement. Étonnamment, cette approche sophistiquée de neuro-imagerie n'a montré aucun avantage par rapport au positionnement standard à l'emplacement F3 du système EEG 10-20 sur le cuir chevelu.
Malgré l'utilisation de scanners IRM avancés pour identifier la cible de stimulation optimale de chaque patient en fonction de la connectivité entre les régions cérébrales, le ciblage personnalisé a produit un soulagement équivalent des symptômes dépressifs à l'approche standardisée plus simple. Les défis de mise en œuvre peuvent avoir contribué à cette constatation, car les sites de stimulation réels s'écartaient parfois de plus de 10 millimètres des cibles calculées.
Mécanismes liant le cerveau et le cœur
La décélération cardiaque reflète probablement l'activation réussie de la voie fronto-vagale, un circuit neural connectant le cortex préfrontal au cœur via le cortex cingulaire antérieur subgénual et le tronc cérébral. Lorsque la stimulation cérébrale engage efficacement les réseaux de régulation de l'humeur, elle déclenche des changements mesurables du rythme cardiaque par cette voie.
Cependant, la relation s'est révélée complexe. Alors que la décélération de la fréquence cardiaque prédisait une amélioration à long terme, les augmentations de la variabilité de la fréquence cardiaque pendant la stimulation étaient paradoxalement corrélées avec de moins bons résultats à une semaine. Cette découverte inattendue souligne les lacunes dans la compréhension de la dynamique temporelle des interactions cerveau-cœur pendant la neuromodulation.
Applications pratiques pour la pratique clinique
Les résultats suggèrent qu'une surveillance cardiaque simple pendant les séances de traitement initiales pourrait aider les cliniciens à optimiser la thérapie. Plutôt que de s'appuyer uniquement sur des repères anatomiques ou une neuro-imagerie coûteuse, les praticiens pourraient ajuster les paramètres de stimulation en fonction du retour physiologique en temps réel.
« Si validés, les biomarqueurs cardiaques pourraient permettre une optimisation en temps réel pendant les séances de traitement », ont noté le Dr Julio Licinio et la Dre Helen Mayberg dans un éditorial d'accompagnement. Ils ont souligné comment les cliniciens pourraient ajuster le positionnement de la bobine ou l'intensité de stimulation en fonction des réponses cardiaques immédiates, améliorant potentiellement les taux de réponse qui se situent actuellement entre 30 et 50% avec les protocoles standard.
Traiter la dépression résistante au traitement
Le trouble dépressif majeur affecte jusqu'à 20% de la population, avec environ un tiers des patients ne répondant pas aux médicaments antidépresseurs conventionnels. Pour ces cas résistants au traitement, la stimulation cérébrale offre une alternative importante, bien que les résultats restent très variables.
Le protocole iTBS accéléré utilisé dans cette étude a administré 36 000 impulsions magnétiques sur deux semaines, les patients recevant quatre séances quotidiennes. Cette approche intensive vise à produire des effets thérapeutiques plus rapides que les protocoles traditionnels s'étendant sur plusieurs semaines.
Directions futures et limites
Plusieurs questions restent ouvertes pour de futures investigations. La combinaison de la surveillance cardiaque avec d'autres approches de biomarqueurs améliorera-t-elle encore la précision de la prédiction ? Le retour cardiaque en temps réel peut-il guider les ajustements de paramètres pendant les séances de traitement ? Comment les différences individuelles dans la fonction autonome influencent-elles ces relations ?
Le design croisé, bien que renforçant la validité interne, a compliqué l'interprétation des effets à plus long terme. De futures études en groupes parallèles pourraient clarifier le moment optimal pour évaluer la réponse au traitement et si les avantages du ciblage personnalisé émergent à des fenêtres thérapeutiques spécifiques.
Cette recherche représente une avancée significative en psychiatrie de précision, offrant de nouvelles perspectives sur les mécanismes de stimulation cérébrale par une investigation expérimentale rigoureuse. Les résultats remettent en question les paradigmes existants sur le ciblage personnalisé tout en fournissant des preuves critiques pour les biomarqueurs cardiaques dans le traitement de la dépression. En employant des approches innovantes de surveillance continue, l'équipe de recherche a généré des données qui non seulement font progresser les connaissances fondamentales mais suggèrent également des applications pratiques en milieu clinique. Ce travail illustre comment la recherche de pointe peut combler le fossé entre les neurosciences fondamentales et les applications translationnelles, impactant potentiellement des milliers de patients atteints de dépression résistante au traitement dans les années à venir.
L'article de recherche dans Brain Medicine intitulé « Modulation de la fréquence cardiaque et amélioration clinique dans la dépression majeure : Un essai clinique randomisé avec stimulation intermittente accélérée par salves thêta », est disponible gratuitement via l'accès libre le 14 octobre 2025 dans Brain Medicine au lien hypertexte suivant : https://doi.org/10.61373/bm025a.0113.
L'éditorial dans Brain Medicine intitulé « Les rythmes cardiaques comme fenêtres sur la réponse à la stimulation cérébrale : promesses et écueils en psychiatrie de précision », est disponible gratuitement via l'accès libre le 14 octobre 2025 dans Brain Medicine au lien hypertexte suivant : https://doi.org/10.61373/bm025d.0119.
À propos de Brain Medicine : Brain Medicine (ISSN : 2997-2639, en ligne et 2997-2647, imprimé) est une revue de recherche médicale de haute qualité publiée par Genomic Press, New York. Brain Medicine est un nouveau foyer pour la voie interdisciplinaire de l'innovation en neurosciences fondamentales aux initiatives translationnelles en médecine cérébrale. La portée de la revue comprend la science sous-jacente, les causes, les résultats, les traitements et l'impact sociétal des troubles cérébraux, dans toutes les disciplines cliniques et leur interface.
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Journal
Brain Medicine
Method of Research
Experimental study
Subject of Research
People
Article Title
Heart rate modulation and clinical improvement in major depression: A randomized clinical trial with accelerated intermittent theta burst stimulation
Article Publication Date
14-Oct-2025
COI Statement
The authors declare no conflicts of interest. Two NCG-ENGAGE HR boxes were provided on loan by neuroCare for use in this study; however, they had no knowledge of or influence on the results obtained. The corresponding author had full access to all the data in the study and had final responsibility for the decision to submit for publication. The manuscript has been read and approved by all authors.