Identifying electroencephalography (EEG)-based biomarkers of Long COVID

La COVID longue est une condition marquée par des symptômes persistants tels que la fatigue, les troubles cognitifs et le malaise post-effort (PEM), de plus en plus reconnus comme des conséquences neurologiques de la maladie. Comprendre les bases neuronales de ces symptômes est essentiel pour identifier des biomarqueurs, guider l’évaluation clinique et développer des interventions ciblées. Cette thèse a utilisé l’électroencéphalographie (EEG) à haute densité afin d’examiner la relation entre l’activité cérébrale et les symptômes persistants chez des personnes atteintes de COVID longue, en se concentrant sur l’activité liée au mouvement ainsi qu’au repos. Les analyses ont porté sur les caractéristiques spectrales, les oscillations dans la bande bêta, la connectivité fonctionnelle, les métriques issues de la théorie des graphes (GTA) et la complexité neuronale, afin de caractériser les altérations cérébrales sous-jacentes.Vingt individus atteints de COVID longue et vingt témoins sains appariés en âge et en sexe ont participé à l’étude. Le protocole comprenait des enregistrements de l’activité cérébrale au repos et lors de contractions soutenues de la main, suivis d’une tâche d’apprentissage moteur (ML) destinée à accroître la charge cognitive, puis d’enregistrements post-tâche au repos et lors de contractions de la main.Pour examiner la dynamique oscillatoire du cortex sensorimoteur (SMC), la désynchronisation bêta liée au mouvement (MRBD) et le rebond bêta post-mouvement (PMBR) ont été quantifiés à partir des enregistrements EEG lors des contractions. Ces mesures reflètent respectivement la préparation motrice, l’exécution et l’inhibition après le mouvement. Les propriétés périodiques alpha, associées à l’excitabilité corticale et à l’inhibition fonctionnelle, ont été évaluées à partir des enregistrements EEG au repos avec les yeux ouverts. Les participants COVID longue ont présenté un PMBR significativement réduit ainsi qu’un ralentissement de la fréquence centrale alpha dans le SMC. Un PMBR plus faible était associé à des plaintes cognitives accrues, tandis qu’une fréquence centrale alpha plus lente était associée à une fatigue et à des difficultés cognitives plus marquées.Afin d’approfondir l’investigation de l’ensemble du cerveau, les paramètres spectraux, la connectivité fonctionnelle, les métriques de GTA et les mesures de complexité ont été calculés à partir des enregistrements EEG au repos avec les yeux fermés, réalisés avant et après la tâche ML. Ces analyses renseignent sur l’organisation du cerveau en tant que réseau, l’efficacité de sa communication et la flexibilité de ses signaux. À l’état de base, les participants COVID longue ont montré une largeur de bande alpha significativement plus étroite que celle des témoins. Après la tâche ML, ils ont présenté une augmentation plus faible de l’efficacité globale et une diminution plus marquée du coefficient de participation par rapport aux témoins. Plusieurs des mesures EEG étaient associées aux symptômes et aux performances cognitives, suggérant que la capacité du cerveau à réorganiser son réseau face à une charge cognitive accrue pourrait constituer un marqueur sensible de la fatigue et des troubles cognitifs liés à la COVID longue.En intégrant les résultats à différents niveaux spatiaux et fonctionnels, cette thèse caractérise les patrons d’activité corticale associés à la COVID longue, révélant un ralentissement spectral, une modulation oscillatoire réduite et une reconfiguration altérée du réseau après une charge cognitive. Ces résultats offrent des pistes prometteuses pour l’identification de biomarqueurs EEG de la COVID longue et ouvrent la voie au développement d’interventions thérapeutiques ciblées