Conscience: une étude sur le cerveau révolutionnaire montre de l'espoir pour des patients inconscients

La conscience humaine, l’objectif à travers lequel nous vivons la vie, est une chose difficile à cerner dans le cerveau - en particulier chez les personnes qui ont subi une lésion cérébrale traumatique et ne peuvent pas nous dire que leur cerveau exécute encore cette fonction essentielle.

Nouvelle recherche publiée mercredi dans Progrès de la science fait un grand pas en avant dans l’identification de schémas cérébraux qui permettent de savoir si une personne peut encore avoir une conscience, même s’ils ne peuvent pas nous le dire eux-mêmes.

Les scientifiques espèrent qu'en identifiant ces structures cérébrales, ils pourront un jour aider les patients qui ne réagissent pas à reprendre conscience.

Ce document, rédigé pour la première fois par la neuroscientifique cognitive et clinique Athena Demertzi, Ph.D., est basé sur les théories existantes sur la façon dont le cerveau produit la conscience. La conscience, à un certain niveau, semble être associée à connectivité cérébrale. Lorsque nous sommes inconscients, des études antérieures indiquent que les régions du cerveau se tournent vers l’intérieur, ce qui diminue les efforts de communication avec d’autres régions très éloignées. Lorsque nous sommes en train de trébucher sur le LSD, le cerveau produit différents types de connectivité, envoyant de nombreux signaux entre les régions, un phénomène que certains expliquent comme une «altération de la conscience».

Mais au cours d'une conscience simple et sobre, le cerveau envoie régulièrement des signaux entre les régions du cerveau et crée une expérience de la vie bien supérieure à la somme de ses parties.

Cet article identifie des schémas distincts d'activité cérébrale associés à la conscience, qui peuvent aider à éclairer des patients insensibles qui basculent entre des états conscient et inconscient:

«En travaillant avec les familles et les soignants des patients toutes ces années, je me rends compte qu’il existe une demande constante d’informations sur ce qui se passe avec leur bien-aimé», a déclaré Demertzi. Inverse. "Je considère que la pertinence clinique de nos résultats actuels est prometteuse pour fournir des informations sur l'état de conscience des patients, mais je trouve qu'elles méritent une validation supplémentaire avant de les utiliser comme biomarqueur clinique."

En travaillant à l’Université de Liège en Belgique, Demertzi a commencé son enquête en prenant des images IRMf de 159 personnes, y compris des personnes en bonne santé, des personnes anesthésiées et des patients atteints du syndrome d’éveil insensible, un état végétatif dans lequel les yeux sont ouverts, mais ne signes de conscience. Demertzi a analysé l'activité et la connectivité de 42 régions différentes du cerveau pour éclairer les schémas. Dans l'ensemble, elle a identifié quatre modèles différents, mais a constaté que deux semblent être les plus utiles pour déterminer la conscience.

Le premier est le premier modèle, qu'elle décrit comme «le plus complexe en termes de richesse dans la façon dont les régions communiquent entre elles». Le premier modèle, explique-t-elle, est révélateur de la conscience dans un cerveau en bonne santé. L’autre motif qu’elle a remarqué est le motif quatre, un motif de «faible cohérence», ce qui signifie que les 42 régions qu’elle suivait ne communiquaient pas très bien. Elle suggère que le motif quatre indique une perte de conscience (on en trouve couramment chez les personnes sous anesthésie) - ce qui cadre bien avec les résultats précédents.

L’aspect nouveau de l’étude de Demertzi est qu’elle a remarqué que certains patients qui ne réagissaient pas ont tendance à passer du modèle 4 qui ne répond pas au modèle 1, très sensible, même les plus brefs.

«Ce que notre étude indique, c’est que les patients qui ne répondent pas, bien qu’ils montrent principalement le modèle de faible cohérence 4 dont ils sortent rarement, ont également des exemples du modèle complexe 1», explique-t-elle. «Nous nous demandons donc si nous pourrons un jour repérer ces configurations cérébrales momentanées à temps. Nos choix d’interventions sont donc ciblés de manière plus spécifique, en stimulant et en préservant ainsi ces états ultimes de la configuration cérébrale.»

En bref, elle voit dans le moment où le cerveau d’une personne passe du modèle 4 qui ne répond pas au modèle 1 potentiellement sain, une opportunité unique et importante. Si les médecins peuvent intervenir à ce moment-là, elle espère que nous pourrons peut-être aider les patients qui ne répondent pas. attendez à ce modèle d'activité cérébrale associé à la conscience.

Demertzi admet qu'il est encore difficile de dire si cela les aidera réellement à retrouver pleinement leur état de veille et leur engagement. Elle ajoute que certaines familles qui tentent de décider comment procéder avec leurs proches dans ces États pourraient interpréter ses conclusions différemment. "Certaines familles pourraient considérer l'espoir comme une" présence de conscience "et elles intensifieraient leurs efforts pour le restaurer", ajoute-t-elle. "Alors que d'autres pourraient le trouver comme un état gravement compromis, la vie ne vaut pas la peine d'être vécue."

Dans les deux cas, cette étude fournit une base sur laquelle d’autres pourront peut-être s’appuyer pour tenter de restaurer permanent conscience à ceux qui l'ont perdue.

Abstrait:

En adoptant le cadre de la dynamique cérébrale comme pierre angulaire de la conscience humaine, nous avons déterminé si la coordination de signal dynamique fournissait des modèles spécifiques et généralisables relatifs aux états conscients et non conscients après une lésion cérébrale. Un schéma dynamique de signaux d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle coordonnée et anticoordonnée caractérisait les individus en bonne santé et les patients faiblement conscients. Les cerveaux des patients qui ne répondaient pas présentaient principalement un motif de faible cohérence de phase interaréale principalement à médiation par la connectivité structurelle et avaient moins de chances de transition entre les motifs. Ce schéma complexe a été corroboré par la suite chez des patients ayant une cognition secrète, capables de réaliser des tâches d’imagerie mentale par neuro-imagerie, validant ainsi l’implication de ce schéma dans la conscience. L'anesthésie a augmenté la probabilité de la structure la moins complexe à des niveaux égaux, validant ainsi son implication dans l'inconscience. Nos résultats montrent que la conscience repose sur la capacité du cerveau à maintenir une dynamique cérébrale riche et ouvre la voie à la détermination d’empreintes digitales spécifiques et réalisables des états conscient et inconscient.