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Coma : au-delà de l’électroencéphalogramme plat, une activité électrique

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Alors qu'on interprète un électroencéphalogramme plat comme le signe d'un état de mort cérébrale, il se pourrait que ce ne soit pas systématiquement le cas. Des chercheurs canadiens et roumains ont montré qu'il pourrait encore y avoir une activité électrique des neurones au-delà de cette ligne isoélectrique : les complexes nu.

La mort ne se cache pas toujours derrière l'électroencéphalogramme plat. Parfois, on peut aussi rencontrer les complexes nu. © Spooky Pooka, Wellcome Images, cc by nc nd 2.0

Coma ou mort cérébrale ? La distinction entre les deux situations est parfois très mince. Les médecins voient la différence dans les tracés d'électroencéphalographie. Cette vieille technique consiste à mesurer l'activité électrique du cerveau grâce à des électrodes placées sur le crâne. Lors d'un état de coma profond, on observe régulièrement quelques soubresauts, révélant que le cerveau n'est pas complètement éteint, mais dans un état végétatif, seules quelques fonctions étant encore activées. En cas de mort cérébrale, le tracé prend la forme d'une droite : on parle d'électroencéphalogramme plat ou de ligne isoélectrique. Le cortex, l'une des régions maîtresses du cerveau, ne fonctionne plus.

Mais un médecin roumain, Bogdan Florea, du Centre médical Reine-Marie à Cluj, a remarqué des bizarreries dans le tracé de l'un de ses patients. Cet homme a été placé dans un coma profond à la suite de l'administration d'un antiépileptique puissant, nécessaire dans sa situation. L'électroencéphalographie signalait la présence d'une activité électrique inconnue. Le médecin est alors rentré en contact avec Florin Amzica, chercheur à l'université de Montréal (Canada), qui a décidé de reproduire l'expérience sur des chats, animaux modèles en neurologie. En a découlé dans Plos One une étude révélant une activité cérébrale au-delà de la ligne isoélectrique.

Une activité cérébrale au-delà de l’électroencéphalogramme plat

Ainsi, 26 félins ont été plongés artificiellement dans un coma profond et réversible, à la suite d'une administration d'un anesthésique puissant : l'isoflurane. Des électrodes étaient placées au niveau du cortex et de l'hippocampe, siège de la mémoire et de l’apprentissage. En augmentant progressivement les doses d'anesthésique, les profils électroencéphalographiques changeaient, comme le montre la figure ci-dessous.

Ces graphiques montrent l'évolution des tracés encéphalographiques des chats au cours du temps. En A, ils sont éveillés. En B et C, ils plongent dans un coma de plus en plus profond, l'activité électrique du cerveau diminuant fortement. En D, on obtient quasiment une ligne isoélectrique. Mais en E, alors que les doses d'anesthésiques sont plus importantes (les flèches bleues indiquant les injections), on retrouve une activité cérébrale marquée au niveau de l'hippocampe et qui se propage jusqu'au cortex. Ce sont les complexes nu. © D. Kroeger et al., Plos One, cc by 2.5

Pour une concentration de 3 %, l'électroencéphalogramme devient même presque plat (quelques oscillations étant visibles à une meilleure résolution). À la dose supérieure (4 %), l'hippocampe de tous les chats a finalement présenté des pics réguliers qui se sont propagés jusque dans le cortex. Ce tracé est le même que celui qui avait été observé chez le patient roumain. Cette activité électrique caractéristique a été nommée complexe nu (comme la lettre grecque ν) par les trois auteurs.

Des complexes nu protecteurs du cerveau

Cette découverte importante pourrait avoir de nombreuses répercussions. Tout d'abord, d'un point de vue fondamental, il reste beaucoup à découvrir de ce phénomène qui n'avait jamais été mentionné auparavant, notamment la nature de la communication entre l'hippocampe et le cortex, qui ouvre la voie à de nouvelles perspectives de recherche.

D'autre part, on peut envisager des applications plus pratiques. Un organe ou un muscle inutilisé finit naturellement par s'atrophier. Il est donc plausible de penser que le cerveau dans un état de quasi-inactivité s'expose également à ces risques. Or, parfois, pour préserver le système nerveux central de lésions plus profondes, des patients gravement atteints sont plongés dans un coma artificiel. Les auteurs pensent qu'atteindre le stade plus profond des complexes nu contribuerait à maintenir une activité cérébrale plus intense, et donc protégerait davantage le cerveau. Une piste que les chercheurs aimeraient tester prochainement.

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