Un déclencheur pour la conscience? Le gars de 25 ans a été sorti du coma, concentrant l'échographie sur une petite zone au centre du cerveau

Le protagoniste du film "Remember" a également souffert de dommages au thalamus.

Un groupe de scientifiques de l'Université de Californie à Los Angeles a publié un rapport sur le premier cas de retrait d'un patient du coma par des méthodes non invasives. Le patient a été amené à la conscience en agissant sur des impulsions ultrasonores sur une petite zone du cerveau appelée thalamus . Le troisième jour après l'exposition, le patient a commencé à comprendre la parole et est complètement sorti du coma, et le cinquième jour, il a essayé de marcher.

Jusqu'à présent, il s'agit d'un cas isolé. Le retour de la conscience au patient peut être une coïncidence ou un accident. Peut-être en raison de son jeune âge. Les scientifiques préparent actuellement des essais cliniques à plus grande échelle du dispositif .

Si la théorie reçoit la confirmation, alors le générateur ultrasonique expérimental peut être approuvé pour une utilisation par toutes les institutions médicales. Elle peut conduire des dizaines de milliers de personnes à un état végétatif et à un coma éveillé . Dans le même temps, les scientifiques se rapprocheront un peu plus de la compréhension du phénomène de la conscience - la manière fondamentale dont une personne se relie au monde.

Les résultats de l'expérience peuvent être un accident. Mais les scientifiques explorent depuis longtemps cette zone du cerveau, et des preuves ont déjà été obtenues que le thalamus est lié à la conscience.

En 2007, la première opération de ce type a été réalisée avec une exposition au thalamus. Le patient de 38 ans, dans un coma éveillé depuis six ans (état de conscience minimale), a pu restaurer une fonctionnalité partielle en agissant sur le thalamus avec des électrodes[1] . Le chercheur principal qui a effectué l'opération considère que l'exposition aux ultrasons est prometteuse: «Il s'agit d'une opportunité intrigante et intéressante», a déclaré le Dr Nicholas Schiff, neuroscientifique au centre de recherche biomédicale de Weill Cornell Medicine à l'Université Cornell (États-Unis).

Le thalamus est la zone du cerveau responsable de la redistribution des informations des sens, à l'exception de l'odeur, vers le cortex cérébral. Après que des informations sur une sensation soient entrées dans le noyau du thalamus, il y a son traitement primaire. Le thalamus a quatre noyaux principaux: un groupe de neurones qui redistribue les informations visuelles; un noyau qui redistribue les informations auditives; un noyau qui redistribue les informations tactiles et un noyau qui redistribue un sentiment d'équilibre et d'équilibre. Situé dans la partie centrale du cerveau.


Système limbique

Les dommages au thalamus peuvent entraîner des troubles du sommeil, des tremblements involontaires des mains à l'état conscient, ainsi qu'une amnésie antérograde, lorsque le patient se souvient de tous les événements avant la blessure, mais ne se souvient de rien d'autre. Des dégâts au thalamus a souffert le protagoniste du célèbre film "Remember" ( Memento ) Christopher Nolan - l' un des meilleurs films de l'histoire du cinéma .

Il est clair que le thalamus est associé à la formation de souvenirs. Mais la présence de la mémoire et des souvenirs est-elle liée à la présence de la conscience? Peut-être connecté directement.

Dans la première histoire d'un retrait non invasif d'une personne du coma, des scientifiques de l'Université de Californie ont utilisé un dispositif expérimental, similaire à une soucoupe d'un diamètre de 71,5 mm, dans un boîtier en plastique rempli d'eau dégazée déionisée et scellé avec une fine membrane en plastique transparente aux ultrasons. L'émetteur concentre le rayonnement ultrasonore à une fréquence de 650 kHz exactement dans la région centrale du cerveau où se trouve le thalamus. Plus précisément, un émetteur Brainsonix Inc. BXPulsar 1001 a été utilisé .


Un appareil expérimental pour la stimulation ultrasonore du thalamus. Image: Martin M. Monti / Université de Californie, Los Angeles

Il s'est avéré que la méthode de pulsation focalisée par ultrasons de faible intensité (pulsation ultrasonore focalisée de faible intensité (LIFUP)), est capable d'affecter de manière non invasive la zone profondément à l'intérieur du cerveau sans affecter les départements voisins. Cette technique a été testée auparavant sur des humains et des animaux - et a fait ses preuves en termes de sécurité.[2] [3] . Plus tôt, l'influence de LIFUP sur le thalamus des souris de laboratoire a contribué à accélérer le retour de la fonctionnalité cérébrale après une lésion[3] . Ces résultats sont devenus la base de la première expérience humaine.

Pour le premier essai clinique humain LIFUP ( NCT02522429 dans la base de données des essais cliniques), un patient de 25 ans qui était dans le coma 14 jours après avoir été blessé à la tête dans un accident de la circulation a été sélectionné.

La tomodensitométrie a révélé des ecchymoses bifrontales du cerveau et un hématome sous-dural (hémorragie entre la dure-mère et l'arachnoïde). Pendant l'expérience, le patient a continué d'administrer les mêmes sédatifs qu'auparavant.

Pendant la procédure LIFUP, des impulsions ont été appliquées avec une répétition de 100 Hz (100 fois par seconde), la durée de chaque impulsion était de 0,5 ms. Au total, 10 impacts ultrasonores ont été réalisés avec une intensité spatio-temporelle déformée de 720 mW / cm ² , d'une durée de 30 s chacun, avec des intervalles entre eux de 30 s. La procédure a été surveillée sur un puissant tomographe Tesla 3 (Magnetom Tim Trio fabriqué par Siemens) installé au Centre de recherche médicale de l'Université de Californie à Los Angeles.


Neuromodulation ultrasonique par BXPulsar fabriquée par Brainsonix Inc. Photo: Brainsonix Inc.

Avant la procédure, le patient a montré pendant 14 jours un état stable de coma éveillé. Trois jours après la séance, le patient a démontré une compréhension complète de la parole, une réponse régulière aux commandes et une communication oui / non stable avec des hochements de tête. Les médecins ont diagnostiqué une sortie d'un coma éveillé. Le cinquième jour après LIFUP, le patient a essayé de marcher.

Une expérience réussie pour retirer des patients du coma sera un salut tant attendu pour de nombreuses personnes. Les inventeurs mentionnent que cette technologie contribuera à éliminer l'énorme fardeau émotionnel et financier des proches des patients, à réduire la charge sur l'infrastructure médicale et sur le budget national. Les patients sont désormais pris en charge pendant des années dans le coma, ce qui est très coûteux et soulève également un certain nombre de problèmes juridiques et éthiques difficiles.[4] .

La recherche présente de grands avantages pratiques et fournit également matière à réflexion sur la nature de la conscience. Ces discussions se sont intensifiées ces dernières années après que le cas clinique d'un patient très intéressant a été décrit dans la littérature scientifique. Pendant de nombreuses années, il a vécu une vie normale et saine, ne soupçonnant même pas qu'il n'avait pas 90% de son cerveau . L'intelligence d'un homme était mesurée, ce qui était inférieur à la moyenne: 75 QI, mais cela ne l'a pas empêché de travailler comme fonctionnaire, de se marier et d'avoir deux enfants.


Imagerie par résonance magnétique d'un patient avec un cerveau pratiquement absent, mais menant une vie sociale normale. Photo: Feuillet et al./ The Lancet

Avant cette affaire, les scientifiques supposaientcette conscience peut être associée à diverses zones spécifiques du cerveau, telles que le claustrum (clôture) - une fine plaque irrégulière (environ 2 mm d'épaisseur) constituée de matière grise et située sous le cortex des hémisphères cérébraux dans les profondeurs de la substance blanche. Un autre groupe de chercheurs de l'Université de Princeton a avancé la théorie selon laquelle la conscience est associée au cortex visuel. Mais l'histoire du patient français remet en cause ces deux théories.

Même de nouvelles théories sont apparues, comme la « disposition sur la plasticité radicale»»Cerveau. Cette théorie postule: la présence de la conscience signifie qu'une personne non seulement possède des informations, mais sait également qu'elle possède des informations. Le cerveau apprend continuellement et inconsciemment à se redécrire sa propre activité, et ces rapports d'autodiagnostic constituent la base de l'expérience consciente. Il s'avère que pour la présence de la conscience, la présence de la mémoire est critique.

Maintenant, il existe de nouvelles preuves que la nature de la conscience est associée au travail du thalamus et à la nature de la mémoire.

En fin de compte, comme l'a dit le personnage principal du film Memento , nous avons tous besoin de souvenirs pour nous rappeler qui nous sommes.

Le rapport des médecins de l'Université de Californie à Los Angeles a été publié le 24 août 2016 dans la revueJournal of Brain Stimulation
(doi: 10.1016 / j.brs.2016.07.07.008, pdf ).

Littérature

<sup>[1] Schiff ND, Giacino JT, Kalmar K, Victor JD, Baker K, Gerber M, Fritz B, Eisenberg B, O'connor J, Kobylarz EJ, Farris S.Améliorations comportementales avec stimulation thalamique après une grave lésion cérébrale traumatique. Nature 2007; 448 (7153): 600-3. Retour à l'article

[2] Yoo SS, Kim H, Min BK, Franck SP. L'échographie transcrânienne focalisée sur le thalamus modifie le temps d'anesthésie chez le rat. Neuroreport 2011; 22 (15): 783. Retour à l'article

[3] Bystritsky A, Korb AS, Douglas PK, Cohen MS, Melega WP, Mulgaonkar AP, DeSalles A, Min BK, Yoo SS. Un examen des pulsations ultrasonores focalisées de faible intensité. Stimulation cérébrale 2011; 4 (3): 125-36. Retour à l'article

[4] Monti MM, Sannita WG. Fonction cérébrale et réactivité dans les troubles de la conscience. Springer International Publishing: Suisse; 2016. Retour à l'article</sup>

Source: https://habr.com/ru/post/fr397165/