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Dans les cas graves d’épilepsie, les crises d’épilepsie d’un patient peuvent devenir si incessantes, et d’autres traitements si inefficaces, que les médecins retireront la moitié du cerveau pendant l’enfance pour les arrêter. C’est une procédure connue sous le nom d’hémisphérectomie. Pourtant, incroyablement, ces patients ont encore des capacités motrices, langagières et de réflexion intactes.

Dans une étude publiée mardi dans Cell Reports, des scientifiques ont étudié six de ces patients pour voir comment le cerveau humain se recâble pour s’adapter après une intervention chirurgicale majeure. Après avoir effectué des analyses cérébrales sur les patients, les chercheurs ont constaté que l’hémisphère restant formait des connexions encore plus fortes entre différents réseaux cérébraux — des régions qui contrôlent des choses comme la marche, la parole et la mémoire — que chez les sujets témoins sains.

Et les chercheurs suggèrent que ces connexions permettent au cerveau, essentiellement, de fonctionner comme s’il était encore entier.

Son de l’esprit et du corps

Lorsque Dorit Kliemann, neuroscientifique cognitive à Caltech et premier auteur de l’étude, a regardé un écran d’ordinateur montrant des analyses IRMf des patients atteints d’hémisphérectomie, elle s’est arrêtée. Les analyses n’ont montré qu’un demi—cerveau – et Kliemann s’est émerveillée que les images proviennent des mêmes patients avec lesquels elle discutait quelques instants auparavant.

« Vous pouvez presque oublier leur état lorsque vous les rencontrez pour la première fois”, a-t-elle déclaré dans un communiqué.

Les six volontaires – qui ont tous eu des hémisphérectomies lorsqu’ils étaient enfants — sont maintenant des adultes de haut niveau avec des compétences linguistiques intactes, explique Kliemann. Les scanners cérébraux des patients ont été comparés à des individus ayant un cerveau normal, en plus d’une base de données de 1 500 cerveaux typiques du projet Brain Genomics Superstruct.

Les scientifiques ont suivi l’activité cérébrale au repos, après que les participants à l’étude aient été invités à se détendre sans s’endormir à l’intérieur de la machine IRMf. Par la suite, l’équipe de recherche a étudié les parties du cerveau qui contrôlent des fonctions spécifiques, telles que la vision, le mouvement, la cognition et les émotions. Ils ont constaté que l’activité cérébrale chez les patients atteints d’hémisphérectomie était étonnamment similaire à celle des participants qui avaient encore toute leur matière cérébrale.

Force du signal

Une autre découverte a été plus surprenante. De nombreux réseaux cérébraux reposent sur les deux hémisphères, ce qui a conduit les chercheurs à prédire qu’ils trouveraient des connexions plus faibles entre différents réseaux chez les six patients. Mais les analyses ont montré que les patients avaient des connexions encore plus fortes, ce qui signifie que différentes parties du cerveau communiquaient les unes avec les autres de manière plus cohérente. Par exemple, il y avait plus de liens entre les réseaux moteur et visuel que chez les personnes ayant un cerveau typique.

Les chercheurs suggèrent que ces connexions améliorées montrent comment le cerveau peut s’adapter dans des circonstances extrêmes pour permettre la cognition et la conscience — même lorsque la moitié de celle-ci a disparu. À l’avenir, les auteurs de l’étude espèrent examiner comment ces connexions peuvent aider les patients dont le tissu cérébral est endommagé ou manquant à compenser tout en effectuant des tâches spécifiques.

Au-delà de cela, les scientifiques disent que comprendre comment les cerveaux atypiques se développent et s’organisent pourrait débloquer de nouveaux traitements pour les personnes atteintes de lésions cérébrales.

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