Une étude récente cartographie un réseau cérébral crucial pour la conscience, révélant les connexions qui maintiennent l'éveil pendant le repos. Cette recherche fournit de nouvelles connaissances et outils pour traiter les lésions cérébrales et les troubles neurologiques.
Les chercheurs ont identifié un réseau cérébral sous-cortical qui combinerait éveil et conscience et jouerait un rôle clé dans la conscience humaine.
Une étude récemment publiée dans Médecine translationnelle scientifique par des chercheurs du Massachusetts General Hospital et du Boston Children's Hospital, tous deux faisant partie du système de santé Mass General Brigham, présente une carte de connectivité d'un réseau cérébral. Cette carte, suggèrent les chercheurs, est essentielle au maintien de la conscience humaine.
L’étude impliquait des analyses à haute résolution qui ont permis aux chercheurs de visualiser les connexions cérébrales à une résolution spatiale submillimétrique. Cette avancée technique leur a permis d’identifier des voies inédites reliant le tronc cérébral, le thalamus, l’hypothalamus, le prosencéphale basal et le cortex cérébral.
Le réseau d’excitation ascendante
Ensemble, ces voies forment un « réseau d’éveil ascendant par défaut » qui maintient l’éveil dans le cerveau humain conscient et au repos. Le concept de réseau « par défaut » repose sur l’idée selon laquelle des réseaux spécifiques au sein du cerveau sont fonctionnellement plus actifs lorsque le cerveau est dans un état de conscience au repos. En revanche, d’autres réseaux sont plus actifs lorsque le cerveau exécute des tâches orientées vers un objectif.
Pour étudier les propriétés fonctionnelles de ce réseau cérébral par défaut, les chercheurs ont analysé les données d’IRM fonctionnelle à l’état de repos de 7 Tesla du projet Human Connectome. Ces analyses ont révélé des liens fonctionnels entre le réseau d'éveil ascendant par défaut sous-cortical et le réseau de mode cortical par défaut qui contribue à la conscience de soi dans le cerveau conscient et au repos.
Contributions aux neurosciences
Les cartes complémentaires de connectivité structurelle et fonctionnelle fournissent une base neuroanatomique pour intégrer l’éveil et la conscience dans la conscience humaine. Les chercheurs ont publié les données d’IRM, les méthodes de cartographie cérébrale et un nouvel atlas du Harvard Ascending Arousal Network, pour soutenir les efforts futurs visant à cartographier la connectivité de la conscience humaine.
« Notre objectif était de cartographier un réseau cérébral humain essentiel à la conscience et de fournir aux cliniciens de meilleurs outils pour détecter, prédire et favoriser la reprise de conscience chez les patients souffrant de lésions cérébrales graves », explique l'auteur principal Brian Edlow, MD, co-auteur. -directeur de Mass General Neuroscience, directeur associé du Centre de neurotechnologie et de neurorécupération (CNTR) à Mass General, professeur agrégé de neurologie à la Harvard Medical School et chercheur MGH du Chen Institute 2023-2028.
Le Dr Edlow explique : « Nos résultats de connectivité suggèrent que la stimulation des voies dopaminergiques de l'aire tegmentale ventrale a le potentiel d'aider les patients à se remettre du coma, car ce nœud central est connecté à de nombreuses régions du cerveau qui sont essentielles à la conscience.
L'auteur principal Hannah Kinney, MD, professeur émérite au Boston Children's Hospital et à la Harvard Medical School, ajoute que « les connexions cérébrales humaines que nous avons identifiées peuvent être utilisées comme une feuille de route pour mieux comprendre un large éventail de troubles neurologiques associés à une conscience altérée, du coma , aux convulsions, au syndrome de mort subite du nourrisson (SMSN).
Les auteurs mènent actuellement des essais cliniques pour stimuler le réseau d’éveil ascendant par défaut chez les patients atteints de coma après un traumatisme crânien, dans le but de réactiver le réseau et de restaurer la conscience.
L'étude a été financée par la Fondation James S. McDonnell, la Instituts nationaux de la santél'American SIDS Institute et un prix de recherche MGH du Chen Institute.
