Mesurer l'écho de la conscience ? (Communiqué de presse de l'Université de Liège)
Une nouvelle étude menée par une équipe internationale de chercheurs en neurosciences, dont ceux du Coma Science Group de l'Université de Liège, montre que le niveau de conscience peut être évalué objectivement par une mesure de la complexité de la réponse du cerveau à une impulsion magnétique.
Les expériences, présentées cette semaine dans la revue Science Translational Medicine, apportent un éclairage nouveau sur les corrélats neuronaux de l'expérience consciente et ouvrent la possibilité de détecter la conscience même chez des patients qui récupèrent du coma.
Dans la pratique clinique, la conscience est évaluée en fonction de la capacité d'un sujet à répondre à des stimuli et des commandes telles que "serrer la main" ou "ouvrir les yeux". Cependant, beaucoup de patients cérébro-lésés peuvent être conscients, mais incapable de répondre, tout simplement parce qu'ils sont incapables de traiter et de comprendre des commandes ou parce qu'ils sont complètement paralysés. Pour un nombre significatif de patients, un état conscient peut ainsi passer inaperçu.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont entrepris de mesurer ce qui, au moins en théorie, rend le cerveau si spécial pour la conscience : son incroyable capacité à intégrer l'information.
Pour ce faire, les chercheurs ont essayé de "zipper", c'est-à-dire de compresser le contenu de l'information de la réponse du cerveau à une perturbation magnétique (utilisant à cette fin des algorithmes identiques à ceux couramment appliqués pour compresser des images numériques avant de les envoyer par courriel).
" A la base, le principe est que plus le cerveau génère de l'information comme un tout intégré, moins il est possible de compresser sa réponse quand il est soumis à une forte stimulation. Nous évaluons la complexité de la réponse en fonction de l'écho généré " explique Olivia Gosseries, neuropsychologue, chargée de recherches du FNRS au sein de l'équipe du Coma Science Group à l'Université de Liège, premier auteur de cette étude avec Adenauer Casali de l'Université de Milan.
Cette nouvelle mesure (Pertubational Complexity Index - PCI) a été testée dans plusieurs conditions physiologiques, pharmacologiques et pathologiques où la conscience était présente, diminuée, perdue et retrouvée - comme l'éveil, le sommeil profond, le rêve, l'anesthésie sous différents médicaments, et chez des patients sévèrement cérébro-lésés présentant des diagnostics différents (coma, état végétatif/syndrome d'éveil non-répondant, état de conscience minimale et locked-in syndrome).
Il s'est avéré que cette mesure de complexité calculée sur la base des réponses corticales à la stimulation magnétique transcrânienne détermine de manière fiable le niveau de conscience des sujets dans ces différentes conditions.
Par ailleurs, ces résultats très encourageants ont permis aux chercheurs de construire, pour la première fois, une échelle de mesure objective le long du spectre conscience-inconscience. Une échelle qui peut être utilisée pour détecter la conscience même chez des patients qui ne répondent pas et qui sont complètement déconnectés du monde extérieur. C'est donc un nouvel outil d'évaluation d'une conscience résiduelle à la disposition des thérapeutes.
" Outre leur pertinence clinique, ces mesures confirment la prédiction théorique que la conscience a un lien étroit avec la capacité d'un système physique à intégrer l'information, c'est-à-dire à intégrer une quantité incroyable de diversité dans un seul objet. À cet égard, le cerveau se révèle être une pièce très particulière de la matière ", conclut Steven Laureys, directeur du Coma Science Group de l'ULg.
(référence : Casali AG et al. Science Translational Medicine. 2013;5:198ra105)