Une étude d'imagerie cérébrale révèle des connexions essentielles à la conscience humaine

Dans un article intitulé « L'IRM multimodale révèle des connexions du tronc cérébral qui soutiennent l'éveil dans la conscience humaine », publié dans Science Translational Medicine, une équipe de chercheurs du Massachusetts General Hospital et L'hôpital pour enfants de Boston a créé une carte de la connectivité du réseau cérébral qu'il considère comme essentielle à la conscience humaine.

L'étude comprenait des scans haute résolution qui ont permis aux chercheurs de visualiser les connexions cérébrales avec une résolution spatiale submillimétrique. Cette avancée technologique leur a permis d'identifier des voies jusqu'alors non détectées reliant le tronc cérébral, le thalamus, l'hypothalamus, le prosencéphale basal et le cortex cérébral.

Ensemble, ces voies forment le « réseau d'activation ascendant par défaut » qui maintient l'éveil dans un état de repos chez une personne consciente. Le concept de réseau par défaut repose sur l’idée que certains réseaux du cerveau sont fonctionnellement plus actifs lorsque le cerveau est au repos. Alors que d'autres réseaux sont plus actifs lorsque le cerveau effectue 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'activation ascendant par défaut sous-cortical et le réseau cortical par défaut qui favorise la conscience de soi à l'état de repos.

Des cartes de connectivité structurelles et fonctionnelles complémentaires fournissent une base neuroanatomique pour l'intégration de l'éveil et de la conscience dans la conscience humaine. Les chercheurs publient des données IRM, des techniques de cartographie cérébrale et un nouveau Harvard atlas réseau d'activation ascendant pour soutenir les efforts futurs visant à cartographier la connectivité de la conscience humaine.

"Notre objectif était de créer une carte du 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 présentant un traumatisme crânien grave", explique l'auteur principal. Dr Brian Edlow, codirecteur du Massachusetts Neuroscience Center, directeur associé du Center for Neurotechnology and Neurorecovery (CNTR) du Massachusetts General Hospital, professeur adjoint de neurologie à la Harvard Medical School et membre du Chen Research Center du Massachusetts General Hôpital pour 2023-2028.

Dr. Edlow explique : "Nos résultats de connectivité suggèrent que la stimulation des voies dopaminergiques dans la zone tegmentale ventrale a le potentiel d'aider les patients à se remettre du coma, car cette plaque tournante est connectée à de nombreuses régions du cerveau essentielles à la conscience."

L'auteur principal, le Dr Hannah Kinney, 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 altération de la conscience., du coma aux convulsions et au syndrome de mort subite du nourrisson (SMSN).

Les auteurs mènent actuellement des essais cliniques pour stimuler le réseau d'activation ascendant par défaut chez les patients dans le coma après un traumatisme crânien, dans le but de réactiver le réseau et de restaurer la conscience.. p>