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L'imagerie cérébrale révèle des connexions essentielles à la conscience humaine
Dernière revue: 02.07.2025
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Dans un article intitulé « L'IRM multimodale révèle des connexions du tronc cérébral qui soutiennent l'éveil dans la conscience humaine », publié dans la revue Science Translational Medicine, une équipe de chercheurs du Massachusetts General Hospital et du Children's Hospital de Boston a créé une carte de connectivité d'un réseau cérébral qu'ils considèrent comme essentiel à la conscience humaine.
L'étude a nécessité des scanners haute résolution qui ont permis aux chercheurs de visualiser les connexions cérébrales avec une résolution spatiale submillimétrique. Cette avancée technique leur a permis d'identifier des voies jusqu'alors inaperçues 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'état de veille au repos chez les êtres conscients. Le concept de réseau « par défaut » repose sur l'idée que certains réseaux cérébraux sont fonctionnellement plus actifs au repos, tandis que d'autres le sont davantage 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 au repos à 7 Tesla du Human Connectome Project. Ces analyses ont révélé des connexions fonctionnelles entre le réseau d'activation ascendant par défaut sous-cortical et le réseau par défaut cortical qui régule la conscience de soi au repos.
Des cartes de connectivité structurelle et fonctionnelle complémentaires fournissent une base neuroanatomique pour l'intégration de l'éveil et de la conscience dans la conscience humaine. Les chercheurs ont publié des données d'IRMf, des techniques de cartographie cérébrale et un nouvel Atlas de Harvard sur le réseau d'activation ascendante afin de soutenir les futurs efforts de cartographie de la connectivité de la conscience humaine.
« Notre objectif était de cartographier le réseau cérébral humain essentiel à la conscience et de fournir aux cliniciens de meilleurs outils pour détecter, prédire et favoriser la récupération de la conscience chez les patients souffrant de lésions cérébrales traumatiques graves », explique l'auteur principal, le Dr Brian Edlow, codirecteur du Massachusetts General Hospital Neuroscience Center, directeur associé du Center for Neurotechnology and Neurorestoration (CNTR) du Massachusetts General Hospital, professeur associé de neurologie à la Harvard Medical School et chercheur Chen 2023-2028 au Massachusetts General Hospital.
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 sortir du coma, car ce centre est connecté à de nombreuses régions du cerveau qui sont essentielles à la conscience. »
L'auteur principal, le Dr Hannah Kinney, professeur émérite à l'hôpital pour enfants de Boston et à la faculté de médecine de Harvard, ajoute que « les connexions cérébrales humaines que nous avons identifiées peuvent être utilisées comme feuille de route pour mieux comprendre un large éventail de troubles neurologiques associés à une altération de la conscience, du coma aux crises d'épilepsie et au syndrome de mort subite du nourrisson (SMSN) ».
Les auteurs mènent actuellement des essais cliniques visant à stimuler le réseau activateur ascendant par défaut chez des patients dans le coma suite à un traumatisme crânien afin de réactiver le réseau et de restaurer la conscience.