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Pourquoi Terry Wallis s'est-il réveillé après 19 ans au lit ?
En 2003, 19 ans après qu'un accident de voiture l'a laissé dans un état de conscience minimale, Terry Wallis, 39 ans, a spontanément commencé à parler. Maintenant, en utilisant des IRM spécialisées, les chercheurs ont examiné le cerveau de Wallis et ont trouvé des changements remarquables dans sa substance blanche. Les résultats pourraient un jour aider les scientifiques à comprendre ce qui se passe dans le cerveau des patients peu conscients et comment de nouvelles interventions pourraient les ramener à une pleine conscience.
Images du tenseur de diffusion d'un cerveau au premier scanner (à gauche) et 18 mois plus tard (à droite). La couleur montre la direction des fibres de matière blanche, par exemple, le vert pour les faisceaux de fibres antéro-postérieurs. La grande zone rouge du deuxième balayage (flèche) montre ce que les scientifiques pensent être la croissance de nouveaux processus neuronaux dans une partie du cerveau qui contrôle le mouvement. (Crédit : Weill Cornell Citigroup Biomedical Imaging Center/Henning U. Voss.)
Une conscience minimale n'est pas rare après une grave lésion cérébrale, affectant au moins 25 000 personnes aux États-Unis. Mais contrairement au coma, qui ne dure généralement que quelques semaines après un accident, un état de conscience minimale peut se prolonger pendant des mois ou des années. Les patients sont pour la plupart inconscients de leur environnement et incapables de communiquer, mais ils peuvent parfois prononcer des mots, saisir des objets ou répondre à des questions. (Cette condition est distincte de l'état végétatif, qui peut également durer des mois ou des années mais n'est pas caractérisé par une telle conscience intermittente.)
Les scientifiques savent très peu de choses sur ce qui se passe dans le cerveau pendant de si longues périodes d'altération de la conscience. Les recherches sur les humains et les animaux au cours des dernières années ont montré que le cerveau adulte a une certaine capacité d'autoréparation. Les patients victimes d'un AVC, par exemple, peuvent parfois récupérer la parole ou la fonction motrice lorsque les voies neuronales du cerveau se réorganisent pour compenser les zones blessées. Et certains patients reprennent conscience après des mois voire des années, comme dans le cas remarquable de Wallis. Mais les médecins ne savent pas encore comment prédire qui ira mieux, et peu de traitements existent pour stimuler la réorganisation innée qui se produit. De nouvelles techniques d'imagerie cérébrale, telles que celles utilisées pour générer les scans du cerveau de Wallis, pourraient aider à changer cela.
Le rétablissement de Wallis a commencé par un mot, maman. Bien que de telles déclarations ne soient pas inconnues chez les patients peu conscients, ses médecins et sa famille ont été surpris lorsque son discours a continué de s'améliorer. Pour tenter de découvrir la source du rare retour à la conscience de Wallis, une équipe dirigée par un neurologue navire Nicolas , du Weill Medical College de l'Université Cornell à New York, a utilisé une nouvelle variante d'imagerie par résonance magnétique appelée imagerie du tenseur de diffusion (DTI). Cette technique peut donner aux scientifiques une image détaillée des faisceaux de fibres du cerveau - les processus neuronaux qui relayent les messages entre les différentes parties du cerveau. (Voir TR10 : Diffusion Tensor Imaging, mars/avril 2006.) Il n'avait jamais été utilisé auparavant pour examiner un patient peu conscient.
Le premier scan DTI, enregistré huit mois après ses premiers mots, a montré que Wallis avait de profondes lésions cérébrales. Par rapport au cerveau de 20 sujets normaux, la structure globale et les fibres neurales de son cerveau présentaient une dégénérescence sévère. C'est en soi une connaissance majeure – qu'il pourrait avoir autant de blessures et encore avoir ce genre de récupération des années plus tard, dit Schiff.
Mais les scientifiques ont également découvert qu'une grande zone à l'arrière de son cerveau semblait avoir plus de fibres que la normale, toutes orientées dans la même direction – laissant entendre que de nouvelles voies avaient germé pour connecter différentes structures cérébrales. Ce schéma inhabituel englobait une partie du cerveau connue sous le nom de précuneus, qui est très active pendant l'éveil conscient mais moins active pendant le sommeil ou l'anesthésie, dit Steven Laurey , neurologue à l'Université de Liège en Belgique.
Dix-huit mois après le premier scanner, Wallis s'était encore amélioré – il pouvait bouger ses membres inférieurs auparavant paralysés, une récupération aussi inattendue que sa récupération de la parole, dit Schiff. Lorsque les chercheurs ont photographié son cerveau une deuxième fois, ils ont découvert que la zone inhabituelle dans le dos s'était normalisée, tandis qu'une autre région, dans une zone qui régule les mouvements, semblait s'être développée davantage. Les résultats ont été publiés cette semaine dans Le Journal d'Investigation Clinique .
Les chercheurs pensent que les changements observés dans les images cérébrales correspondent à la croissance de nouvelles connexions neuronales. Cette croissance pourrait déclencher la récupération de différentes fonctions, telles que le langage et le mouvement. Pourquoi a-t-il émergé ? Aucun de nous ne peut répondre à cela, dit Joy Hirsch , un neuroscientifique de l'Université Columbia qui n'était pas impliqué dans l'étude actuelle mais collabore avec les chercheurs sur d'autres projets. Mais cela suggère un fondement biologique au rétablissement.
Jacques Bernat, un neurologue de la Dartmouth Medical School à Hanover, NH, met en garde contre le fait de tirer une conclusion trop large du rétablissement de Wallis : les gens ont tendance à entrer dans un état de conscience minimale après avoir subi des lésions diffuses des processus neuronaux dans le cerveau plutôt que la mort massive des cellules neurales elles-mêmes , et de telles blessures peuvent être plus faciles à récupérer. Mais il dit que le fait que les améliorations motrices de Wallis soient en corrélation avec un changement neuronal dans une zone du cerveau qui contrôle le mouvement est particulièrement excitant. Nous devons découvrir à quelle fréquence cela se produit et pourquoi cela se produit, dit Bernat.
Bien sûr, il est de toute façon difficile d'extrapoler à partir de ce cas extraordinaire. Personne ne sait à quoi ressemblait le cerveau de Wallis avant l'accident ou avant qu'il ne recommence à parler. Et on ne sait pas pourquoi ces parties spécifiques du cerveau ont pu se régénérer, ou comment les modèles particuliers de croissance ont aidé Wallis à récupérer. Mais les résultats soulignent à quel point il est important d'étudier les patients peu conscients. Je pense que cet article sert de phare - il suggère qu'il existe des mécanismes d'émergence dans la conscience, même si nous ne les comprenons pas, dit Hirsch. C'est un signe très prometteur pour un domaine qui n'a pas reçu beaucoup d'attention du monde médical et scientifique.
Laureys, qui a écrit un commentaire accompagnant l'article, ajoute qu'il espère que les résultats changeront le sentiment de désespoir que de nombreux médecins ressentent à propos des patients peu conscients ou végétatifs. Bien que les médecins sachent que le cerveau peut se réorganiser en formant de nouvelles connexions neuronales tout au long de la vie (un phénomène appelé neuroplasticité), Laureys dit qu'ils pensaient auparavant que ce processus s'essoufflait peu de temps après une blessure. Mais il espère que cette affaire les fera reconsidérer. Après de nombreuses années, il y a encore beaucoup de plasticité avec des conséquences cliniques très importantes, dit-il.
En fin de compte, les médecins espèrent trouver des signes spécifiques dans le cerveau qui prédisent quels patients iront mieux. Ils espèrent également développer des traitements ciblés qui pourraient aider ce processus. Mais nous ne pouvons pas répondre à ces questions sans des études de contrôle appropriées, dit Hirsch.
Les chercheurs de Cornell espèrent maintenant étudier un plus grand nombre de personnes dans un état de conscience minimale pour essayer d'obtenir une image plus systématique des mécanismes sous-jacents à la récupération.