Un nouvel article publié par Cell Reports, dans lequel des chercheurs ont étudié des primates, élucide une partie de la question. Ils ont en effet conclu que trois anesthésiques très différents déstabilisaient tous l’activité cérébrale des macaques de la même manière, bien qu’ils agissent sur des molécules cérébrales entièrement distinctes.
Cela semble étayer l’hypothèse selon laquelle les effets de l’anesthésie générale pourraient être attribués à davantage que les voies individuelles sur lesquelles interviennent les médicaments, comme une interruption de la communication entre les groupes de neurones. La compréhension du fonctionnement de ces traitements pourrait un jour permettre aux médecins de calculer des doses avec encore plus de précision, et peut-être même d’expliquer précisément la conscience.
Que fait l’anesthésie générale au cerveau ?
Earl Miller, professeur en neurosciences cognitives au MIT et coauteur de cette nouvelle étude, explique que le propofol, la kétamine et la dexmédétomidine sont des anesthésiques fréquemment utilisés, mais qu’ils agissent sur différents systèmes du cerveau. Mais alors, comment peuvent-ils avoir des effets similaires sur la conscience ?
« Grâce à plusieurs études menées ces dix dernières années, nous avons découvert qu’il ne s’agit pas simplement de désactiver le cortex », cette partie de notre cerveau chargée de traiter les informations. Earl Miller poursuit : « Cela modifie les dynamiques du cortex, et cet article propose une autre manière de se pencher sur ce phénomène ».
Lorsque vous êtes réveillé(e), des messages circulent entre vos neurones, créant des schémas d’activité électrique bien connus des médecins et chercheurs. Ils les observent d’ailleurs à l’aide d’un électroencéphalogramme (EEG), qui utilise des électrodes placées sur le crâne. C’est ce que le chercheur définit comme les dynamiques du cerveau, et lorsque quelqu’un s’endort ou est placé sous anesthésie, ces schémas se transforment drastiquement.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs ont étudié les effets de ces trois médicaments sur des macaques rhésus. Toutefois, au lieu de les équiper d’électrodes placées sur leur crâne, ils les ont installés par voie chirurgicale, directement dans leur cerveau, afin de surveiller au plus près les types d’activités enregistrés par l’EEG.
Comment le cerveau réagit-il ?
Les chercheurs ont ainsi visionné les résultats des macaques à l’administration d’anesthésiques et ont ainsi observé les schémas familiers de l’inconscient prendre le dessus.
Puis, curieux de savoir comment leur cerveau réagirait à toute modification de l’environnement, ils ont par la suite diffusé des sons. Selon Earl Miller, à l’état conscient, de telles perturbations n’affectent le comportement du cerveau que très brièvement.
Pourtant, les cerveaux des macaques sous anesthésie se sont avérés être bien moins stables. « Vous introduisez une perturbation, il met plus de temps à se ressaisir et à retrouver son fonctionnement normal », poursuit-il. Dès lors, le cerveau conscient se comporte comme une toupie qui tourne très vite, capable d’encaisser les chocs et les secousses, tandis que le cerveau inconscient serait plutôt une toupie qui tourne plus lentement, et donc plus vulnérable aux perturbations : en un mot, instable.
Les chercheurs ont par ailleurs constaté cette instabilité peu importe le médicament utilisé, un élément « très frappant » estime Ben Palanca, professeur en anesthésie à la faculté de médecine de l’université de Washington, qui n’a pas participé à l’étude : « Ils ont obtenu des résultats assez similaires avec les trois anesthésiques, qui ont pourtant des mécanismes d’action très différents ». Cela remet donc en question ce que traduit exactement cette instabilité, sur le niveau de neurones et la manière dont ils communiquent entre eux.
Surveiller le cerveau pendant une intervention chirurgicale
En réalité, la compréhension du fonctionnement cérébral sous anesthésie est moins une question de curiosité qu’une information cruciale capable d’influencer véritablement la manière dont l’anesthésie est surveillée et administrée.
L’EEG peut ainsi s’avérer utile pour surveiller le niveau de conscience des patients, et il plutôt démocratisé en Europe pendant les interventions chirurgicales, comme l’explique Darren Hight, chercheur à l’hôpital universitaire de Berne, en Suisse, et qui n’a pas contribué à cette nouvelle étude. « Il y a un retour à l’EEG ces derniers temps. Beaucoup de gens commencent à en entendre parler et sont intéressés ». Parmi les avantages de cet examen, citons notamment l’argument avancé par Emery Brown, professeur en anesthésie à la faculté de médecine de Harvard et auteur de la nouvelle étude, qui milite pour son déploiement plus généralisé aux États-Unis : le suivi de l’activité cérébrale pourrait permettre d’administrer des doses plus faibles, et donc de générer moins d’effets secondaires.
La compréhension de l’activité cérébrale sous anesthésie pourrait ainsi aider les médecins à personnaliser le dosage des médicaments. « Si nous pouvons administrer des doses d’anesthésique plus précises en surveillant ces schémas cérébraux, nous pouvons réduire la quantité d’anesthésique et donc diminuer les risques », estime Earl Miller. Des travaux comme ceux menés dans cette nouvelle étude pourraient même apporter plus de lumière sur l’inconscience.
Le professeur poursuit : « Si l’on analyse différents anesthésiques et que l’on découvre une signature universelle de l’inconscience, cela nous donnera une indication précieuse sur ce qui caractérise la conscience. »
- Article issu de TIME US - Traduction Mathilde PACE
