vendredi 3 juin 2016

LE TEST DU TENNIS : CHERCHER DES SIGNES DE CONSCIENCE.


Après 2 semaines de combats, le tournoi de tennis de Roland Garros touche à sa fin ! Quinze jours de matchs, de rebondissements… et de pluie.

Aujourd’hui a lieu la finale dame, opposant Serena Williams à l'espagnole Muguruza. Demain ça sera le tour des hommes, le britannique Andy Murray défiera le serbe Novak Djokovic, grand favori.

Mais si aujourd’hui nous parlons tennis, ce n’est pas pour évoquer ce qu’il se passe à Porte d’Auteuil mais pour découvrir les travaux de 2 équipes, l’une basée à Liège, en Belgique, et l’autre à Cambridge en Angleterre.

La collaboration entre ces chercheurs leur ont permis de mettre en place une méthode originale permettant de déterminer si une personne est consciente ou non.

Ils l’ont appelé le test du tennis.



La conscience peut être définie comme la connaissance, intuitive ou réflexive immédiate, que chacun a de son existence et de celle du monde extérieur –dixit le dictionnaire Larousse. Etre conscient, c’est être conscient à soit même et au monde qui nous entoure. De plus, la conscience ne se conçoit pas sans objet : être conscient, c’est être conscient de quelque chose.
 

On a tendance à spontanément imaginer la conscience comme un phénomène dichotomique : soit on est conscient (maintenant, lorsque vous lisez ces lignes) soit on est inconscient (lorsque l’on dort, qu’on est sous anesthésie générale ou quand on est dans le coma).

La réalité est un petit peu plus complexe.

La conscience est un phénomène qui peut au contraire être graduel. Ainsi, entre le coma et la pleine conscience (je ne parle pas là de la technique de méditation !) se trouve l’état de conscience minimale. Il s’agit d’un état très difficile à diagnostiquer pour les médecins car l’état de conscience de ces patients est très variable dans le temps. Ils ont le plus souvent subis de très lourdes lésions cérébrales et ne peuvent pas communiquer de leur plein grès, quand bien même la flamme de la conscience s’allume en eux par intermittence.

 
Si on peut définir la conscience par son contenu, elle se caractérise aussi par notre "présence au monde", que l'on appelle éveil ou vigilance. L'éveil, qui ne résume pas à lui seul la conscience, lui est nécessaire : il faut être éveillé pour être conscient. Ainsi, lorsque vous dormez, vous êtes inconscients.


La conscience se décompose en 2 grands phénomènes : la conscience des choses
(échelle en vert) et l'éveil au monde ou vigilance (en orange). Les 2 sont souvent liés (l'éveil permettant la conscience) : ainsi, lorsque vous dormez, vous êtes à la fois non vigilant et donc inconscient. Mais ces 2 phénomènes résultent de mécanismes
neuronaux différents et sont donc dissociables ! 

Mais l'éveil n'est pas suffisant à la conscience. Il existe un état très particulier dans lequel une personne peut être parfaitement éveillée sans pour autant être consciente : tous les matins, ces patients se réveillent, tous les soirs ils s’endorment. Ils n’en restent pas moins inconscients, incapables de répondre de manière adaptée aux stimuli que leur présente leur médecin ou leur famille.
 

On appelle cet état le syndrome d’éveil non répondant, ce qui correspond à l’état végétatif –dont le terme est appelé à disparaître car trop négativement connoté.
 
 

Récapitulons. La conscience possède 2 facettes très différentes : la conscience des choses et l'éveil au monde. Une personne peut être consciente, en état de conscience minimale ou inconsciente, éveillée ou endormie. Lorsque vous dormez, vous être endormi inconscient, et en ce moment même vous êtes conscient éveillé. Cependant, certains patients peuvent être éveillés mais inconscients : c’est l’état d’éveil non répondant, ou état végétatif.


Je ne vous ai pas perdu ? Alors on continue.

La différence entre l’état de conscience minimale et le syndrome d’éveil non répondant est extrêmement difficile à distinguer, même pour des médecins aguerris : dans les 2 cas, ils sont devant des patients inertes et incapables de communiquer de leur propre initiative. Mais si les personnes en syndrome d’éveil non répondant sont incapables de répondre, car totalement inconscientes, les patients en état de consciences minimales  en sont eux capables, si on leur en donne les moyens !

Ce diagnostic est absolument capital car l’écart entre l’éveil non répondant et la conscience minimale est abyssal : en état de conscience minimale, le sujet est capable de ressentir la douleur, des émotions et d’écouter ses proches (pas forcément de les comprendre), contrairement au patient victime d’un syndrome d’éveil non répondant. La prise en charge est donc radicalement différente en fonction du diagnostic.

Un patient en état de conscience minimale a beaucoup plus de chance d’être de nouveau pleinement conscient dans les semaines à venir qu’un patient en éveil non répondant : le pronostic est radicalement différent en fonction du diagnostic.

 
Dans plusieurs pays, l’euthanasie (ou l’arrêt des soins) est autorisée pour les patients en état d’éveil non répondant, et au contraire formellement interdite sur des patients minimalement conscients !
 
 

Maintenant, imaginez : vous marchez dehors quand, au détour d’une rue, vu apercevez une personne inanimée sur le sol. Que lui est-il arrivé ? Comment savoir si elle est consciente ?




« Monsieur, m’entendez-vous ? »

Pas de réponse… Il a l’air d’être inconscient.

« Si vous m’entendez, serrez-moi la main ! »

S’il ne vous serre pas la main, vous devez immédiatement libérer ses voies respiratoires, déterminer s’il respire, et le cas échéant… Débuter un massage cardiaque !
 
Sans oublier d'appeler le SAMU !

 
Bref, tout ça pour vous montrer que lorsqu’on veut savoir si une personne devant nous est consciente ou non, on va le questionner et attendre une réponse de sa part, considérée comme une preuve de conscience.

Cette réponse n’est pas nécessairement verbale : lorsque vous prenez sa main en lui demandant de la serrer, et qu’effectivement il vous la sert, vous pouvez considérer que cela est une preuve qu’il est conscient.

Mais que se passe-t-il si cette personne, pourtant parfaitement consciente, n’est pas capable de vous serrer la main ? Par exemple, si son bras est paralysé, ou s’il ne peut pas vous entendre ?

Dans un tel cas, nous serions à risque d’affirmer que la personne devant nous est inconsciente, alors qu'elle l'est pourtant parfaitement ! Elle n’est simplement pas capable de le communiquer.

C’est pour cela que les médecins-chercheurs tentent de développer toujours plus d’outils pour être le plus sûr possible de leur conclusion.



Selon une étude de l’équipe belge, plus de 40% des patients diagnostiqués en état d’éveil non répondant sont en réalité en état de conscience minimale.

C’est de ce terrible constat que débute la réflexion de nos chercheurs belges et anglais : si les signes cliniques sont si difficiles à déceler, pouvons-nous développer de nouveaux examens, plus fiables, pour aider à trancher d’un côté ou de l’autre ?

Ils utilisèrent pour cela une machine, l’IRM fonctionnelle, qui permet de détecter les activations cérébrales lors d’une tâche donnée ou au repos. Ainsi, si vous parlez dans l’IRM, les chercheurs ou les radiologues pourront voir d’activer les aires du langage de votre cerveau.

Leur idée est très simple : sachant que des images mentales différentes font appel à des activations cérébrales différentes, est-on capable de déterminer les premières des secondes -sachant que ces images mentales peuvent être considérées comme une preuve de conscience ? Si oui, peut-on s’en servir comme moyen de communication avec la personne inerte ?

La première étape de leur cheminement fut de tester si cela fonctionne chez des sujets normaux –c’est-à-dire totalement conscients et éveillés.

Tout d’abord, après les avoir installés dans l’IRM, ils leur demandèrent soit de s’imaginer jouant au tennis, soit de s’imaginer parcourant les pièces de leur maison.

 



Lorsque le sujet s’imaginait en train de jouer au tennis, son aire motrice supplémentaire s’activait. Il s’agit d’une région du lobe préfrontal dont le rôle est la planification des mouvements. En revanche, lorsque les sujets s’imaginaient déambulant dans leur maison, c’était leur cortex pariétal et leur hippocampe qui s’activaient –ce qui n’est pas surprenant car ces régions sont impliquées dans la mémoire et la navigation spatiale.


L'aire motrice supplémentaire, qui appartient au lobe préfrontal, est indiquée
en vert sur ce dessin. Le lobe pariétal est en orange. L'hippocampe n'est ici pas
représenté car c'est une structure cérébrale profonde.

Ces 2 tâches activaient donc des régions suffisamment distinctes du cerveau. Mais pouvait-on déduire les pensées de ces personnes simplement en regardant leurs activations cérébrales ?

Pour répondre à cette question, les chercheurs eurent l’approche inverse : ils s’amusèrent à deviner laquelle des 2 situations un sujet était en train d’imaginer, rien qu’en regardant son IRM.

Un sans-faute !

Il était donc possible de savoir, à l’aveugle, à quoi pensaient tous les sujets simplement en regardant leur IRM.

Mais le fait que ce test fonctionne chez des personnes normales ne veut pas dire qu’il fonctionne aussi chez des patients victimes du syndrome d’éveil non répondant et en état de conscience minimale.
 


 

Pouvait-il aider à faire la distinction entre les deux, et éviter de graves erreurs diagnostiques ?


 


C’est à ce moment-là que qu’une jeune femme arriva dans le service hospitalier de nos chercheurs. Elle avait subi, 5 mois plus tôt, un terrible accident de la route qui lui avait causé de lourds dommages cérébraux. Depuis, elle se réveillait chaque matin et s’endormait tous les soirs, et malgré les examens cliniques très précautionneux des médecins et les stimulations de ses proches, elle ne montrait aucun signe de conscience.

Elle était atteinte du syndrome d’éveil non répondant, ou état végétatif.

Le test mis au point par nos chercheurs belges et anglais allait-il permettre de remettre en cause le diagnostic ?

Ils la placèrent dans leur IRM fonctionnelle, juste après lui avoir donné une instruction, à l’oreille : imaginez que vous jouez au tennis.

En état végétatif, donc inconsciente, on ne devrait observer aucune réaction cérébrale spécifique.

Et pourtant, son aire motrice supplémentaire s’activa très clairement.

« Imaginez que vous vous baladez dans les pièces de votre maison. »

Son cortex pariétal et son hippocampe s’activèrent à leur tour.


Images d'IRM fonctionnelle de la patiente en question. On voit en bleu les activations du cortex pariétal et de l'hippocampe, et en rouge l'activation de l'aime motrice supplémentaire. La "grosse tâche noire" que l'on peut voir en plein milieu du cerveau à gauche correspond à un ventricule cérébral latéral, particulièrement dilaté -ce qui est un signe l'atrophie cérébrale, c'est à dire qu'une grande partie de son cerveau est "mort".

Ainsi, cette jeune femme, diagnostiquée dans un état d’éveil non répondant, était capable de répondre aux instructions des chercheurs, qui étaient capables de détecter cette réponse en analysant son fonctionnement cérébral.

Cette jeune femme, entièrement paralysée, complètement inerte, était en réalité consciente !

Encore mieux, grâce au test du tennis, elle était désormais capable de communiquer : elle pouvait répondre à une question fermée soit en imaginant sa maison (équivalent au "non"), soit en jouant au tennis ("oui").

Le test du tennis venait apporter un changement radical dans la prise en charge et le pronostic de cette patiente.

Alors attention, n’allons pas déshonorer les médecins qui avaient posé le diagnostic d’éveil non répondant : la jeune femme correspondait exactement aux critères cliniques du syndrome et n’était pas capable de communiquer avec eux.
Il a fallu déchiffrer son fonctionnement cérébral pour s’en apercevoir !

De plus, se trouvant dans un état de conscience minimale, qui est comme nous l’avons dit très fluctuant, elle pouvait être par moment complètement consciente, comme dans l’IRM, et à d’autres moments inconsciente.

Autrement dit, peut être que si nos chercheurs lui avait fait passer l’IRM 2 heures plus tôt, elle aurait été incapable de répondre.

 

Le test du tennis est-il fiable ?

 

 
Nos chercheurs mirent en place une troisième étude pour savoir si cet examen, qui avait si bien marché sur un patient, pouvait être efficace sur tous les autres.

Entre janvier 2008 et juin 2012, ils testèrent leur méthode sur plus d’une centaine de patients en état de conscience minimale, en éveil non répondant ou victimes du locked-in syndrom. Y avait-il une concordance entre le diagnostic clinique et le test du tennis ? Etait-il capable de prédire la récupération des patients ?

La réponse fut très mitigée.

Pour 40% des patients diagnostiqués en état de conscience minimale, le test du tennis était incapable de déceler une quelconque trace de conscience.

Cela certainement à cause des fluctuations des états de conscience dont nous parlions plus haut : dans un état de conscience minimale, le patient oscille entre des moments conscients entrecoupant des périodes d’inconscience. Si le test tombe « au mauvais moment », les médecins concluront à tort à un état d'éveil non répondant.

Il ne faut pas non plus oublier la volonté propre du patient, qui s’il est conscient, peut très bien refuser d’effectuer la tâche que le chercheur propose.

Il n’existe pas de test miracle de la conscience.

Le test du tennis, pourtant si prometteur, n’arrive pas à franchir sans encombre l’épreuve de l’essai clinique.

Mais il constitue une nouvelle arme qui, utilisée en parallèle de l’examen clinique et d’autres examens d’imagerie, permet d’affiner le diagnostic et de commettre moins d’erreurs.








J'espère que ce (long !) article vous a plu et ne vous a pas trop embrouillé le cerveau ! N'hésitez pas à mettre vos impressions dans les commentaires ! Bon week-end à tous !

SOURCES :
- S. Laurens. (2006). Les degrés de la conscience. Pour la science, n350.
- Boly, M., Coleman, M. R., Davis, M. H., Hampshire, A., Bor, D., Moonen, G., ... & Owen, A. M. (2007). When thoughts become action: an fMRI paradigm to study volitional brain activity in non-communicative brain injured patients. Neuroimage, 36(3), 979-992.
- Owen, A. M., Coleman, M. R., Boly, M., Davis, M. H., Laureys, S., & Pickard, J. D. (2006). Detecting awareness in the vegetative state. science, 313(5792), 1402-1402.
- Stender, J., Gosseries, O., Bruno, M. A., Charland-Verville, V., Vanhaudenhuyse, A., Demertzi, A., ... & Soddu, A. (2014). Diagnostic precision of PET imaging and functional MRI in disorders of consciousness: a clinical validation study. The Lancet, 384(9942), 514-522.
- http://www.chups.jussieu.fr/polys/neuro/semioneuro/POLY.Chp.5.5.html
- https://sommeil.univ-lyon1.fr/articles/challamel/sommenf/etats.php

2 commentaires:

  1. Extrêmement intéressant, cet article me fait penser à l'excellent livre de Stanislas Dehaene : le code de la conscience où de telles expériences sont décrites (entre autre)

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    1. Merci beaucoup ! Vous avez totalement raison pour le Code de la conscience, qui est un livre absolument génial ! (tout comme son auteur)
      L'idée de l'article m'est en revanche venue à la lecture d'un de ses compères, Steven Laureys ("Un si brillant cerveau, aux éditions Odile Jacob, qui est un très bon ouvrage de vulgarisation lui aussi ! Et surement un peu plus accessible que le code de la conscience.)qui est ni plus ni moins que le "créateur" du test du tennis.

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