Pourquoi est-on malade en voiture ?

Si vous lisez ce texte sur le siège arrière d’une voiture, vous souffrirez probablement d’ici quelques minutes de très désagréables nausées, accompagnées de sueurs, de palpitations, d’un inconfort grandissant voir d’anxiété. Cet état, si vous poursuivez votre lecture (cet article sera passionnant, je vous encourage à continuer), cela pourra même aller jusqu’à de pénibles vomissements. Rassurez-vous, vous pourrez m’accuser à loisir lorsque le conducteur vous réprimandera.

Le mal des transports est un phénomène extrêmement répandu. S’il semble toucher particulièrement les enfants et les femmes, c’est l’ensemble des Hommes sur la planète qui sont susceptibles de l’expérimenter. Dans une voiture, un bateau, un avion et même à dos de chameau ou d’éléphant (!), la plupart des moyens de transports peuvent en être à l’origine.

Mais d’où provient le mal des transports ? Sur quels mécanismes neuronaux repose-t-il ? Comment lutter contre ses désagréables symptômes ? Et quelle est son utilité biologique ?

Fixez le point noir sur la figure juste en dessous de ces lignes, et faites doucement osciller votre tête d’un côté puis de l’autre, comme si vous me disiez « non ».

Remarquez-vous l’extraordinaire phénomène qui vient de se passer ? Sans que vous le contrôliez, sans même que vous en ailliez conscience, vos deux yeux réalisent exactement le mouvement inverse de votre tête. Il existe une coordination parfaite entre vos muscles oculomoteurs (c’est-à-dire qui contrôlent les mouvements de vos yeux) et ceux de votre cou.

Ce processus, qu’on appelle réflexe oculo-vestibulaire, repose sur des connexions neuronales complexes entre les systèmes visuel et vestibulaire. Ce dernier capte les informations de position (de la tête) grâce à un petit organe situé juste dernière les oreilles, le labyrinthe. Présents en 2 exemplaires, à droite et à gauche, ils sont constitués de 3 canaux, dont le rôle est de détecter les rotations de la tête dans les 3 plans de l’espace, ainsi que 2 petites structures appelées saccule et utricule, qui détectent les mouvements de translation horizontal et vertical.

Les labyrinthes envoient leurs informations spatiales jusqu’au tronc cérébral, une structure située à la base du cerveau. Il s'agit d'une structure vitale de notre système nerveux. C’est à son niveau que sont organisé plusieurs grandes fonctions de l’organisme, comme la respiration. Il est organisé en noyaux qui assurent chacun une fonction distincte et sont fortement connectés entre eux. De nombreuses structures cérébrales communiquent avec le tronc cérébral, comme le cortex visuel.

Nous allons le voir, le mal des transports résulterait d’une inadéquation des informations visuelles et vestibulaire reçues par le cerveau.

A. Schéma de l'oreille interne, regroupant la cochlée (1, système auditif) et le système vestibulaire (2 : saccule, 3 : utricule, 4-6 : canaux semi-circulaires)
B. Schéma du tronc cérébral (coloré), situé à la base de notre cerveau. Il est situé de 3 parties : le mésencéphale (bleu), le pont (rouge) et la medulla (violet).
C. Réflexe oculo-vestibulaire. 1 : les labyrinthes détectent un mouvement de la tête ; 2 : cette information est transmise, via plusieurs nerfs et plusieurs noyaux du tronc cérébral, jusqu'au système oculomoteur ; 3 : les muscules oculomoteurs se contractent de façon coordonnée pour maintenir le regard fixe.

Assis à l’arrière de votre voiture, si un arrêt en urgence n’a (pour le moment) pas été nécessaire devant votre nausée grandissante, votre cerveau, via votre tronc cérébral, reçoit en effet des informations très contradictoires : d’un côté, votre système vestibulaire indique clairement un mouvement plus ou moins rectiligne (s’il y trop de virages, je ne pense pas que vous ayez pu tenir jusqu’à ces lignes), alors que de l’autre côté, vos yeux fixés sur l’écran rapportent une stabilité parfaite de votre environnement. C’est cette incohérence majeure qui est responsable de votre mal-être actuel –et pas moi !

Au niveau du tronc cérébral, un noyau bien particulier, l’area postrema, est chargé de l’intégration de ces informations sensorielles. C’est elle qui reçoit les messages des systèmes vestibulaires et visuels incohérents. Mais ce n’est pas elle qui est directement responsable de ce doux sentiment de malaise qui vous habite actuellement. Non, elle délègue cette plaisante tâche au noyau du tractus solitaire – qui ne doit pas s’étonner de rester isolé. Autant l’area postrema représente le carrefour d’intégration du conflit sensoriel, autant le noyau du tractus solitaire est celui qui déclenchera les vomissements apocalyptiques que devra subir l’ensemble des occupants de la voiture –et vous en premier.

L'area postrema et le noyau du tractus solitaire font tous les deux partie du tronc cérébral. L'area postrema est souvent considérée comme le "centre du vomissement". Cependant, nous allons voir que la réalité est plus complexe et que cette vision se révèle trop simpliste.

Dans un premier temps, le noyau du tractus solitaire discutera avec le cortex cérébral, situé au-dessus de lui. Grâce au thalamus qui joue les entremetteurs, il rencontre la douce insula, dont l’activation progressive fera naitre une tendre nausée. Mais l’insula n’est pas seule (la coquine) et introduit dans la partie sa copine amygdale et le cortex cingulaire, dont l’activation se traduit par une anxiété grandissante.

A. L'insula est un lobe cérébral enfoui sous le cortex. Elle a un rôle majeur dans de nombreuses fonctions cognitives comme le dégout, et est impliquée dans la nausée.
B. Le cortex cingulaire antérieur est une région corticale (indiquée en jaune) située sur la face médiale des hémisphères. Il traite des informations émotionnelles, tout comme l'amygdale (C, en rouge), située sous les lobes temporaux.

Dans un deuxième temps, le noyau du tractus solitaire va débattre avec le noyau du nerf vague, son voisin. Ce dernier est le point d’origine d’un nerf particulièrement important, le nerf vague, dont les fonctions sont pourtant bien précises. Il régule de nombreuses fonctions de l’organisme, en particulier au niveau de notre système digestif. C’est lui qui conseillera à vos intestins de renvoyer leur contenu vers l’estomac, c’est lui qui fera perdre la tête à ce dernier. C’est enfin lui qui susurrera à votre diaphragme, votre abdomen, votre œsophage et votre larynx de se contracter de façon extraordinairement coordonnée pour produire ce feu d’artifice de sucs gastriques qui ravira vos compagnons de voyage.

Les deux structures centrales du "centre du vomissement" sont l'area postrema et le noyau du tractus solitaire, qui sont fortement interconnectées. Schématiquement, les informations sensorielles sont intégrées au niveau de l'area postrema, qui transfert le signal d'alerte (la discordance sensorielle) au noyau du tractus solitaire. Ce dernier sera le chef d'orchestre de la réponse intestinale, en stimulant la nausée corticale et les vomissements via le nerf vague.

Un dégueuli. Un vomissou. Une galette. Bref, un vomissement dont on ne peut que s’émerveiller des mécanismes neuronaux et musculaires qui le rendent possible.

On peut d’ailleurs aussi s’étonner de la nature intrinsèque de la nausée et du vomissement, qui sont très souvent associés mais qui reposent pourtant sur des mécanismes cérébraux très différents. La nausée un phénomène complexe, multidimensionnel, qui repose sur des mécanismes neuronaux de haut niveau, et qui implique des fonctions cognitives et intéroceptives (perception de notre propre corps, très liée à l’insula) très élaborés. Au contraire, l’aboutissement de la nausée, le vomissement, bien qu’il exige une coordination musculaire parfaite, repose sur des structures cérébrales plus archaïques, en premier lieu le tronc cérébral.

De plus, nous n’avons qu’effleuré la complexité des mécanismes impliqués dans le mal des transports, la nausée et les vomissements –je ne voulais pas vous donner en plus la migraine ! Les informations sensorielles traitées et intégrées dans le tronc cérébral vont au-delà des systèmes visuels et vestibulaires, et englobent aussi par exemple la proprioception, qui nous permet d’estimer la position de nos articulations dans l’espace. Le mal des transports se manifeste aussi par d’autres manifestations que les simples nausées et vomissements, par exemple une fatigue importante, une migraine, des frissons… Des réactions qui sont secondaires à l’activation d’autres systèmes nerveux ou hormonaux.

Les deux systèmes, visuels et vestibulaires, ne semblent pas avoir la même importance dans la genèse du mal des transports. En effet, les personnes aveugles restent sensibles à ce délicieux mal-être – les chanceux. Au contraire, les patients dont les labyrinthes ont été détruits sont insensibles aux conflits sensoriels.

Mais un tel conflit n’est pas nécessaire au développement du mal des transports. En effet, dans certains cas particuliers, une désorganisation du système vestibulaire à lui seul peut entraîner nausées et vomissements. C’est le cas par exemple du mal de l’espace. En microgravité, les signaux détectés par les systèmes vestibulaires ne sont pas cohérents et cela peut aboutir à des nausées et vomissements. En revanche, les astronautes sont insensibles à certaines manœuvres connues pour déclencher un mal des transports. Ces observations ont été confirmées par des expériences en vol « 0G ».

Nous évoquons depuis le début de cet article votre douloureux voyage en voiture. Mais nous n’avons pas encore parlé de votre chauffeur. Lui est peinard ! Certes, contrairement à vous, il se doit de focaliser constamment son attention sur la route, mais il sait que lui ne sera pas victime du mal des transports !

Des chercheurs ont justement tenté d’expliquer ce phénomène. Ils se sont logiquement attardés en premier lieu sur cette attention qui doit être constamment dirigée sur la route. Pour cela, ils ont soumis deux personnes, face à face, à un balancement capable de déclencher des nausées et des vomissements. L’un les subissait passivement, alors que l’autre pouvait agir directement dessus. Le premier vomit joyeusement sur le deuxième -et ce n'est que justice. D’autres équipes ont pris le relai ensuite et complexifié le montage : dans leur nouvelle expérience, le sujet actif était toujours capable de contrôler la rotation à laquelle il était soumis grâce à un rhéostat (un bouton rotatoire, le même qui vous permet de contrôler votre micro-onde). Le dispositif était tel que le bras du sujet passif était manipulé en temps réel pour mimer le geste du sujet actif sur le rhéostat. Dans cette nouvelle expérience, aucun des deux sujets ne vomissaient. Ce n’est donc pas l’attention portée au mouvement qui empêche le mal des transports, mais l’anticipation de ce mouvement – facilitée par son contrôle. Cette capacité d’anticipation fait intervenir une autres structure nerveuse, située juste dernière le tronc cérébral, le cervelet.

Cerveau vue de côté, avec 4 lobes visibles (en couleur, l'insula n'est pas visible ici).
Le cervelet correspond à la structure plissée non colorée située juste derrière le tronc cérébral.

Si vous n’avez toujours pas succombé à cette nausée qui monte, le moment est venu d’évoquer les recours possibles, les traitements à votre disposition pour éviter de basculer – mieux vaut tard que jamais ! Il existe des traitements médicamenteux, en particulier les anti-histaminiques, qui sont partiellement efficaces. Une autre option pharmacologique repose sur le Baclofène, un traitement utilisé à son origine comme décontractant musculaire et détourné ensuite dans le sevrage alcoolique. Le Baclofène inhiberait les communications entre l’area postrema et le noyau du tractus solitaire et empêcherait ainsi le mal des transports de se mettre en place. Certaines études suggèrent un rôle modéré du gingembre – s’il ne vous fait pas vomir directement.

Il existe aussi différents traitements comportementaux, qui consistent à habituer le cerveau à gérer le conflit sensoriel. On va progressivement exposer le patient à des conflits de plus en plus importants pour permettre au cerveau d’apprendre à gérer une telle discordance sans envoyer des signaux d’alerte à tout-va. C’est ce qu’on voit naturellement d’ailleurs pour le mal de mer : c’est généralement les premiers jours qui sont difficiles, le temps aux marins-d’eau-douce de s’habituer à la houle. Charles Darwin l’évoque très justement dans ses écrits, même si lui fait partie des malchanceux qui ne s’y habituèrent jamais.

Mais cette habituation peut avoir de drôles d’effets, comme le curieux mal du débarquement. Quittons mentalement votre voiture étriquée (et désormais pleine de vomi) pour un luxueux bateau de croisière. Nous l’avons dit, les premiers jours ont été difficiles. Mais cela est désormais derrière vous. Vous avez pu profiter paisiblement du reste du séjour, et vous attendez désormais de débarquer ; c’est la fin des vacances. Mais à peine le pied posé au sol, vous sentez comme une impression que tout bouge, la houle vient vous hanter à nouveau ! Vous vous dites que cela va passer, mais non : plusieurs jours après, ça tangue toujours !

Vous souffrez d’un syndrome du mal du débarquement.

Plusieurs théories tentent d’expliquer les bases physiopathologiques de ce trouble. L’une d’elles repose sur le réflexe oculo-vestibulaire dont nous avons déjà parlé plus haut. A l’état normal, ce réflexe permet la stabilisation du regard. En effet, s’il est actif lors des amples mouvements de la tête que vous avez réalisé en début d’article (mouvements qui d'ailleurs sont fortement pourvoyeurs de mal des transports), il l’est aussi pour les petits mouvements et saccades imperceptibles que votre corps réalise constamment, et permet de maintenir une fixité du regard bien pratique dans notre vie quotidienne ! Lors d’un séjour prolongé en mer, le cerveau intègre les conflits rythmés entre systèmes visuels et vestibulaire. Chez certaines personnes malheureusement, la désynchronisation ne serait pas possible une fois le retour sur terre, à l’origine des symptômes du mal du débarquement.

Une autre hypothèse expliquerait le syndrome du mal de débarquement par une connectivité anormale dans le cerveau, secondaire à une activité neuronale rythmée (par la houle), avec un échec à la désynchronisation des neurones une fois retourné à terre.

Le traitement de ce trouble méconnu n’est pas codifié. Les antidépresseurs semblent partiellement efficaces, et la stimulation magnétique transcrânienne est une piste prometteuse.

La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) permet de stimuler ou d'inhiber certaines régions bien précises du cortex grâce à un champs magnétique localisé -généré au niveau de cette curieuse raquette de ping-pong. De nombreuses études tentent de démontrer son efficacité comme aide à la psychothérapie dans de nombreux troubles psychiatriques.

Quand les poissons ont le mal de mer

Mais ne vous estimez pas chanceux sur la banquette arrière de votre voiture : vous ne serez peut être pas épargné par le mal de débarquement, qui peut être secondaire à l’ensemble des moyens de transport.

Vous arrivez bon-gré-mal-gré au terme de votre voyage bien difficile. Vous n’avez probablement pas échappé aux nausées, peut être aux vomissements, vous n’êtes peut être pas sorti d’affaire avec le mal de débarquement qui vous attend, et la pensée des mécanismes neuronaux qui sous-tendent tout cela ne vous est d’aucun secours.

Mais pourquoi Mère Nature vous fait elle endurer tout ça ? A quoi bon ? Quel avantage évolutif cela peut-il bien vous apporter de déverser vos tripes sur le tapis de sol du Bla-Bla-car qui a péniblement fait les 5h de route nécessaires jusqu’à votre destination ? Pourquoi un conflit sensoriel se manifeste-t-il par des vomissements ? Quelle peut bien être leur utilité ?

Des chercheurs de la prestigieuse université d’Oxford ont réfléchi à la question, et nous livrent leurs conclusions dans la non moins prestigieuse revue Science dans un article de 1977.

Comme nous le remarquions plus tôt, des vomissements en réponse à un conflit sensoriel ne représentent à première vue aucun avantage évolutif. Il s’agit même d’une situation potentiellement dangereuse –pensez au pauvre conducteur qui doit rester concentré sur l’autoroute malgré vos exploits sur sa banquette arrière ! Ces vomissements ne permettent en aucun cas de résoudre le problème – à savoir le conflit sensoriel et le déséquilibre interprété par le cerveau. Si on comprend bien qu’il est capital pour notre cerveau de contrôler très finement son orientation dans l’espace, et de rapidement détecter toute anomalie pour la corriger, les vomissements en réponse semblent bien énigmatiques.

Les chercheurs anglais apportent une réponse élégante, qui n’est malheureusement pas encore validée aujourd’hui à ma connaissance. Ils suggèrent que ce mécanisme étrange a été conservé au cours de l’évolution car ils permettent à l’organisme qui en est doté de détecter rapidement une toxine ou un venin que l’organisme aurait ingéré. En effet, certaines toxines ont un puissant effet sur le système nerveux central et peuvent mimer un déséquilibre – brouiller les cartes cérébrales en quelques sortes. Au moindre signal anormal (et Dieu sait que le système visuo-vestibulaire est précis, vous en êtes témoin), le cerveau s’affole et s’efforce de rejeter au plus vite une substance potentiellement mortelle, que son organisme distrait aurait pu ingérer.

Plusieurs arguments viennent appuyer cette curieuse hypothèse. Tout d’abord, les jeunes enfants semblent relativement épargnés par le mal des transports. Cela pourrait s’expliquer d’un point de vue évolutionnaire. Dans la nature, les jeunes humains (et mammifères en général) se nourrissent le plus souvent au sein de leur mère, et sont donc peu exposés aux toxines. Il n’est donc pas aberrant d’imaginer qu’un tel mécanisme n’ait pas été sélectionné chez eux au cours de l’évolution.

De plus, les systèmes visuel et vestibulaire constituent un très bon système d’alerte. En effet, ils sont actifs continuellement et restent très sensibles à de toutes petites variations ou aberrations. Les bases neurales sur lesquelles ils reposent permettent une telle acuité : l’area postrema, dont nous avons déjà parlé, est en effet une région très particulière du cerveau. C’est l’une des seules qui n’est pas soumise à un péage très restrictif, la barrière hémato-encéphalique. Elle a le badge télépéage.

Le cerveau reste relativement isolé du reste du corps : les éléments brassés par le flux sanguin sont finement filtrés avant d’atteindre nos neurones par une structure très complexes, la barrière hémato-encéphalique. Cependant, les petits capillaires sanguins présents au niveau de l’area postrema sont très différents, particulièrement perméables. Cela permet à cette région d’être très sensible aux signaux du reste de l’organisme, et en particulier aux dangers potentiels. L’activation précoce de l’area postrema par une toxine présente dans la circulation sanguine, après qu’elle ait été ingérée, permettra donc la mise en place immédiate d’un réflexe de vomissement destiné à éliminer la menace !

Vous pouvez donc rassurer votre cerveau anxieux : votre mal des transports n’est en réalité qu’une réponse adaptative détournée par un stimulus inapproprié !

Un dernier argument en faveur de cette théorie dite évolutionniste avance qu’un tel mal des transports est très répandu au sein du règne animal. En effet, de nombreux animaux vomissent lorsqu’ils sont soumis à des protocoles expérimentaux destinés à reproduire ce syndrome. Une telle réponse est observée aussi bien chez les mammifères que chez les oiseaux ou certaines grenouilles !

Même certains poissons ont eux aussi le mal de mer.

Il parait que le remède le plus efficace contre le mal des transports est de s'abonner à ma page Facebook... Vous ne risquez rien à essayer !

SOURCES :

- Cohen, Bernard, et al. "The neural basis of motion sickness." Journal of neurophysiology 121.3 (2019): 973-982.

- Lackner, James R. "Motion sickness: more than nausea and vomiting." Experimental brain research 232.8 (2014): 2493-2510.

- Koch, Andreas, et al. "The neurophysiology and treatment of motion sickness." Deutsches Ärzteblatt International 115.41 (2018): 687.

- Camara-Lemarroy, Carlos R., and Jodie M. Burton. "Area postrema syndrome: A short history of a pearl in demyelinating diseases." Multiple Sclerosis Journal 25.3 (2019): 325-329.

- Mucci, Viviana, et al. "Syndrome du mal de débarquement." Revue médicale suisse 15 (2019): 1737-1739.

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