Une minuscule zone du cerveau pourrait être le “moteur de la conscience”, selon les scientifiques

Une étude récente sur les singes a montré que la stimulation d’une certaine partie du cerveau antérieur réveille les singes de l’anesthésie.

• Les scientifiques ont stimulé électriquement le cerveau des singes macaques afin de déterminer les zones responsables de la conduite de la conscience.
• Les singes ont été anesthésiés, et le but était de voir si l’activation de certaines parties du cerveau pouvait réveiller les animaux.
• Le thalamus latéral central du cerveau antérieur semble être l’un des “mécanismes minimums” nécessaires à la conscience.

De nouvelles recherches suggèrent qu’une minuscule partie du cerveau joue un rôle clé dans l’activation de la conscience. Les résultats pourraient un jour être utilisés pour sortir les gens du coma, traiter les troubles de la conscience ou assurer que les patients restent anesthésiés pendant les procédures intensives.

Des recherches antérieures ont suggéré que certaines zones du cerveau, comme le cortex pariétal et le thalamus, sont essentielles à la conscience. Dans la nouvelle étude, publiée mercredi dans Neuron, une équipe de scientifiques a utilisé des électrodes pour stimuler différentes parties du cerveau de deux singes macaques. Les cerveaux de macaques reflètent étroitement les cerveaux humains, ce qui en fait un modèle idéal pour étudier les moteurs de la conscience.

L’équipe a stimulé électriquement les cerveaux des singes alors que les animaux étaient éveillés, endormis et anesthésiés. Mais contrairement aux recherches précédentes, ils ont enregistré simultanément l’activité de plusieurs zones du cerveau afin de déterminer quelles parties sont les moteurs de la conscience.

“Nous avons décidé d’aller au-delà de l’approche classique qui consiste à enregistrer une zone à la fois”, a déclaré à Cell Press l’auteur principal Yuri Saalmann, professeur assistant à l’université du Wisconsin, à Madison. “Nous avons enregistré à partir de plusieurs zones en même temps pour voir comment se comporte l’ensemble du réseau.”

Le but était d’identifier les “mécanismes minimaux” nécessaires à la production de la conscience. Pour ce faire, les chercheurs ont testé si la stimulation de certaines parties du cerveau pouvait provoquer le réveil des singes après l’anesthésie. Les électrodes ont été spécialement conçues pour imiter le type d’activité cérébrale que les singes montrent pendant un état de veille.

“Cela nous a permis de manipuler directement la conscience et d’enregistrer les changements dans la communication et le flux d’informations avec un très haut degré de spécificité spatiale et temporelle”, a déclaré à Inverse Michelle Redinbaugh, co-auteur de l’étude et chercheur à l’Université du Wisconsin, à Madison.

Lorsque l’équipe a stimulé électriquement une partie du cerveau appelée thalamus latéral central, située dans le cerveau antérieur, les singes se sont réveillés : ils ont ouvert les yeux, cligné des yeux, tendu la main, fait des expressions faciales et montré des signes vitaux altérés.

“Nous avons découvert qu’en stimulant cette toute petite zone du cerveau, nous pouvions réveiller les animaux et rétablir toute l’activité neurale que l’on voit normalement dans le cortex pendant l’éveil”, a déclaré M. Saalmann à Cell Press. “Ils se comportaient comme s’ils étaient éveillés. Quand nous avons arrêté la stimulation, les animaux sont revenus directement à l’état d’inconscience.”

Cette zone du cerveau peut fonctionner comme un “moteur de la conscience”, a déclaré M. Redinbaugh à Inverse. Bien que des études antérieures aient montré que la stimulation électrique peut exciter le cerveau des humains et des animaux, les nouvelles découvertes sont uniques car elles révèlent quelles interactions neuronales spécifiques semblent être le moins nécessaires à la conscience.

“La science ne laisse pas souvent l’occasion de s’enthousiasmer, mais c’est ce que ce moment a été pour ceux d’entre nous qui étaient dans la pièce”, a déclaré M. Redinbaugh à Inverse.

Applications futures

L’équipe a déclaré que les résultats pourraient avoir de nombreuses applications à l’avenir, mais que des recherches supplémentaires sont nécessaires.

“La motivation première de cette recherche est d’aider les personnes souffrant de troubles de la conscience à vivre mieux”, a déclaré M. Redinbaugh à Cell Press. “Nous devons commencer par comprendre le mécanisme minimal qui est nécessaire ou suffisant pour la conscience, afin que la partie correcte du cerveau puisse être ciblée cliniquement.”

“Il est possible que nous puissions utiliser ce genre d’électrodes de stimulation cérébrale profonde pour sortir les gens du coma. Nos découvertes pourraient également être utiles pour développer de nouvelles méthodes de surveillance des patients sous anesthésie clinique, afin de s’assurer qu’ils sont inconscients en toute sécurité.”

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Source : Big Think – Traduit par Anguille sous roche