Le coma, une réorganisation plus qu’une déconnexion, des réseaux cérébraux

Contrairement à ce que l’on pensait, l’état de coma s’accompagne d’une réorganisation profonde des réseaux cérébraux et non d’une déconnexion partielle ou totale. Cette découverte issue d’un travail collaboratif INSERM/CNRS pourrait aider au diagnostic différentiel des états de coma.

Avec d’autres chercheurs, du CNRS et de l’Université Joseph Fourier à Grenoble, et en collaboration avec des cliniciens de Strasbourg, l’équipe Inserm de Chantal Delon-Martin (Unité 836, Grenoble) a analysé les données de 17 patients en coma aigu, dans les 3 à 18 jours qui ont suivi l’admission à l’hôpital, non traumatisés crâniens et respirant de façon autonome, à celles de 20 sujets volontaires sains.

Les sujets ont tous été soumis à une IRM fonctionnelle sans tâche, de repos ; le cerveau est ainsi « découpé » en 417 régions cérébrales, corrélées deux à deux, permettant de déterminer une évolution globale du signal.

Connectivité cérébrale globale conservée

Ainsi, les chercheurs ont pu montrer que chez les 17 patients cérébrolésés, la connectivité cérébrale globale est conservée. En analysant cette connectivité au niveau local, ils observent que certaines régions cérébrales fortement connectées (appelées « hubs ») chez les volontaires sains sont plus faiblement connectées chez les patients dans le coma. Et, inversement, des régions moins densément connectées chez des sujets sains, deviennent des « hubs » chez les patients dans le coma.

Il semble donc que le coma puisse être lié à des changements dans la localisation des « hubs » parmi les réseaux cérébraux. « C’est le cas du gyrus cingulaire qui devient un nœud du réseau chez les sujets dans le coma. En fait, illustre Chantal Delon-Martin, les nœuds sont comme des aéroports d’envergure internationale, qui ont de multiples connexions et beaucoup d’échanges ».

Les conséquences

« Cela pourrait être une aide au diagnostic, souligne Chantal Delon-Martin, insistant très soigneusement sur le conditionnel, entre le coma végétatif et le coma à conscience minimale ». En 2009, une étude décelait 44 % d’erreurs diagnostiques entre ces deux états. L’évolution d’un coma aigu est le décès, le réveil, le coma végétatif ou le coma à conscience minimale.

« Lors de ce travail nous mesurons une pente qui quantifie la réorganisation cérébrale ; chez les 2 patients sur 17 qui se sont réveillés, cette pente était proche de celle des sujets contrôles ».

Ces travaux pourraient permettre de construire un indice pour l’évolution du coma. « Que seul un suivi longitudinal pourra valider » conclut la chercheuse.

› Dr ANNE TEYSSÉDOU-MAIRÉ

Hubs of brain functionnal networks are radically reorganized in comatose patients. PNAS 26 novembre 2012

lequotidiendumedecin.fr 30/11/2012