La conscience humaine mieux comprise
ICI RADIO-CANADA
La conscience humaine serait soutenue par des modèles complexes de coordination de signaux dans le cerveau, estime une collaboration internationale de neuroscientifiques, dont certains de l’Université Western Ontario.
La Dre Athéna Dmemertzi de l’Université de Liège en Belgique et ses collègues en viennent à cette conclusion après avoir comparé l’activité cérébrale de personnes en bonne santé avec celle d’autres qui n’étaient pas conscientes de leur environnement.
Leurs travaux publiés dans la revue Science Advances(Nouvelle fenêtre) (en anglais) ont permis de découvrir un lien entre l’évolution de l’activité cérébrale au fil du temps et le niveau de conscience.
Énigmatique conscience
La conscience est un concept difficile à saisir. Elle semble s’assoupir dans le cerveau endormi, se déformer dans le cerveau drogué, et parfois disparaître dans le cerveau traumatisé par un accident.
Dans les dernières décennies, les scientifiques ont proposé de nombreuses explications sur la création par le cerveau de la conscience, mais une définition complète échappe toujours à la science.
Les données de neuro-imagerie des différents états de conscience recueillies dans les présents travaux permettent pour la première fois de révéler les similitudes et les différences entre nos états de conscience. Ces travaux représentent, selon les chercheurs, une étape importante dans la quête des signatures cérébrales intrinsèques et spécifiques à la conscience « consciente ».
« Ces résultats représentent aussi un grand progrès dans notre compréhension de la gamme d’expériences conscientes des patients incapables de communiquer, car ils illustrent l’évolution temporelle de la complexité associée à la conscience. »
— Auteurs
L’étude
Les chercheurs ont étudié les informations recueillies auprès de 159 personnes à l’aide d’imagerie par résonnance magnétique. Certaines souffraient de lésions cérébrales graves et d’autres étaient en bonne santé.
Ils ont découvert des modèles spécifiques aux états conscients et inconscients, qu’ils ont pu généraliser.
Dans un premier temps, les chercheurs avaient analysé des données pour extraire des modèles communs d’activation cérébrale et pour étudier comment ces signaux fonctionnels sont liés à l’anatomie du cerveau, c’est-à-dire au câblage physique qui relie différentes régions du cerveau.
« Nous avons trouvé un schéma cérébral complexe, au cours duquel la connectivité fonctionnelle était notablement différente de la connectivité structurelle. »
— Dre Athéna Dmemertzi
« Cette tendance était plus présente chez les sujets conscients et presque inexistante chez les patients inconscients », poursuit la Dre Dmemertzi.
Les chercheurs ont aussi trouvé un modèle plus simple de coordination du signal, qui présentait une grande similitude avec la connectivité anatomique, et qui était plus fréquemment présent chez les patients inconscients.
Dans une deuxième étape, les chercheurs ont voulu exclure toute confusion potentielle, comme les différences anatomiques ou comportementales entre patients conscients et inconscients.
« Si nos premiers résultats étaient liés à la conscience, toutes les différences entre patients conscients et inconscients devraient disparaître sous anesthésie. Si les différences reflétaient simplement l’anatomie sous-jacente, la prévalence des différents schémas d’activité cérébrale devrait être préservée. »
— Dr Enzo Tagliazucchi, Université de Buenos Aires
Une hypothèse qui a été confirmée puisque toutes les différences entre les personnes conscientes et inconscientes ont disparu sous anesthésie.
Les chercheurs notent que leurs travaux révèlent des schémas cérébraux spécifiques de la conscience, indépendamment des différences comportementales ou anatomiques potentielles entre les patients.
« Dans l’ensemble, nous avons montré que la technique que nous avons utilisée pour analyser les schémas cérébraux est spécifique à la capacité de la conscience et non à l’anatomie ou au comportement du cerveau », explique Jacobo Sitt, de l’Institut du cerveau et de la moelle épinière de l’Hôpital de la Pitié-Salpêtrière.
Selon le Dr Sitt, cette constatation ouvre la porte à la détection de fenêtres de haute capacité consciente ou de perméabilité à la conscience.
« La prochaine étape consiste à identifier ces états et à tenter d’établir un canal de communication avec le patient lorsqu’ils sont plus perméables au monde extérieur. »
— Dr Jacobo Sitt