Les ordinateurs offrent un meilleur contrôle du cerveau des patients du coma

Cela peut sembler un peu de science-fiction, mais les scientifiques du MIT ont développé un système informatisé qui non seulement surveille l'activité cérébrale des patients atteints du coma, mais peut aussi ajuster et administrer automatiquement des médicaments pour maintenir l'état correct.

Les patients qui ont subi une lésion cérébrale traumatique sont souvent placés dans un coma induit par un médicament pour donner à l'enflure la possibilité de descendre et au cerveau le temps de guérir.

Ces comas peuvent durer des jours et les infirmières doivent surveiller de près l'état des patients pour s'assurer qu'ils restent au bon niveau de sédation.

Le Dr Emery Brown, anesthésiste au Massachusetts General Hospital (MGH) et professeur de sciences de la santé et de technologie au MIT, explique:

"Quelqu'un doit revenir constamment et vérifier le patient pour que vous puissiez maintenir le cerveau dans un état fixe. Pourquoi ne pas construire un contrôleur pour le faire?"

Les chercheurs ont testé le système sur des rats mais prévoient maintenant des essais sur l'homme. Ils disent les résultats, publiés dans le journal, PLOS Biologie Computationnelle, peut également avoir des implications pour les personnes souffrant de crises épileptiques graves.

'Est-ce qu'il y a une application pour ça?'

Le Dr Brown et ses collègues ont analysé les ondes cérébrales électriques associées à différents états d'activité. Ils ont constaté que chaque état - éveillé, endormi, sous sédatif, etc. - avait son propre schéma d'électroencéphalogramme (EEG).

Dans un coma médicalement induit, le cerveau des patients est silencieux pendant plusieurs secondes à la fois et subit ensuite une poussée d'activité. Connu sous le nom de "suppression de rafale", ce modèle permet au cerveau d'économiser de l'énergie vitale. Les médecins essaient de contrôler le nombre de "rafales" - comme on le voit sur l'écran EEG - et maintiennent ce modèle pendant des heures ou des jours à la fois.

Dr. Brown dit:

"Si jamais il y avait un temps pour essayer de construire un pilote automatique, c'est le moment idéal. Imaginez que vous allez voler pendant deux jours et je vais vous donner un cours très spécifique à maintenir sur de longues périodes de temps , mais je veux quand même que tu gardes la main sur le manche pour faire voler l’avion.

Ainsi, armé d'un ordinateur, d'un système EEG, d'une pompe à perfusion et d'un algorithme de contrôle, le Dr Brown et son équipe ont entrepris de construire une "interface cerveau-machine" - une voie de communication entre le cerveau et un périphérique externe aidant avec les fonctions cognitives, sensorielles et motrices.

En véritable style de science-fiction, l'algorithme de contrôle interprète les signaux EEG, calcule la quantité d'anesthésique dans le cerveau et ajuste la dose seconde après seconde. Le programme peut augmenter la profondeur du coma presque instantanément et avec une précision que le personnel médical ne peut atteindre.

Le Dr Sydney Cash de la faculté de médecine de Harvard, qui ne faisait pas partie de l'équipe de recherche, a déclaré:

"Une grande partie de ce que nous faisons en médecine consiste à déterminer ce qui convient le mieux au patient à tout moment. Cette approche introduit une méthodologie où les médecins et les infirmières n'ont pas besoin de deviner, mais peuvent compter sur un ordinateur - de manière beaucoup plus détaillée et rapide - quelle quantité de médicament donner. "

Dr. Brown et son équipe pensent que c'est le début de quelque chose de grand. Ils croient que leur technologie peut être utilisée pour contrôler d'autres états cérébraux, y compris l'anesthésie générale, car chaque activité cérébrale a une «signature» EEG unique.

"Si vous pouvez analyser quantitativement la signature de chaque état en temps réel et que vous avez une idée de la manière dont le médicament se déplace dans le cerveau pour générer ces états, vous pouvez créer un contrôleur."

L'équipe MIT et MGH espèrent tester l'appareil sur des humains.

Nouvelles médicales aujourd'hui ont rapporté en juin de cette année que même les experts ont du mal à juger de la profondeur du coma et pourraient devoir recourir à des méthodes non scientifiques.

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