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Blessure au cerveau 'hubs' fait plus de dégâts

Les hubs sont des emplacements dans le cerveau où différents réseaux se rassemblent pour nous aider à penser et à accomplir des tâches mentales. Maintenant, une nouvelle étude offre une nouvelle vision de la façon dont les blessures affectent le cerveau. Il constate que les dommages aux concentrateurs de cerveau perturbent notre capacité à penser et à s’adapter aux problèmes de tous les jours plus sévèrement que les dommages causés aux emplacements éloignés des concentrateurs.

Les chercheurs de l’Université de l’Iowa à Iowa City et de l’Université de Washington à St. Louis (WUSTL), MO, rapportent leur étude dans le Actes de l'Académie Nationale des Sciences (PNAS).

Ils espèrent que leurs découvertes amélioreront la prédiction des effets des accidents vasculaires cérébraux, des traumatismes et d’autres types de dommages au cerveau et mèneront éventuellement à une meilleure façon d’évaluer les risques potentiels de certaines chirurgies cérébrales. professeur de neuroscience cognitive et de neurologie à WUSTL, explique:

"Ceci n’est pas encore prêt pour une application en clinique, mais au fur et à mesure que nous percevons où se trouvent ceux-ci et d’autres centres dans le cerveau, ils peuvent contribuer à la prise de décision chirurgicale. altération significative de l'attention, de la mémoire, du langage, de la parole et de nombreuses autres fonctions cognitives. "

Il continue en mentionnant que certains troubles comme la schizophrénie perturbent également une gamme similaire de fonctions cérébrales. Il suggère peut-être que leurs résultats mettent en évidence certains des domaines susceptibles de contribuer à de telles conditions.

Une étude identifie les centres cérébraux qui jouent un rôle clé dans plusieurs fonctions mentales

Pour leur étude, les chercheurs ont utilisé un cadre qu'ils ont construit pour localiser six centres - des points spécifiques aux limites du réseau où ils se rejoignent. Personne n'avait identifié ces emplacements comme des concentrateurs auparavant.


Les couleurs illustrent différents réseaux du cerveau. Les chercheurs ont découvert que des blessures à un noyau cérébral (en haut), où les limites de plusieurs réseaux se rejoignent, peuvent être beaucoup plus dévastatrices que des blessures similaires dans d'autres parties du cerveau (en bas).
Crédit d'image: Steven E. Petersen

Dans leurs informations de base, ils expliquent que des études antérieures ont identifié des centres dans le cerveau humain, mais ceux-ci utilisaient des données issues des analyses cérébrales des patients et «il y a peu de consensus sur la localisation de tels centres».

Ils ont proposé que leur cadre particulier - basé sur des mesures de réseau - prédit et trouve des centres qui jouent «des rôles influents dans de multiples aspects de la cognition» et que d'autres approches ne peuvent trouver que des centres qui n'exercent pas une influence aussi large.

Prof. Petersen dit qu’ils pensaient que leurs hubs étaient des points où tous les différents réseaux se parlaient, et si cela était vrai, alors «les dégâts dans ces zones pourraient perturber plusieurs réseaux, altérant de multiples fonctions mentales».

Ils ont testé leur idée en examinant les données du registre des patients neurologiques de l'Iowa - une base de données sur les patients ayant subi un AVC et d'autres lésions cérébrales. Co-auteur principal, Daniel Tranel, professeur de neurosciences à l'Iowa, dirige le registre.

Le registre contient des données non seulement sur la localisation de tout dommage dans le cerveau, mais également sur la manière dont les blessures ont affecté le comportement des patients et leurs capacités de réflexion. Par exemple, il contient des résultats de tests de mémoire, de parole et de raisonnement, ainsi que des évaluations de la capacité des patients à travailler, à faire face à la vie quotidienne et à communiquer avec la famille et les amis.

En parcourant le registre, l'équipe a trouvé 19 patients présentant des lésions cérébrales aux six centres prévus dans leur cadre. Ils ont comparé ces patients avec 11 autres patients présentant des lésions cérébrales de taille similaire mais situés dans des endroits éloignés de l'un des six centres.

Blessure à un hub prédit lié à une déficience cognitive plus sévère

Ils ont constaté que les patients ayant subi une blessure à une plaque tournante présentaient beaucoup plus d’altérations des capacités cognitives et de la capacité de faire face à la vie quotidienne.

"Par exemple, explique le Pr Petersen, 18 des 19 patients ayant subi des dommages à une plaque tournante ont connu des problèmes" réels ", tandis que moins de la moitié des personnes blessées loin des centres avaient de telles difficultés."

Il suggère que les résultats pourraient expliquer pourquoi certains patients présentent une déficience étonnamment significative à la suite d'une lésion cérébrale légère.

Il a déclaré qu'il aurait été très difficile de trouver les centres s'ils n'avaient étudié que des patients. En faisant d'abord la cartographie du cerveau, ils ont trouvé les concentrateurs assez rapidement, il leur suffisait alors de tester l'idée en utilisant les informations du registre de l'Iowa.

L’équipe continue d’étudier d’autres pôles cérébraux potentiels et d’utiliser le registre pour les confirmer.

Les fonds des Instituts nationaux de la santé (NIH), de la Fondation James S. McDonnell et de la Fondation Simons ont contribué au financement de l'étude.

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