De nombreux patients gravement blessés au cerveau peuvent communiquer avec précision

Des chercheurs de New York-Presbyterian / Weill Cornell ont réussi à démontrer qu'un patient souffrant d'une grave lésion cérébrale pouvait, à sa manière, communiquer avec précision en utilisant des techniques complexes d'apprentissage automatique pour déchiffrer des scintigraphies cérébrales avancées répétées. L'étude publiée dans le numéro de cette semaine du Archives de neurologie, montre la difficulté de déterminer si un patient est capable ou non de communiquer en utilisant uniquement l'activité cérébrale mesurée, même s'il est capable de générer des schémas d'activation cérébrale fiables en réponse aux instructions données.
Selon les chercheurs, les patients à peine conscients ou présentant un syndrome de blocage, c'est-à-dire qui ont une fonction cognitive normale mais une déficience motrice grave, peuvent suivre des instructions sans réponse motrice. mêmes schémas d'activité cérébrale.
Les chercheurs affirment que même si des méthodes moins raffinées se sont avérées efficaces, leur nouvelle approche offre de nouvelles perspectives significatives sur la fonction cérébrale et le niveau de conscience, tout en identifiant les mécanismes de variation de l'activité cérébrale soutenant la fonction cognitive après une blessure.
Le Dr Nicholas D. Schiff, professeur de neurologie et de neurosciences et professeur de santé publique au Weill Cornel Medical College et neurologue au New York-Presbyterian Hospital / Weill Cornell Medical Center explique:

«Dans ces études, nous avons réanalysé des données publiées antérieurement qui démontraient un effort de communication utilisant uniquement des activations cérébrales mais qui ont apparemment échoué, mais qui constituaient néanmoins un effort clair pour générer une réponse. la communication peut refléter une inadéquation de nos attentes dans la conception de l'évaluation, plutôt qu'un échec de la part du sujet dans une tentative de communiquer avec nous avec précision. "

Jonathan Bardin, chercheur de premier plan, étudiant en quatrième année en neurosciences au Weill Cornell Medical College, a déclaré:

"Notre étude montre que les méthodes d'apprentissage multivariées peuvent être utiles pour déterminer si les patients tentent de communiquer, en particulier lorsqu'ils sont appliqués à des données qui démontrent déjà un signal dans des méthodes d'analyse univariées et plus standard. C'est notre impératif d'apprendre autant que possible sur leur capacité à communiquer. Un simple examen au chevet du patient n'est pas suffisant. "

Dr. Schiff ajoute:

"Nous avons besoin d'un ensemble de méthodes à la fois puissantes et simples, et nous n'en sommes pas encore là, comme le montre cette étude. Nous utilisons des tâches assez complexes pour peut-être détecter quelques-uns des nombreux patients conscients."

Différentes capacités chez les patients

Dans le prolongement de l’étude NewYork-Presbyterian / Weill Cornell, les chercheurs ont évalué des méthodes permettant à l’IRMf d’établir des voies de communication avec des patients cérébro-lésés afin d’évaluer leurs niveaux de douleur et de comprendre d’autres paramètres cliniques. bénéficier d'une rééducation qui améliorerait les soins et la qualité de vie.
L'étude fait spécifiquement suite à une étude précédente présentée dans la revue Cerveau en février dernier, qui a montré que l’utilisation de l’IRMf pour détecter la conscience chez six patients à peine conscients ou bloqués entraînait des différences larges et largement imprévisibles dans la capacité des patients à répondre à une simple commande, Arrêtez".
La même commande a ensuite été utilisée pour répondre à des questions simples par oui / non ou à choix multiple et la variation est devenue évidente par rapport à la capacité d'interaction au chevet du patient en utilisant la voix ou les gestes.
Alors que certains patients qui ne pouvaient pas communiquer par des gestes ou par la voix étaient incapables d'effectuer les tests mentaux, d'autres, incapables de communiquer par des gestes ou par la voix, pouvaient parfois répondre aux questions des chercheurs en utilisant des images mentales.
Il est intéressant de noter que certains patients capables de communiquer par gestes ou par la voix ne pouvaient pas effectuer les tâches mentales.
Selon les chercheurs, ces résultats indiquent qu’il n’existe actuellement aucun examen permettant d’évaluer avec précision si certaines personnes gravement atteintes de lésions cérébrales ont un fonctionnement de haut niveau.
Commentant les résultats, le Dr Schiff dit:

"Il y a des gens dont l'autonomie personnelle est abrégée parce qu'ils n'ont pas un bon canal moteur pour s'exprimer malgré, dans certains cas, avoir un esprit clair, des opinions et des désirs à propos d'eux-mêmes et du monde. , et tous les patients atteints du syndrome de verrouillage ne sont pas les mêmes. "

Les méthodes doivent être sensibles et flexibles

La plus grande nouveauté est une réinterprétation des observations faites chez un patient de 25 ans, qui était le seul des six patients pouvant utiliser les signaux IRMf pour communiquer dans l'étude précédente. Ses résultats étaient déroutants, car il semblait qu'elle répondait toujours à la réponse directement après la réponse correcte.
Bardin commente:

"Il est souvent observé chez des patients comme celui-ci - elle a subi un accident vasculaire cérébral qui a endommagé son cerveau -, il peut y avoir un retard cognitif dans certaines régions du cerveau. L'IRMF est une lecture du flux sanguin plutôt qu'une activité neuronale. peut être causé par une interruption du flux sanguin en raison de dommages ou pourrait simplement signifier qu'ils travaillent sur le problème plus lentement, et la réponse semble fausse car elle est donnée dans la prochaine période de réponse. "

Pour obtenir un meilleur aperçu, Bardin a utilisé une technique plus récente qui a été développée sur les origines de la recherche sur l'apprentissage automatique, pour demander à un ordinateur d'évaluer les multiples examens IRM du patient après avoir répondu aux deux questions plusieurs fois.Cette méthode multivariée utilisait les mêmes données que celles utilisées dans la première étude, tout comme l’évaluation «univariée» couramment utilisée examine spécifiquement la fonction cérébrale SMA (zone motrice supplémentaire), qui est active lorsque des personnes en bonne santé pensent faire quelque chose. L'évaluation multivariée vérifie si une partie du cerveau présente un schéma d'activité cohérent d'une analyse à l'autre.
Barding explique:

"Lorsque le cerveau subit des dommages importants, il peut se recâbler pour que les fonctions associées à la SMA puissent être traitées ailleurs."

Ils ont découvert en utilisant cette approche complexe que le patient avait effectivement essayé de communiquer des réponses aux deux questions, mais à une vitesse retardée, mais ils ont souligné qu'une méthode d'analyse par IRMf n'était pas préférable à l'autre pour tous les patients. Ils soulignent que les méthodes univariées doivent toujours être effectuées en premier, car les approches multivariées peuvent être particulièrement sensibles au bruit, ce qui peut conduire à des faux positifs si elles sont utilisées seules.
Ils continuent de dire que si un signal est révélé en utilisant l'approche standard, les médecins pourraient utiliser la méthode multivariée pour mieux comprendre et peut-être identifier la réponse d'un patient lorsque les résultats univariés sont ambigus.
Barding commentaires:

"Nous avons fait toutes ces choses pour montrer simplement que nous pensons que ce patient essayait de communiquer. Vous devez être très prudent dans votre analyse de données avant de dire quelque chose sur ce qu'un patient peut ou ne peut pas faire."

Dr. Schiff ajoute:

«Les paradigmes expérimentaux rigides, comme ceux utilisés sur le terrain, peuvent manquer d’informations importantes sur ces patients. Tout cela est extrêmement complexe et désordonné, mais nous devrions nous y attendre. détecter des comportements ou des tests ou des analyses simplistes. "

Écrit par Petra Rattue