Contrairement à une croyance répandue, personne n'est jamais "resté" dans le coma. Il existe de nombreuses façons d'en sortir, depuis la récupération complète sans séquelles jusqu'au décès. En pratique, on distingue plusieurs états caractérisés par le retour d'un éveil (que signe l'ouverture des yeux, cf le rôle majeur du petit muscle releveur de la paupière), mais auquel les signes de la conscience peuvent être plus ou moins associés :

- L'état végétatif persistant. Le sujet ouvre les yeux, respire sans aide, peut réagir de façon élémentaire à des stimulations, mais ne présente aucun signe de conscience.

- L'état minimal conscient. Au cours duquel des signes élémentaires d'un état de conscience sont repérés : la poursuite oculaire d'une cible (par exemple, la poursuite d'un miroir où son regard se reflète), ou la réalisation d'actes moteurs simples sur commande peuvent être réalisés mais sans qu'il y ait pour autant une communication délibérée (personne dite "non communicante"). De plus, ces signes de conscience sont présents de façon inconstante, voire aléatoire.

- Le sujet conscient et communiquant.

La situation est souvent compliquée par la présence de déficits neurologiques pouvant entraver la perception (par exemple, des sollicitations orientées), ou l'exécution (par exemple, la production d'une réponse à une sollicitation). Dans ces cas, l'état de conscience peut être difficile à apprécier, l'extrême étant le cas du "syndrome de l'enfermement" (locked-in syndrome), dont Jean Dominique Bauby avait donné un témoignage poignant dans "Le scaphandre et le papillon".

Comprendre les bases neurologiques de la récupération d'un état de conscience après un coma permettrait de répondre à deux questions principales : 1) quels sont les sujets dont nous pouvons être assurés qu'ils présentent un état de conscience, en dépit de l'étendue des lésions cérébrales, 2) quelles sont les structures du cerveau dont le fonctionnement permet l'émergence de la conscience.

Ces dernières années, l'accent a été mis sur le réseau du mode par défaut ("DMN", default mode network, qui est le réseau dont l'activité est corrélée à...rien, ou plutôt lorsqu'on n'a rien à faire. cf l'article sur l'ennui et le DMN). Plusieurs études (1,2,3) ont montré que la connectivité fonctionnelle du réseau du mode par défaut était corrélé à la présence d'un état de conscience chez les patients issus du coma. Mais une étude parue fin avril (et disponible online) dans la revue Lancet Neurology (4), montre quelque chose de plus subtil: l'émergence de la conscience n'est pas seulement corrélée à la connectivité du DMN, elle est surtout associée à la préservation d'une dynamique entre le réseau du DMN et les réseaux qui sont activés par les tâches qui mobilisent l'attention.

Dans cet article, une comparaison réalisé chez 21 patients en état végétatif, 24 en état de conscience minimal, 13 ayant émergé de cet état de conscience minimal et 35 sujets témoins, montrait à nouveau que la connectivité du réseau du mode par défaut (DMN) était corrélée à l'état de conscience (figure 1, modifié et adapté d'après (4)). On le voit, plus on s'approche de la conscience des sujets témoins (à droite de la figure), plus la connectivité du DMN est élevée.

Le métabolisme cérébral augmentait également au sein des différents groupes, vers l'état de conscience des sujets témoins, alors que la mesure du volume de substance grise ne donnait pas de différence valable sur le plan statistique (figure 2, modifiée et adaptée d'après (4)).

Le plus intéressant, donc, est la dynamique inverse qui apparait lorsqu'on évalue l'anticorrélation qui est établie entre le réseau du DMN et ceux qui sont mobilisés par une tâche. Cette anticorrélation n'est présente que pour les sujets témoins et ceux qui présentent des signes effectifs de conscience (figure 3, modifiée et adaptée d'après (4)). De sorte que, pour les autres cas (à gauche de la figure), il semble exister une connectivité anormale entre ces différents réseaux.

Pour traiter une tâche attentionnelle, le cerveau bascule du mode par défaut vers un réseau spécifique relatif à l’exécution de la tâche. Il s'agit d'un processus dynamique, que nous répétons des millions de fois chaque jour, sans vraiment en prendre conscience, et qui constitue, mieux qu'un indicateur quantitatif (nous ne sommes pas "plus ou moins conscients", sauf recours euphémistique...), une signature qualitative de la conscience. Il existe, comme la figure 3 le suggère, une séparation nette dans le fonctionnement cérébral qui accompagne l’émergence de la conscience.

Je remercie ma collègue, le Dr Lydia OUJAMAA, au CHU de Grenoble, de m'avoir signalé l'article commenté ici.

Références

(1) Vanhaudenhuyse et al., Default network connectivity reflects the level of consciousness in non-communicative brain-damaged patients. Brain 2010;133:161-71

(2) Demertz et al., Multiple fMRI system-level baseline connectivity is disrupted in patients with consciousness alterations. Cortex 2014;52:35-46

(3) Silva et al.,Disruption of posteromedial large-scale neural communication predicts recovery from coma. Neurology 2015;85:1-9

(4) Di Perri et al., Neural correlates of consciousness in patients who have emerged from a minimally conscious state: a cross-sectional multimodal imaging study. Lancet Neurol 2016. Published online April 27,2016