Exploration fonctionnelle des patients dans le coma: Les apports de

Transcription

UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE
FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL
******************
ANNEE 2006
N°
THESE
POUR LE DIPLOME D’ETAT
DE
DOCTEUR EN MEDECINE
Discipline : NEUROLOGIE
-----------Présentée et soutenue publiquement le 18/10/2006
à La Faculté de médecine de la Pitié-Salpêtrière (Université PARIS VI)
-----------Par
Nicolas CHAUSSON
Né le 05/06/1977 à Perpignan
------------
Exploration fonctionnelle des patients dans le
coma:
Les apports de l’électrophysiologie
PRESIDENT DE THESE :
Pr Jean-Claude WILLER
LE CONSERVATEUR DE LA
BIBIOTHEQUE UNIVERSITAIRE :
DIRECTEUR DE THESE :
Dr Lionel NACCACHE
Signature du
Président de thèse
Cachet de la bibliothèque
universitaire
UNIVERSITE PARIS VAL-DE-MARNE
FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL
******************
ANNEE 2006
N°
THESE
POUR LE DIPLOME D’ETAT
DE
DOCTEUR EN MEDECINE
Discipline : NEUROLOGIE
-----------Présentée et soutenue publiquement le 18/10/2006
à La Faculté de médecine de la Pitié-Salpêtrière (Université PARIS VI)
-----------Par
Nicolas CHAUSSON
Né le 05/06/1977 à Perpignan
------------
Exploration fonctionnelle des patients dans le
coma:
Les apports de l’électrophysiologie
LE CONSERVATEUR DE LA
BIBIOTHEQUE UNIVERSITAIRE :
PRESIDENT DE THESE :
Pr Jean-Claude WILLER
DIRECTEUR DE THESE :
Dr Lionel NACCACHE
Cachet de la bibliothèque
universitaire
Signature du
Président de thèse
1
Remerciements :
Par votre compétence, votre sens pédagogique et vos qualités humaines vous avez joué un
rôle capital dans ma formation médicale.
Je tenais à vous assurer de mon plus grand respect et de ma profonde reconnaissance.
Merci à tous d’avoir accepté d’être membre de mon jury.
Au Professeur Jean-Claude WILLER,
Professeur des universités - Praticien hospitalier,
Chef de service de la Fédération de Neurophysiologie Clinique.
Hôpital Pitié-Salpêtrière.
Je tiens à vous exprimer toute ma gratitude et
ma sympathie pour votre accueil chaleureux au
sein de votre service, pour le partage de votre
expérience médicale et humaine. Je suis
profondément sensible à l’honneur que vous
me faites de présider ma thèse et d’éclairer par
votre savoir et votre expérience ce travail.
Au Docteur Lionel NACCACHE
Assistant Hospitalier Universitaire,
Fédération de Neurophysiologie Clinique.
Grâce à ton enthousiasme communicatif, au
partage de ta réflexion pertinente et originale et
à la confiance que tu as su m’accorder, j’ai
découvert avec passion le monde de la
neuropsychologie et celui dynamique et
inventif de la recherche au sein d’une équipe
compétente et accueillante.
Je te suis très reconnaissant pour la qualité de
tes conseils et ta disponibilité bienveillante tout
au long de cette année. Je te remercie
sincèrement de m’avoir fait l’honneur et le
plaisir de diriger cette thèse.
2
Au Professeur Didier SMADJA
Chef de Service de Neurologie.
CHU Fort-de-France.
Les six mois passés dans votre service, bénéficiant
quotidiennement de votre expérience et témoin de
votre capacité à améliorer constamment l’ensemble
de la filière neurologique en Martinique, constituent
une belle promesse pour les deux ans à venir. Je
vous suis très reconnaissant d’avoir accepté de
m’accueillir dans votre service, au sein d’une équipe
compétente et généreuse.
L’invitation à participer à ce jury est un témoignage
de ma gratitude et de mon profond respect.
Au Professeur Louis PUYBASSET
Département d’Anesthésie-Réanimation.
Vous avez su créer un service de réanimation à la
pointe de la technologie, ouvert aux autres
spécialités et profondément humain.
J’ai pour votre engagement, parfois difficile, au
service du malade et de sa famille le plus grand
respect. Je sais que votre expérience clinique sera
une source d’enrichissement pour ce travail. Je vous
suis très reconnaissant d’avoir accepté d’être
membre de mon jury de thèse.
Au Docteur Alain AMERI
Chef de service de Neurologie. Hôpital de Meaux,
Praticien attaché en Neurologie. Hôpital Pitié-Salpêtrière.
Tu es le premier à m’avoir enseigné la richesse de la
neurologie clinique. Ta compétence et ton sens de la
pédagogie m’ont convaincu de poursuivre dans cette
voie. Ta participation à mon jury de thèse est un
véritable plaisir au même titre que les moments
durant lesquels nous avons travaillé ensembles. Je te
remercie sincèrement pour cet accompagnement et
l’ensemble des conseils éclairés que tu m’as
prodigués au cours de mon internat.
3
Aux patients,
inquiets et généreux
A mes amis,
simples et extraordinaires !
A ma famille,
Au Docteur Patrick Chabert,
dont les valeurs humaines restent un modèle pour moi.
Encore merci pour mon premier stéthoscope !
A mes parents et mes sœurs,
qui chaque jour ont su m’entourer de leur amour inconditionnel. Ce refuge
précieux me permet aussi d’aller de l’avant et de progresser.
Au-delà des mots, je tenais à vous exprimer mon amour, ma reconnaissance
et mon admiration
A Caro,
dont le sourire m’a enchanté
et par laquelle tout est possible
MERCI !!!
La suite s’annonce tout aussi passionnante !
4
Table des matières :
INTRODUCTION ................................................................................................................................. 8
PARTIE I : COMA ET AUTRES ETAT D’ALTERATION DE LA CONSCIENCE ................. 10
I ) CONSCIENCE ET EVEIL : TERMINOLOGIE ET NUANCES ............................................. 11
II ) LES DIFFERENTS ETATS DE CONSCIENCE ALTEREE APRES LESION CEREBRALE
............................................................................................................................................................... 12
A) LE COMA ...................................................................................................................................... 12
A-1) Notions générales............................................................................................................. 12
A-2) Anatomie lésionnelle et fonctionnelle ............................................................................. 13
A-3) Pronostic du coma............................................................................................................ 14
B) L’ETAT VEGETATIF ....................................................................................................................... 15
B-1) Notions générales............................................................................................................. 15
B-2) Anatomie lésionnelle et fonctionnelle.............................................................................. 17
B-3) Pronostic .......................................................................................................................... 19
C) UN NOUVEAU CONCEPT : L’ETAT DE CONSCIENCE MINIMALE ..................................................... 20
C-1) Notions générales............................................................................................................. 20
C-2) Anatomie lésionnelle et fonctionnelle.............................................................................. 22
C-3) Pronostic .......................................................................................................................... 23
D) LE LOCKED-IN SYNDROME ........................................................................................................... 24
D-1) Notions générales............................................................................................................. 24
D-2) Anatomie lésionnelle et fonctionnelle ............................................................................. 25
D-3) Pronostic .......................................................................................................................... 25
E) AUTRES EXEMPLES D’ABOLITION REVERSIBLE DE LA CONSCIENCE............................................. 26
F) TABLEAUX RECAPITULATIFS ........................................................................................................ 26
III ) NOUVELLES ECHELLES D’EXPLORATIONS DE LA CONSCIENCE .......................... 28
A) LES AVANTAGES ET LIMITES DU SCORE DE GLASGOW (GLASGOW COMA SCALE : GCS)........... 28
B) LE COMA RECOVERY SCALE-REVISED (CRS-R) .......................................................................... 30
C) LA WESSEX HEAD INJURY MATRIX (WHIM) .............................................................................. 32
D) THE SENSORY MODALITY ASSESSMENT REHABILITATION TECHNIQUE (SMART).................... 35
PARTIE II : LES TECHNIQUES ELECTROPHYSIOLOGIQUES UTILISEES EN SOINS
INTENSIFS.......................................................................................................................................... 36
I ) L’ELECTROENCEPHALOGRAPHIE (EEG)........................................................................... 37
A) CONTRIBUTION DE L’EEG AU DIAGNOSTIC ETIOLOGIQUE DU COMA .......................................... 39
B) CONTRIBUTION DE L’EEG CHEZ LES PATIENTS COMATEUX SUR LE PLAN PRONOSTIQUE............ 41
B-1) Appréciation de la profondeur du coma............................................................................... 41
B-2) Apport pour le diagnostic de la mort cérébrale ................................................................... 43
B-3) Apport pour le pronostic évolutif.......................................................................................... 44
II ) LES POTENTIELS EVOQUES « PRIMAIRES » .................................................................... 45
A) LES POTENTIELS EVOQUES AUDITIFS DU TRONC CEREBRAL (DITS AUSSI POTENTIELS EVOQUES
AUDITIFS PRECOCES) ......................................................................................................................... 47
B) LES POTENTIELS EVOQUES AUDITIFS DE MOYENNE LATENCE ...................................................... 49
C) LES POTENTIELS EVOQUES SOMESTHESIQUES .............................................................................. 50
D) PEUT ON TESTER GRACE AUX POTENTIELS EVOQUES L’INTEGRITE FONCTIONNELLE DES AUTRES
VOIES SENSORIELLES CHEZ LES PATIENTS DANS LE COMA ?............................................................. 55
5
D-1) Modalité visuelle .................................................................................................................. 55
D-2) Modalité olfactive et gustative ............................................................................................. 55
III ) LES POTENTIELS EVOQUES AUDITIFS COGNITIFS ..................................................... 57
A) CHOIX DU CANAL D’ENTREE SENSORIEL A UTILISER ................................................................... 57
B) LA P300........................................................................................................................................ 59
C) LA MISMATCH NEGATIVITY (MMN)........................................................................................... 62
IV ) UTILISATION COMBINEE DE CES DIFFERENTS MARQUEURS................................. 69
PARTIE III : PERSPECTIVES......................................................................................................... 75
I ) PERSPECTIVES EN EEG ............................................................................................................ 76
A) L’INDEX BISPECTRAL (BIS) ......................................................................................................... 76
B) LE NEUROMONITORAGE EEG CONTINU ....................................................................................... 80
B-1) Apport du neuromonitorage EEG continu dans l’épilepsie.................................................. 81
B-2) Apport du neuromonitorage continu dans l’ischémie aiguë................................................. 83
C) MESURE DE COHERENCE DE L’ACTIVITE CEREBRALE : « EVENT-RELATED BRAIN DYNAMICS ». 87
C-1) Synchronisation et désynchronisation de l’EEG liées à un événement................................ 87
C-2) Théories de communication neuronale ................................................................................ 92
II ) PERSPECTIVES EN POTENTIELS EVOQUES..................................................................... 95
A) L’USAGE D’UN «STIMULUS HAUTEMENT PERTINENT » POUR LE SUJET ........................................ 95
A-1) Les stimuli « novels » (nouveaux, originaux) ....................................................................... 95
A-2) L’exemple de l’utilisation du prénom du patient.................................................................. 97
B) L’EXPLORATION DES CAPACITES RESIDUELLES LIEES AU LANGAGE ......................................... 104
B-1) La détection d’une violation sémantique (N400)................................................................ 105
B-1-1) Une N400 chez certains patients végétatifs : qu’en penser ? .......................... 107
B-1-2) Création d’un paradigme N400 en vue d’une application chez les patients
comateux............................................................................................................................... 109
B-2) La détection d’une violation syntaxique ............................................................................. 115
B-3) La détection d’une répétition.............................................................................................. 117
C) LA MUSIQUE ............................................................................................................................... 118
D) TESTER LES POSSIBILITES D’APPRENTISSAGE ............................................................................ 121
D-1) Sur quel type de mémoires pourrait s’appuyer un apprentissage chez un patient dans le
coma ?......................................................................................................................................... 121
D-1-1) Mémoires à court terme et mémoires à long terme ........................................... 122
D-1-2) Mémoires déclaratives et mémoires implicites (non déclaratives) .................. 123
D-2) Le conditionnement pavlovien ou « classique »................................................................. 125
D-2-1) « Delay conditioning » ............................................................................................ 126
D-2-2) « Trace conditioning » ............................................................................................ 130
D-2-4) « Fear conditioning » .............................................................................................. 133
D-3) Le conditionnement opérant ou instrumental..................................................................... 137
E) FAVORISER LA RECUPERATION CHEZ LES PATIENTS AVEC CONSCIENCE ALTEREE GRACES AUX
TECHNIQUES ELECTROPHYSIOLOGIQUES ........................................................................................ 139
E-1) Arguments en faveur d’une possibilité de récupération ..................................................... 139
E-1-1) La récupération spontanée .................................................................................... 139
E-1-2) L’apport potentiel des médicaments..................................................................... 143
E-1-3) La stimulation électrique profonde........................................................................ 147
E-2) L’utilisation des potentiels évoqués comme outil de rééducation ...................................... 149
F) L’ELECTROPHYSIOLOGIE A L’AIDE DES PATIENTS HANDICAPES ................................................ 152
6
PARTIE IV : QUELS SONT LES VERITABLES ENJEUX DE L’EXPLORATION A VISEE
PRONOSTIQUE DES PATIENTS DANS LE COMA ?............................................................... 154
I ) L’INTERET THEORIQUE : LES PATIENTS DANS LE COMA COMME MODELE
D’APPROCHE PAR DEFAUT DE LA CONSCIENCE ............................................................... 155
A) LE « MODELE THEORIQUE DE L’ESPACE DE TRAVAIL CONSCIENT ............................................. 155
B) L’APPROCHE MODULAIRE DES CAPACITES RESIDUELLES COGNITIVES D’UN PATIENT EN ETAT DE
CONSCIENCE ALTEREE ..................................................................................................................... 157
II ) L’INTERET CLINIQUE : DIMINUER LE DILEMME DU REANIMATEUR ................. 158
A) COMPRENDRE CE DILEMME : LA REVOLUTION DES PROGRES DE LA REANIMATION BOULEVERSE
LE CONCEPT DE MORT : DE L’ARRET DU CŒUR A LA « CONSCIENCE TROUEE » .............................. 158
A-1) La mort cérébrale est le produit des progrès technologiques ............................................ 158
A-2) Etat des lieux de la mort cérébrale dans le monde............................................................. 160
A-2-1) Mort cérébrale et religions...................................................................................... 160
A-2-2) Tour du monde de la « mort cérébrale » : définition et pratique ...................... 162
A-3) Les différents concepts de mort cérébrale .......................................................................... 165
A-3-1) La mort de l’ensemble du cerveau........................................................................ 165
A-3-2) La mort du tronc cérébral ....................................................................................... 167
A-3-3) La mort de la conscience : aussi appelée « higher brain formulation ».......... 168
A-3-4) « La conscience trouée » ....................................................................................... 170
A-3-5) Le retour de la conception circulatoire ................................................................. 170
A-4) Réflexions sur ces notions : Ne pas confondre « mort » de « vie qui ne mériterait plus d’être
vécue par un homme » ................................................................................................................ 171
B) LE DROIT D’EVITER L’ACHARNEMENT THERAPEUTIQUE ............................................................ 173
B-1) Qui doit choisir ?................................................................................................................ 174
B-1-1) Réflexion autour de 2 patients............................................................................... 174
B-1-1-1) Terri Schiavo....................................................................................................... 174
B-1-1-2) Vincent Humbert .............................................................................................. 176
B-1-2) Cas où le patient peut exprimer sa volonté ......................................................... 177
B-1-3) Cas où le patient ne peut exprimer sa volonté ................................................... 179
B-2) Sur quels critères décider ? ................................................................................................ 182
B-3) Comment faire ? ................................................................................................................. 184
B-4) Que dit la loi ?.................................................................................................................... 186
AIDER LE REANIMATEUR DANS SON CHOIX....................................................................... 190
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES:....................................................................................... 194
ANNEXES.......................................................................................................................................... 206
ANNEXE 1 : COMA RECOVERY SCALE –REVISED (CRS-R) ................................................... 206
ANNEXE 2 : WESSEX HEAD INJURY MATRIX (WHIM) .......................................................... 207
ANNEXE 3 : LISTE FERRAND ET ALARIO ................................................................................ 212
ANNEXE 4 : LOI D’AVRIL 2005 RELATIVE AUX DROITS DES MALADES ET A LA FIN DE VIE (LOI
LEONETTI) ....................................................................................................................................... 213
7
Introduction
Les progrès des soins intensifs et de la réanimation cardiopulmonaire dans les années
1960, ont permis de maintenir en vie des patients qui seraient morts auparavant.
Pouvoir distinguer les patients qui pourront récupérer une activité consciente, voire une bonne
qualité de vie et pour lesquels il ne faut pas hésiter à poursuivre des soins « lourds », des
patients qui resteront sans vie mentale consciente et pour lesquels les mesures de réanimations
intensives s’apparentent à de « l’acharnement thérapeutique » est devenu un enjeu important.
En effet, la poursuite prolongée des soins et du maintien en vie peut constituer une souffrance
pour les proches du patient. Elle représente aussi une source de démotivation profonde pour
les soignants et un coût important pour la société.
Cette évaluation pronostique d’un patient dans le coma est source de débats et
d’interrogations sur le plan médical, scientifique, éthique et socio-économique. Elle a pour
objectif d’apporter des éléments de réponses à trois problèmes fondamentaux posés par ces
patients c’est à dire évaluer la profondeur du coma et les capacités d’intégration cognitive
résiduelles, donner un pronostic de réveil mais également un pronostic de handicap cognitif.
Actuellement, cette évaluation repose essentiellement sur les données anamnestiques et
cliniques ainsi que sur un ensemble d’explorations complémentaires biologiques,
radiologiques et neurophysiologiques.
Du point de vue neurophysiologique, l’électroencéphalographie a longtemps constitué
l’unique outil pour apprécier le fonctionnement cérébral avec une résolution temporelle
inégalée (de l’ordre de la milliseconde et donc à l’échelle de la pensée : un état mental
durerait environ une centaine de ms), de manière non invasive au lit du malade. Ces dernières
années de nouvelles techniques dérivées de l’EEG et des données récentes de la recherche en
sciences cognitives ont émergées. Elles ont pour but d’évaluer les processus cognitifs
résiduels encore à l'œuvre chez ces patients incapables par définition de produire des réponses
comportementales volontaires. Certaines sont déjà utilisées en pratique quotidienne, tandis
que d’autres commencent juste à être validées et ne sont utilisées que dans quelques centres,
enfin certaines sont encore des hypothèses de travail et devraient être évaluées prochainement.
Résolution temporelle de différents examens d’exploration
fonctionnelle : la résolution temporelle des examens
neurophysiologiques est sans commune mesure avec celle de
l’IRM fonctionnelle ou du PET scan.
Les réanimateurs attendent de ces techniques qu’elles soient des outils d’évaluation
extrêmement fiables afin de pouvoir s’appuyer dessus pour la prise de décision de poursuite
ou d’arrêt des soins. Cela souligne à quel point les progrès de la réanimation ont bouleversé la
pratique médicale et la société obligeant à une nouvelle réflexion sur les notions de mort et de
qualité de vie minimale.
Cette thèse est une revue des techniques électrophysiologiques existantes ou en cours de
développement pour l’évaluation des capacités cognitives résiduelles et du pronostic des
patients dans le coma (ou sévèrement cérébrolésés) et une mise en lumière de leur intérêt
fondamental au vue des nouveaux problèmes éthiques complexes nés des progrès de soins.
9
PARTIE I :
Coma
et autres états
d’altération de la
conscience
Partie I : Coma et autres états d’altération de la conscience
I ) Conscience et éveil : terminologie et nuances
Une des difficultés pour les chercheurs et cliniciens travaillant sur la conscience et les
états de conscience altérée est d’employer la même terminologie pour désigner les mêmes
concepts.
Il faut comprendre la Conscience (Consciousness) comme la résultante de deux autres
fonctions dont chacune serait nécessaire mais pas suffisante : l’Eveil (Arousal) et la
conscience (Awareness) qui sont des notions respectivement proches de l’état de conscience
et du contenu de la conscience.
Dans la conscience, on distingue la conscience de l’environnement et la conscience de
soi. La conscience de soi est difficile à appréhender pour un observateur extérieur ; de même,
la plupart du temps l’approche de la conscience de l’environnement se fait de manière
indirecte par la recherche d’interactions non réflexes avec celui-ci.
Pour Antonio R. Damasio , « La conscience apparaît dans l’intériorité d’un organisme
plutôt qu’en public, mais elle est associée à un certain nombre de manifestations publiques.
Ces manifestations ne décrivent pas le processus interne aussi directement qu’une phrase
parlée traduit une pensée, pourtant, elles sont bien là, disponibles à l’observation, corrélats
et signes révélateurs de la présence de la conscience» (35).
Cette conception rejoint celle de Plum et Posner qui dès 1972 écrivaient que : « les limites de
la conscience sont difficiles à définir avec satisfaction et nous pouvons uniquement estimer la
conscience de soi des autres par leur apparence et par leurs actes» (163).
Aussi, on dit généralement d’un patient qu’il est conscient s’il réagit de manière non
réflexe à un stimulus.
Le terme d’ « éveil » signifie qu’un retour du cycle veille-sommeil existe (fonctionnalité
du système activateur ascendant ; un patient en état végétatif est donc éveillé), alors que
« réveil » signifie un retour à la Conscience.
L’éveil (dans le sens « éveil cortical ») semble donc nécessaire mais non suffisant à la
conscience.
11
Schéma simplifié des deux composantes majeures de la conscience : le contenu
de la conscience et le niveau de conscience. D’après Laureys S. Trends in
Cognitive Sciences. 2005 (115).
II ) Les différents états de conscience altérée après lésion
cérébrale
A) Le coma
A-1) Notions générales
« Ca ressemble au sommeil, et pourtant ça n’est pas le sommeil » (35). Damasio A
Le coma est un état caractérisé par l’absence
d’éveil (du grec kôma : sommeil profond) et donc
également de conscience, à la fois de soi et de
l’environnement. Le patient est allongé, les yeux
clos et ne peut être réveillé par aucune stimulation
(bruit, douleur). Pour être clairement distingué des
syncopes, commotion cérébrale, ou autre état
d’altération transitoire de la conscience, le coma doit
durer au moins une heure.
12
En général, les patients comateux qui survivent vont avoir un système d’éveil qui va
progressivement redevenir fonctionnel en 2 à 4 semaines.
Le patient pourra alors se retrouver dans un état végétatif, un état de conscience minimale ou
à un niveau supérieur de récupération de la conscience.
A-2) Anatomie lésionnelle et fonctionnelle
Anatomie lésionnelle :
Le coma peut résulter soit de lésions diffuses bihémisphériques (corticales ou de la
substance blanche) soit de lésions « focales » touchant des structures clés de « l’éveil
cortical » dans le tronc cérébral ou au niveau des thalami (région paramédiane bilatérale).
Les lésions du système d’éveil au niveau du tronc cérébral sont plus spécifiques du coma, par
rapport aux autres états de conscience altérée.
Classiquement on parle de lésions de la formation réticulaire activatrice ascendante du tronc
cérébral oubliant que celle-ci n’est pas un système homogène sur le plan anatomique,
biochimique et physiologique. Il s’agit d’un ensemble de noyaux neuronaux identifiables,
dotés d’une fonctionnalité spécifique et disposant d’un réseau de connexions propre qui sont
impliqués dans la modulation de l’activité corticale et donc dans le maintien de la conscience.
De plus, d’autres noyaux hors de cette formation, jouent un rôle dans l’activation ascendante
cérébrale (notamment le thalamus et des noyaux diencéphaliques).
Dans une étude de 2003, Parvizi et Damasio ont étudié 47 patients avec lésions
vasculaires dans le tronc cérébral. 9 d’entre eux étaient dans le coma (151). Les lésions
responsables de coma étaient regroupées dans la partie rostro-caudale du tronc cérébral, c'està-dire au niveau du tegmentum pontomesencéphalique. La zone de superposition maximale se
situaient dans la partie haute et postérieure du pont incluant le complexe du raphé, du locus
coeruleus (projections noradrénergiques et sérotoninergiques vers la plus grande partie du
cortex cérébral), du noyau tegmental latérodorsal (projections cholinergiques vers le
thalamus), du noyau tegmental pédunculopontin, du noyau pontis oralis (projections
glutamatergiques vers le noyau intralaminaire du thalamus) et du noyau parabrachial.
Une plus longue durée de coma était associée à des lésions bilatérales.
Les lésions au niveau du tronc cérébral touchant directement ces noyaux, ou au niveau de
leurs voies de passage dans le mésencéphale vers le diencéphale altéreraient leur influence sur
les structures rostrales et donc sur la modulation de l’activité globale du cerveau, pouvant
donc entraîner un coma.
13
Imagerie fonctionnelle :
En moyenne, le métabolisme cortical (évalué en PET scan avec le Fluorine-18-labelled
deoxyglucose (FDG)) est de 50 à 70% de la normale chez les patients dans un coma post
traumatique ou post anoxique (114). La baisse du métabolisme cérébral concerne plus
spécifiquement les thalami, le tronc cérébral et le cortex. Néanmoins, pour l’instant il n’y a
pas de corrélations établies entre le métabolisme cérébral du glucose ou de l’oxygène mesuré
en PET à la phase aiguë et le devenir du patient.
D’ailleurs, il faut garder en mémoire que, le métabolisme cérébral global diminue de manière
encore plus importante dans des états de conscience altérée parfaitement réversibles : comme
l’anesthésie générale (28% du taux normal), ou le sommeil profond stade IV (40% du taux
normal).
A-3) Pronostic du coma
Une étude prospective multicentrique (américaine et anglaise) a porté pendant un an sur
500 patients dans un coma d’étiologie diverse exceptée post traumatique (117). Les patients
dans le coma depuis plus de 6H étaient recrutés. Le devenir était évalué par le Glasgow
Outcome Scale (GOS). A un an, seulement 10% des patients ont eu une bonne
récupération (GOS 4 ou 5) et 63% sont morts ou n’ont récupéré qu’à un stade « végétatif »
(GOS 1 et 2). 27% restaient sévèrement handicapés. Mais les résultats « globaux » de cette
étude cachent une grande hétérogénéité dans le pronostic du coma.
L’importance de l’étiologie dans le pronostic des patients dans le coma :
Dans l’étude de Levy, les patients dans le coma après intoxication médicamenteuse
avaient un pronostic excellent, et ce malgré l’absence fréquente de réflexes du tronc en phase
aiguë (117). Les causes métaboliques avaient également un meilleur pronostique que les causes
anoxiques ou ischémiques.
Dans l’étude de Catherine Fischer, réalisée en 2004, portant sur 346 patients dans le coma et
qui intègre les dernières notions d’évaluation plus fine de la conscience (état de conscience
minimale ; cf Partie I chapitre II-C) : 86,4% des patients dans un coma traumatique ont
récupéré un état de conscience (dont minimal), pour 68,8% des patients dans le coma suite à
un AVC et seulement 32,8% des patients avec un coma d’origine anoxique (53). (N.B. :
Seulement 37% des patients de l’étude de Levy ont repris conscience : cela s’explique par
l’exclusion des patients dans un coma d’origine traumatique de son étude (de meilleur
14
pronostic), et également par une possibilité de surdiagnostics d’état végétatif pour des patients
pauci relationnels (non utilisation du concept d’état minimal de conscience ).
Les comas post-anoxiques sont plus homogènes et sont de très mauvais pronostic ; les
régions les plus sensibles à l’anoxie sont touchées les premières et les lésions s’étendent
progressivement vers les régions les plus résistantes (au niveau du tronc cérébral).
Au contraire, les comas post traumatiques sont un groupe hétérogène et si les résultats de
groupes sont en moyenne meilleurs, l’évaluation à l’échelle individuelle est plus difficile.
Enfin, les comas d’origine métabolique peuvent refléter les réactions d’un cerveau normal à
un environnement métabolique anormal et sont donc globalement de meilleur pronostic si
l’anomalie métabolique est corrigée.
Pronostic selon la durée du coma :
Plus le patient reste longtemps dans le coma, moins il a de chance de bien récupérer. Au
3ème jour la probabilité d’avoir une bonne récupération (GOS 4 ou 5) est de 7%. Elle chute à
2% après le 14ème jour. A la fin de la première semaine, la moitié des patients qui n’ont pas
récupéré un état conscient sont en état végétatif (5).
Les deux principaux éléments cliniques pronostiques des patients dans le coma sont
l’étiologie et la durée du coma.
B) L’état végétatif
B-1) Notions générales
La Multi-Society Task Force sur l’Etat Végétatif Permanent a défini en 1994, l’état
végétatif comme une « condition clinique dépourvue de toute conscience de soi et de
l’environnement, associée à la présence de cycles veille/sommeil avec maintien complet ou
partiel des fonctions automatiques de l’hypothalamus et du tronc cérébral (134, 135). »
15
Les patients en état végétatif (VS pour
Vegetative State) ont donc un système d’éveil
fonctionnel (ils sont éveillés) sans vie mentale
consciente. Les grandes fonctions « végétatives »
sont également fonctionnelles comme la respiration,
la régulation thermique…
Le terme a été utilisé pour la première fois par
Jennett et Plum en 1972 : « végétatif décrit un corps
capable de croissance et de développement mais
dépourvu de sensation et de pensée (92)».
Selon la Multi-Society Task Force sur l’Etat Végétatif Permanent, il faut distinguer en
fonction de la durée de l’état végétatif deux groupes de patients :
- ceux en « état végétatif persistant » lorsque la durée dépasse un mois.
- ceux en « état végétatif permanent » lorsque la durée dépasse 3 mois si l’origine est
anoxique et un an si l’origine est traumatique (134,135).
En réalité, cette distinction, bien qu’elle apporte des renseignements complémentaires, est une
source d’erreur importante. D’abord parce que les termes « persistant et permanent » sont
parfois utilisés l’un à la place de l’autre, même par des professionnels de l’évaluation de la
conscience et non distingués par la plupart des autres médecins (pour qui « persistant » a
souvent valeur d’irréversible) ; confusion encore augmentée par l’utilisation de l’abréviation
« PVS » pour « Permanent vegetative state ».
Exemple de confusion entre « persistent »
et « permanent » vegetative state.
Perry J et al. Ann Intern Med. 2005 (157).
Ensuite parce que le délai choisi pour parler d’état végétatif permanent est arbitraire, reflétant
certes une probabilité faible de récupération mais une idée fausse sur le caractère absolument
fixé de l’état.
En France, passé un an, on parle d’état végétatif chronique. Certains auteurs conseillent tout
simplement d’utiliser le terme état végétatif en précisant la durée et l’étiologie.
16
La principale difficulté du diagnostic d’état végétatif est de ne pas le poser en excès. En
effet, ce diagnostic repose sur une absence complète de conscience de soi ou de
l’environnement. Celle-ci est parfois difficile à identifier chez des patients à l’éveil fluctuant
et aux capacités d’expression limitées qui doivent pourtant être absolument distingués des
patients végétatifs.
De ce constat est né un nouveau concept : celui des patients en état de conscience minimale
(cf Partie I chapitre II-C).
Epidemiologie :
Aux Etats-Unis, le nombre d’adultes en état végétatif est estimé entre 10 000 et 25 000
et pour les enfants entre 6000 et 10 000 (de toute durée) (134, 135).
B-2) Anatomie lésionnelle et fonctionnelle
Dans l’état végétatif, les structures d’éveil dans le tronc cérébral sont fonctionnelles,
tandis que la substance grise et la substance blanche au niveau hémisphérique est largement
endommagée. Plus rarement, un état végétatif peut se rencontrer après lésions bilatérales de la
région paramédiane du mésencéphale souvent associées à des lésions thalamiques bilatérales
paramédianes.
En 2000, Adams et al, ont étudié le cerveau de 49 patients décédés après plus d’un mois
d’état végétatif d’origine variée (1). Pour les étiologies non traumatiques, les lésions
touchaient surtout les thalami (chez 100% des sujets), et étaient associées à des lésions
diffuses corticales (64%). Pour les états végétatifs d’origine traumatique, 96% des patients
avaient des lésions axonales étendues et des lésions thalamiques. L’état végétatif pourrait
donc être avant tout une pathologie cérébrale au niveau d’intégration thalamique, avant d’être
lié aux lésions corticales. (Même si les lésions thalamiques peuvent être secondaires aux
lésions de la substance blanche par déafférentation.)
Anatomie fonctionnelle :
En moyenne le métabolisme cortical estimé en PET scan est de 40 à 50% par rapport
aux sujets normaux éveillés (114). La diminution du métabolisme est particulièrement nette au
niveau des régions associatives (au niveau préfrontal, dans les régions pariéto-temporales
(région du précunéus), et pariétales postérieures) tandis que le métabolisme est relativement
17
bien préservé au niveau du tronc cérébral. Cette chute du métabolisme cérébral est lié à la fois
à une perte neuronale et à une atteinte fonctionnelle. Elle pourrait donc être en partie
réversible. (Le retour à la conscience de certains patients pourrait s’expliquer par le retour de
connexions fonctionnelles entre ces structures corticales et les noyaux intralaminaires des
thalami soit par repousse axonale, soit par division cellulaire…)
Comparaison du métabolisme
cérébral (estimé par le 18-FDG
PET Scan) entre un patient
conscient et un patient en état
végétatif. Entourée, la région du
précunéus (cortex pariétal
médial), qui est la région la plus
métaboliquement active chez
un sujet conscient.
Laureys et al. Lancet
Neurol.2004 (114).
Une étude portant sur plusieurs patients végétatifs a montré que des stimulations
nociceptives ou auditives entrainaient une activation des cortex sensoriels primaires sans
activation des cortex associatifs (insulaire, pariétal postérieur, cingulaire antérieur)
contrairement aux sujets contrôles (114). Des réponses stéréotypées comme des pleurs, des
grimaces peuvent se voir chez ces patients et seraient dues à la persistance de certains circuits
fonctionnels entre le tronc cérébral et le système limbique. Plus rarement, certains patients en
état végétatif avéré, peuvent prononcer certains sons ou même mots mais de manière
inadaptée et non spécifique à un contexte particulier. Un patient qui était en état végétatif
depuis plus de 20 ans et qui prononçait rarement (une fois par 48h environ) un mot de
manière inadaptée a été étudié en imagerie fonctionnelle. Son métabolisme cérébral était en
moyenne inférieur à 50% de la normale, mais proche de la normale dans certaines régions
hémisphériques gauches.
Préservation de régions métaboliquement actives
chez un patient en état végétatif produisant
occasionnellement des mots isolés. Laureys et al.
The Lancet. 2004 (114).
18
L’ensemble de ces résultats est en faveur d’une persistance possible d’îlots corticaux (et sous
corticaux avec des boucles thalamo-corticales intactes) actifs ou potentiellement fonctionnels
chez les patients en état végétatif, mais sans intégration des ces données à un plus haut niveau
permettant un accès conscient à ces informations.
B-3) Pronostic
Comme pour les patients dans le coma, le pronostic des patients en état végétatif dépend
de l’étiologie et de la durée.
D’après
la Multi
society Task
Force sur l’Etat
Végétatif Permanent
(1994) :
«approximativement 52% des patients en VS post traumatique 1 mois après l’accident vont
récupérer à 1 an un état conscient (33% à 3 mois et 19% de plus au cours des 9 mois
suivants). La récupération est souvent très mauvaise : seulement 7% vont avoir une bonne
récupération (GOS 4 ou 5), parmi ceux là, la moitié se réveille durant les 3 premiers mois
(134, 135).
Après 1 an, les survivants sont dits « en état végétatif permanent ».
Sur 159 patients en VS d’origine non traumatique à un mois après l’événement, seulement
11% ont retrouvé la conscience à 3 mois, tandis que 89% restaient en état végétatif ou étaient
morts. A 6 mois, seulement 2 patients de plus avaient retrouvés la conscience. Les résultats à
un an étaient : 15% avaient retrouvés la conscience (sans précision du niveau de séquelles
neuropsychologiques), 32% étaient toujours en état végétatif et 53% étaient morts.
Devenir de patients en état végétatif persistant d’origine traumatique ou non-traumatique.
En cas d’état végétatif persistant d’origine traumatique : 52% des patients ont repris conscience dans la
première année : la majeure partie dans les 6 premiers mois, exceptionnellement après 6 mois.
Etat végétatif persistant d’origine non traumatique : 15% seulement ont repris conscience à un an, et de
manière exceptionnelle après 3 mois.
Multi society Task Force sur l’Etat Végétatif Permanent. NEJM. 1994. (134, 135)
19
Le Working Group of the Royal College of physicians (J R Coll Physicians London.)
suggérait donc en 1996 qu’en cas d’état végétatif d’origine non traumatique et supérieur à 6
mois, un arrêt des soins devrait être envisagé (209).
En l’absence d’arrêt des soins et avec une prise en charge adaptée (pour éviter les
complications du décubitus, même si certains patients peuvent tenir assis…), la survie de ces
patients peut être prolongée plusieurs années.
(Ce tragique record appartient à Elaine Esposito (1934 - 1978) en Floride aux USA. Dans le
coma, suite à une anesthésie pour appendicectomie depuis l’âge de 6 ans, elle est décédée à 43
ans et 357 jours après plus de 37 ans en état végétatif.)
C) Un nouveau concept : l’état de conscience minimale
C-1) Notions générales
Depuis 2002, The Aspen Group (comprenant des
neurologues,
des
neuropsychologues,
des
neurochirurgiens des réanimateurs et des rééducateurs) a
proposé de définir un nouveau groupe de patients avec état
de conscience altéré (65). Il s’agit des patients qui ont des
signes d’interactions non réflexes bien que limitées avec
l’environnement (ils ne sont donc pas en état végétatif),
mais ne peuvent communiquer avec leur entourage. Ils ont
proposé le terme d’ « état de conscience minimale » pour
ces patients (« Minimal Conscious State », MCS).
DEFINITION: « L’état de conscience minimale (MCS pour Minimal Conscious State)
est un état d’atteinte sévère de la conscience dans lequel un comportement minimal de
conscience de soi ou de l’environnement est mis en évidence. »
(The Aspen Neurobehavioral Conference Workgroup 2002)
Les phénotypes cliniques des patients MCS sont donc caractérisés par une grande variabilité.
Exemples de comportements limités et fluctuants possibles d’un patient en état de conscience
minimale (MCS):
– Mouvements de poursuite oculaire ou de fixation soutenue d’un objet.
– Sourires ou pleurs en réponse à des stimuli verbaux ou visuels avec contenu émotionnel
mais pas aux stimuli neutres.
20
– Vocalisations ou gestes en réponse directe à des questions.
– Toucher ou saisie d’objet d’une manière qui tient compte de la taille et de la forme de
l’objet…
L’interaction non réflexe avec l’environnement doit pouvoir être mise en évidence de façon
certaine et répétée, même si elle est souvent caractérisée par de grandes fluctuations. La sortie
de l’état de conscience minimale est définie par la capacité à communiquer ou à utiliser des
objets de manière fonctionnelle.
Même si un débat existe entre les partisans d’une approche linéaire de la conscience(le
niveau de conscience augmenterait de manière progressive) et les partisans d’une approche
binaire de la conscience (on est soit conscient de quelque chose, soit on ne l’est pas). Cette
notion d’état de conscience minimale est largement acceptée et de plus en plus utilisée. Elle
est basée sur le consensus que chez certains patients sévèrement cérébrolésés, le contenu de la
conscience pourrait être réduit, l’état de conscience (niveau d’éveil) fluctuant, et le registre
comportemental de ces patients limité.
Les comportements choisis pour étayer la présence d’une conscience minimale (fixation,
poursuite…) sont discutés.
Un patient MCS est donc conscient.
L’identification des patients MCS est importante pour le pronostic, pour les décisions
thérapeutiques et les décisions médicolégales. Dans toutes les circonstances, les soignants
doivent savoir que ces patients ont le potentiel de percevoir et ressentir la douleur.
Epidemiologie :
La prévalence d’adultes et d’enfants MCS a été estimée entre 112 000 et 280 000 de
manière rétrospective à partir d’un registre de données californien et extrapolé à l’ensemble
de la population américaine (188). D’après cette étude, les MCS pourraient être en fait 8 fois
plus nombreux que les VS. (Ils correspondent à tous les patients qu’on dit : « paucirelationnels »). De plus, d’après les résultats de Majerus et al environ un tiers des patients
diagnostiqués en état végétatif seraient en fait MCS (122).
21
C-2) Anatomie lésionnelle et fonctionnelle
Les patients MCS sont caractérisés par une instabilité de l’initiation et du maintien des
comportements. Cette fluctuation dépendrait de l’interaction des structures de l’éveil au
niveau du tronc cérébral et des « gating-systems » mésencéphaliques et diencéphaliques avec
les autres structures cérébrales (176). Ces « gating-systems » comprennent les noyaux
intralaminaires du thalamus et la formation réticulée du mésencéphale. Ils contrôleraient les
interactions du cortex cérébral, des ganglions de la base et du thalamus.
Donc un état de conscience minimale serait lié soit à des lésions axonales diffuses ou à des
lésions hypoxiques ; soit à des lésions plus focales avec altération des « subcortical gatingsystems » et de ses associations avec les aires associatives.
L’émergence du MCS pourrait être liée à une récupération d’activités de structures qui étaient
fonctionnelles et connectées mais dynamiquement touchées.
En PET Scan, le niveau moyen global du métabolisme est de 40 à 50% de la normale,
c'est-à-dire comparable à celui des patients en états végétatifs (114). Mais il est nettement plus
important dans certaines régions comme le précunéus (cortex parietal médial) et le cortex
cingulaire postérieur pour les patients MCS comparativement aux patients végétatifs.
Ce sont des régions associatives multimodales richement interconnectées très
probablement impliquées dans le réseau neural sous tendant la conscience.
cérébral (estimé par le 18FDG PET Scan) entre un
patient conscient et un patient
en état de conscience
minimale. Laureys et al.
Lancet Neurol.2004. (114)
Des études fonctionnelles ont montré la capacité des patients MCS à activer lors de
tâches d’écoutes de stimuli, non seulement le cortex auditif primaire mais aussi des aires
associatives auditives et du cortex préfrontal (114).
22
C-3) Pronostic
L’état de conscience minimale peut survenir suite à une grande variété de pathologies
neurologiques : traumatisme, anoxie, ischémie, maladies métaboliques et même maladies
neurodégénératives.
C’est une entité récente et donc peu d’études ont été réalisées.
Après un coma, les patients MCS auraient une amélioration plus nette et sur une plus longue
période que les patients VS.
Dans une étude rétrospective portant sur 104 patients dont 55 VS et 49 MCS évalués à un
mois, le pronostic des patients MCS était meilleur à un an, spécialement pour les MCS après
traumatisme crânien. 50% de ces patients avaient un handicap modéré à un an contre
seulement 3% des patients en VS (66).
En 2000, Strauss et al ont étudié la survie des patients MCS et VS en divisant ce groupe en
« MCS mobiles » (capacité à relever la tête, rouler de côté, rester au fauteuil assis plus de 5
min) et « MCS immobiles » (188). Les résultats suggéraient que la mobilité était un meilleur
facteur pronostique de survie que l’état MCS ou VS. Le pourcentage de survie à 8 ans était de
81% pour les patients MCS mobiles comparativement à 65 et 63% pour les MCS immobiles
et les patients en VS.
Ces deux études suggèrent que la mort des patients cérébrolésés serait donc liée avant
tout aux complications de décubitus et que le pronostic de bonne récupération à 1 an
serait nettement meilleur pour les patients MCS que pour les patients VS (évalués à un
mois).
Après 3 mois, 80% des patients qui restent MCS ou VS post traumatiques vont garder
au minimum un handicap sévère (134, 135). Notamment, certains patients MCS resteront
en état de conscience minimale de façon « permanente ».
Mais il faut souligner que « l’état MCS » comprend des patients très hétérogènes, certains
étant très proches des patients végétatifs et d’autres proches de la « pleine conscience ». Par
ailleurs, l’existence de progrès parfois très lents passe parfois inaperçue du fait d’échelles
d’évaluation clinique peu sensibles et inadaptées au suivi prospectif de ces patients.
23
D) Le locked-in syndrome
D-1) Notions générales
Le locked-in syndrome (LIS) est caractérisé par une
quadriplégie, une aphonie et, le plus fréquemment, des
yeux ouverts en permanence. La réponse motrice à la
douleur est typiquement en décérébration. Seuls des
mouvements volontaires des yeux (verticalité) ou des
paupières restent possibles permettant d’établir un code de
communication
(alphabet
« ESARINT »
pour
les
français).
La conscience de soi ou de l’environnement du patient est
préservée.
C’est Plum et Posner qui en 1966 ont pour la première fois employé ce terme de « locked-in
syndrome », même si on trouve des descriptions détaillées de patients LIS plus anciennes
dans des romans. Par exemple, dans « Le Comte de Monte Cristo » d’Alexandre Dumas
(1845), M. Noirtier de Villefort est décrit comme un « corps avec des yeux vivants », il ne
peut communiquer que par clignement des yeux depuis 6 ans.
On comprend l’intérêt pour les soignants d’identifier rapidement ces patients conscients,
enfermés dans leur corps immobile, et de les distinguer des patients dans le coma ou
végétatifs. En effet, il faut adapter son attitude au lit du malade, et prendre en charge l’anxiété
de ces patients. Cependant des études récentes font état d’un retard diagnostic important (en
moyenne 2,5 mois, parfois plus de 4 ans, traité comme un corps sans conscience (116)). Le
diagnostic est porté dans 55% des cas par un membre de la famille et seulement dans 23% des
cas par le médecin.
Epidémiologie :
L’incidence n’est pas connue. Une idée de la prévalence en France peut être estimée à
partir de la base de données de l’association française des patients en « locked-in Syndrome »
(ALIS : http://alis-asso.fr/index.php ). Elle a recensé 367 patients « locked-in » depuis sa
création en 1997. Mais ne sont comptabilisés que des patients LIS chroniques.
24
D-2) Anatomie lésionnelle et fonctionnelle
Le plus souvent, il s’agit de lésions de la partie ventrale de la base du pont ou du
mésencéphale (infarctus bilatéral, hémorragie…) qui interrompent les voies corticospinales et
corticobulbaires sous le noyau du III. (La verticalité du regard est donc le plus souvent
conservée). L’origine des lésions est le plus souvent vasculaire (ischémique), parfois liée à
une hémorragie du pont, un traumatisme crânien…
A noter que certains patients hospitalisés en soins intensifs avec une forme sévère de Guillain
Barré peuvent présenter un tel tableau de « déconnexion ». La verticalité du regard n’est alors
pas particulièrement épargnée. Le tableau peut alors mimer celui d’un patient en mort
cérébrale (absence de respiration spontanée et abolition des réflexes du tronc) alors que le
patient est parfaitement conscient (62, 203).
L’étude du métabolisme cérébral des patients locked-in retrouve des résultats
comparables, au niveau supratentoriel, avec les sujets contrôles (114).
cérébral (estimé par le 18FDG PET Scan) entre un
patient conscient et un patient
en locked in syndrome.
Laureys et al. Lancet
Neurol.2004. (114)
D-3) Pronostic
La mortalité est élevée pendant les premiers mois (à 4 mois, 76% de décès pour les
causes vasculaires, 41% de décès pour les causes non vasculaires). Avec des soins adaptés, la
survie de ces patients passée la phase aiguë (1ère année) est de 83% à 10 ans et de 40% à 20
ans (45). Le record de survie dans des conditions de locked-in (c'est-à-dire sans récupération)
serait de 27 ans. Mais en fait, beaucoup de patients LIS ont un tableau clinique incomplet et
une récupération distale, bien que très modérée, est possible. D’après la base de données
d’ALIS sur 245 patients LIS chroniques: 44% vivent à domicile, 21% à l’hôpital et 17% dans
25
un centre de rééducation.).La trachéotomie peut le plus souvent être retirée et parfois une
alimentation orale est possible.
E) Autres exemples d’abolition réversible de la conscience
D’autres états réversibles d’abolition de la conscience peuvent également constituer des
modèles d’études théoriques intéressant des mécanismes sous tendant la conscience. L’un de
leurs intérêts par rapport au coma est leur caractéristique plus « pure ». En effet, on peut
distinguer :
• La perte de conscience par atteinte réversible du système d’éveil comme pour :
-l’anesthésie générale
-le sommeil profond
N.B. : Le sommeil paradoxal est un cas particulier. Après un rêve, nous pouvons en garder en
mémoire quelques fragments et les rapporter ; ceci indique un certain degré de conscience
pendant cet état onirique. Le sommeil paradoxal serait donc un état conscient, même si altéré.
• La perte de conscience par atteinte réversible du contenu de la conscience :
-les crises d’épilepsie et de manière caricaturale : l’épilepsie absence
La crise d’absence type est un des plus purs exemples de perte de conscience sans atteinte du
système d’éveil.
F) Tableaux récapitulatifs
Evolution possible après une lésion cérébrale aiguë induisant un coma :
-La survenue d’une ouverture spontanée ou provoquée des yeux en l’absence d’activité
motrice volontaire marque la transition entre coma et état végétatif.
-En cas de comportement minimal volontaire reproductible, le patient passe dans la
catégorie : état de conscience minimale. Ce comportement est souvent observé en cas de
stimuli émotionnels.
-L’émergence de l’état de conscience minimale est signée par le retour d’une
communication fonctionnelle ou par l’utilisation fonctionnelle d’objets.
26
-La possibilité d’une vie autonome définit un handicap modéré, par rapport à un handicap
sévère.
-La réinsertion scolaire ou professionnelle définit une bonne récupération.
Evolutions possibles après lésion cérébrale aiguë.
D’après Laureys, Owen et Schiff. The Lancet Neurology.
2004. (114)
Les différentes entités cliniques rencontrées au cours de
la récupération progressive d’un coma illustrées comme
fonction des capacités cognitives et motrices.
D’après Laureys et al. The Lancet Neurology. 2005.
(114)
Ce schéma souligne à quel point l’évaluation clinique de la conscience dépend des
capacités de réponses motrice du patient. Elle dépend également des « entrées » possibles.
(Par exemple, les lésions anoxiques sont souvent responsables de troubles du champ
visuel, avec au maximum une cécité corticale, la fixation et la poursuite oculaire sont donc
souvent altérées…)
Métabolisme cérébral global entre différents états de conscience :
Métabolisme cérébral global estimé par FDG
PET Scan dans différents états neurologiques.
L’étude globale du métabolisme cérébral est peu
discriminante pour pronostiquer l’état de
conscience d’un patient.
Laureys et al. Lancet Neurol. 2004. (114)
27
III ) Nouvelles échelles d’explorations de la conscience
Le panel de réponses comportementales possibles chez les patients sévèrement
cérébrolésés est par définition très réduit. De même, les « entrées » vers ces patients peuvent
être limitées.
Aussi, il existe un risque important de sous estimation du degré de conscience chez ces
patients (locked-in ou MCS) avec surdiagnostic de patients dans le coma ou en état végétatif
alors qu’un degré de conscience est présent chez ces patients.
Pour éviter cet écueil, de nombreuses échelles d’évaluation de la conscience ont été
proposées ; les plus récentes utilisant un nombre d’ « entrées » (nombreux stimuli différents)
plus important et se voulant plus sensibles à des réponses comportementales minimes ou
fluctuantes.
A) Les avantages et limites du score de Glasgow (Glasgow Coma
Scale : GCS)
Créé en 1974 par Teasdale et Jennett, le
score de Glasgow (GCS) est l’échelle d’évaluation
de la conscience la plus largement utilisée au travers
le monde (190).
Cela est du notamment à sa grande simplicité (elle
est donc utilisable par des personnes non expertes en
neurologie) et à son intérêt pour la prise en charge en
aiguë.
Un patient est considéré dans le coma si le score
global est inférieur à 8 (ou plus précisément Y=2,
M=4, V=2).
En 1982, Born et al, ajoutent à l’échelle de Glasgow, l’étude de quelques réflexes du tronc
cérébral. C’est le score de Glasgow-Liège (17). Cela permet d’étendre la sensibilité de
l’échelle pour les comas profonds. En effet, cela permet d’identifier plusieurs groupes de
patients parmi les scores les plus bas (GCS à 3, 4).
28
Néanmoins le GCS et le GCS/Liège comportent de nombreuses limites. Tout d’abord,
un même score global peut exister pour des patients très hétérogènes cliniquement. Pour cette
raison, il faut noter les 3 sous scores séparément : Y (ouverture des yeux), M (réponse
motrice) et V (réponse verbale) sans les additionner.
Ensuite, l’échelle verbale est trop importante : un patient aphasique sera sous côté par rapport
à son état de conscience. (N.B : pour un patient intubé, on doit noter V=T (Tube)).
Plus grave pour une échelle d’évaluation de la conscience, certains patients peuvent être côtés
au minimum alors que parfaitement conscients (certains locked-in syndromes) avec des
conséquences importantes sur la prise en charge thérapeutique.
Et enfin, surtout, c’est une échelle qui a été pensée pour la phase aiguë mais qui manque
de sensibilité pour l’évaluation prospective des capacités cognitives et de la conscience
passée cette période. Elle reste pourtant alors l’outil d’évaluation de la plupart des services
de réanimation.
Pour l’ensemble de ces raisons, de nombreuses équipes ont essayé d’élaborer des scores
d’évaluation de la conscience corrigeant les défauts du GCS.
Depuis la création du GCS, plus de 20 échelles d’évaluations de la conscience ont été créés.
Exemples d’échelles, autres que le GCS, d’évaluation de la conscience :
-Maryland Coma Scale (1981) (173)
-Glasgow Liège Scale (1982) (17)
-Comprehensive Level of Consciousness Scale (CLOCS) (1984) (187)
-Clinical Neurologic Assessment Tool (1989) (34)
-Coma Recovery Scale (1991)
-Coma Exit Chart (1996) (60)
-Sensory Modality Assessment Rehabilitation Technique (SMART) (1997) (70)
-Wessex Head Injury Matrix (WHIM) (2000) (182)
-Coma Recovery Scale-Revised (CRS-R) (2004) (68)
Et la plus récente:
-Full Outline of UnResponsiveness (FOUR) (2005) (207)
La plupart de ces échelles sont restées confidentielles. Les raisons sont soit qu’elles restent
basées le plus souvent sur l’ajout de quelques items au score de Glasgow, soit qu’elles
deviennent trop compliquées.
29
B) Le Coma Recovery scale-revised (CRS-R)
En 2000, devant la difficulté du diagnostic différentiel des différents états de conscience
altérée, The Aspen workgroup a proposé quelques recommandations pour évaluer le niveau
de conscience (65).
-Maximiser l’éveil :
S’assurer que les traitements sédatifs soient arrêtés autant que possible.
Stimuler de manière adéquate (douleur, stimulation vestibulaire…) le patient avant son
évaluation pour s’assurer que le niveau d’éveil est maximisé.
-Ne valider les réponses comportementales qu’après avoir éliminé une possible réponse
réflexe ou aléatoire.
-Une large variété de réponses comportementales doit être testée avec un grand nombre de
stimuli différents afin de pouvoir mettre en évidence les capacités résiduelles de ces patients.
Cette évaluation doit se faire dans un environnement non distractif.
-Cette évaluation doit être répétée dans le temps.
-L’observation de la famille et de l’ensemble du personnel soignant le patient devrait être
considérée.
En 2004, Giacino (qui fait partie du Aspen workgroup) et Kalmar, conçoivent une
échelle d’évaluation basée sur ces principes et ayant pour vocation de distinguer avec
sensibilité les patients dans le coma, les patients VS, les patients MCS, ainsi que l’émergence
vers la « pleine » conscience (68) (Annexe 1).
Comme le GCS: cette échelle comprend un sous score visuel, moteur et verbal. Ces sous
scores intègrent les données de la définition du MCS (fixation prolongée, poursuite
oculaire…). Il y a en plus 3 autres sous scores: auditif, de communication (intégrant une
communication non verbale : par exemple pour les locked-in…) et d’éveil afin de maximiser
« les canaux d’« entrées et de sortie » de ces patients ayant parfois un arsenal comportemental
très restreint.
L’évaluation se fait en 2 temps: un temps d’observation pendant 1 minute (évaluation du
niveau d’éveil ; ouverture des yeux : fixation visuelle, poursuite; repérer les mouvements
spontanés pour les différencier des réponses volontaires...) et un deuxième temps de cotation.
Ce dernier comprend au départ l’administration d’un protocole de facilitation d’éveil
(stimulation nociceptive ou vestibulaire) afin de maximiser les chances de réponses du
patient. Les réponses ne doivent pas être cotées après un délai supérieur à 10 secondes.
30
Traduction française du CRSR. Grâce à l’amabilité de
Laureys et al.
Les auteurs ont validé cette échelle sur 80 patients dans le coma d’étiologie variée
(TC:48%, AVC:31%, Hypoxie: 21%). Le score deux mois après l’événement était en
moyenne de 12/23. La reproductibilité interobservateur, la stabilité test-retest, la consistance
interne et validité concurrente étaient bonnes.
Pour ces 80 patients:10 ont été diagnostiqué MCS par la CRS-R alors que la DRS (très proche
du score de Glasgow) les avait diagnostiqué en VS. Cependant, pour les 10 cas, cela était du
uniquement à la présence d’une poursuite visuelle préservée.
Ces auteurs suggèrent que prendre en compte la dynamique de récupération serait un meilleur
outil pronostique qu’une évaluation statique des capacités pour ces patients sévèrement
handicapés (67, 68). Le CRS serait plus adapté pour identifier des modifications subtiles dans
les réponses comportementales du patient que le score de Glasgow.
Fluctuations cliniques d’un patient
évalué par le CRS-R les 37 premières
semaines après son coma.
Durant les 4 premiers mois, le patient
a fluctué entre VS et MCS. Il a
finalement émergé de l’état de MCS et
a récupéré une conscience normale
après la 30ème semaine. Giacino et
Trott. J Head Trauma Rehabil. 2004.
(67)
31
La principale critique du CRS-R est la nécessité d’un apprentissage (car la cotation des
différents items repose sur des critères stricts à connaître). Sa stricte adéquation avec la
définition du MCS est une qualité, mais implique une modification de l’échelle en cas de
changements des critères diagnostiques du MCS.
C) La Wessex Head Injury Matrix (WHIM)
Cette échelle créée par Agnès Shiel et al propose une approche originale dans
l’évaluation de la conscience et des capacités cognitives du patient après une lésion cérébrale
aiguë (182). En effet, il s’agit d’une grille d’observation comportementale destinée à
l’évaluation et au suivi des progrès subtils des patients après traumatisme crânien. Elle permet
également d’établir des objectifs thérapeutiques réalistes.
Elle a été créée à partir des données d’une étude prospective portant sur 88 patients avec
traumatisme crânien sévère suivis de la phase aiguë à la sortie de l’amnésie post traumatique.
147 comportements différents ont été identifiés chez ces patients, puis regroupés en 62 items
classés par ordre chronologique d’apparition.
Il n’y a pas de division en sous échelles: le score correspond au rang du comportement le plus
évolué observé. La cotation est arrêtée après 10 items non observés. Le temps de passation
varie de 2 à 35 minutes.
Cette approche originale a pour avantage l’absence d’a priori concernant les comportements
les plus significatifs à évaluer. L’ordre de certains items était difficilement prévisible (par
exemple « Exécute un mouvement physique sur requête verbale » : 15 ; et « s’oriente vers un
bruit » : 22…).
La WHIM a une bonne fidélité inter évaluateurs et test-retest, ainsi qu’une bonne validité
concurrente (par rapport au DRS, ou au CRS-R)
En 2001, Steve Majerus et Martial Van der Linden ont proposé une version française de
la WHIM (non publiée) (Annexe 2)
32
On peut classer les réponses en 3 groupes :
- Les réponses élémentaires (avant obéissance aux ordres simples)
-réapparition d’une interaction sociale et d’actions intentionnelles
-récupération orientation et mémoire épisodique. (Sortie de l’amnésie post traumatique)
33
Martial Van Der Linden (données non publiées, accessibles sur le site Arobase 5) a
réalisé une étude prospective portant sur 23 patients ayant présenté un coma d’origine
vasculaire ou traumatique (GCS < 8). Ces patients ont été évalués de manière bihebdomadaire
par le Glasgow Coma Scale/ Glasgow Liège Scale et la WHIM (total=176 évaluations).
L’auteur a confirmé la bonne concordance de l’ordonnancement hiérarchique des différents
items.
Comparaison entre le GSC/GCL et la WHIM
chez 23 patients dans le coma suivis
prospectivement. Pour les comas profonds, le
GCS/GCL est plus sensible (grâce à la cotation
des réflexes du tronc). Pour la période de
récupération, la WHIM permet de mettre en
évidence des progrès subtils non mis en
évidence par le GCS/GLS. Van der Linden,
Majerus. Données non publiées (Arobase 5).
2001.
La WHIM :
-
serait moins sensible que le score de Glasgow-Liège pour la phase la plus profonde du
coma. (Evaluation des réflexes du tronc cérébral pour le score de Glasgow-Liège.)
-
serait plus sensible aux changements subtils pour évaluer la période de sortie du coma,
l’état végétatif et la période post coma. Alors que le patient semble stable lorsqu’il est
évalué par le GCS/GLS (ce qui peut avoir des implications thérapeutiques), la WHIM
permet de repérer les progrès discrets et lents, ce qui est encourageant pour l’équipe
soignante et la famille.
-
pourrait servir de transition entre échelles de phase aiguë (GCS) et évaluations
traditionnelles des fonctions cognitives, motrices (qui nécessitent souvent une bonne
coopération du sujet et des performances meilleures…).
-
permettrait d’observer les capacités préservées du malade et pourrait être le point de
départ d’une prise en charge adaptée.
34
D) The Sensory Modality Assessment Rehabilitation Technique
(SMART)
C’est à la fois une échelle d’évaluation et un outil de rééducation basé sur un
programme de stimulation sensorielle (70).
Cette échelle comprend deux phases:
-une phase d’observation de base (10min)
-une phase de cotation de 10 sessions sur 3 semaines (avec un nombre égal d’évaluation le
matin et l’après midi).
Pour donner le maximum de chance au patient de pouvoir exprimer ses capacités résiduelles,
huit modalités sont testées : 5 sensorielles, les fonctions motrices, la communication et l’éveil.
Le temps de passation est d’environ 30 min.
Conclusion de la partie I
Les états de conscience détériorée (coma, état végétatif, sommeil profond…) se prêtent
difficilement aux analyses comportementales, car presque toutes ces manifestations
cliniques sont abolies. Corrélativement, on présume abolis les processus cognitifs chez ces
patients. Cela peut être une source d’erreur car les comportements sont une mesure très
indirecte de la conscience et des capacités cognitives résiduelles. Certaines techniques
d’explorations électrophysiologiques permettent de s’affranchir d’une absence de réponse
comportementale. Elles sont couramment utilisées chez les patients dans le coma afin
d’évaluer le fonctionnement de leur système nerveux central, de leur systèmes sensoriels et
de leur capacité d’intégration cognitive de divers stimuli.
35
PARTIE II :
Les techniques
électrophysiologiques
utilisées en soins
intensifs
36
Partie II : Les techniques électrophysiologiques utilisées en unité de soins intensifs
Hans
Berger
I ) L’électroencéphalographie (EEG)
Le 1er enregistrement EEG a été réalisé chez l’homme en 1929 par Hans Berger.
L’EEG est le recueil de l’activité bioélectrique (d’origine corticale post synaptique
essentiellement) au moyen d’électrodes placées sur le scalp. Cette activité bioélectrique
correspond à des différences de potentiel électrique entre deux électrodes. Les signaux EEG
sont de faibles amplitudes, alternatifs, entrant dans la bande des fréquences basses et très
basses (de 0,5 à 60 Hz). Cette faible amplitude (de l’ordre de la centaine de µv) explique que
cette technique soit exposée aux artéfacts (contraction musculaire, parasite électrique
d’appareils des soins intensifs…).
Exemple de tracé EEG
normal d’un patient
enregistré dans le service
d’électrophysiologie de la
Pitié-Salpêtrière. L’ouverture
des yeux bloque le rythme α
qui est bien visible sur les
dérivations occipitales.
L’ensemble des dérivations
étudiées simultanément
constitue un montage. Par
convention, les numéros pairs
concernent l’hémisphère
droit et les impairs
l’hémisphère gauche.
Une dérivation enregistre
l’activité électrique cardiaque
(ECG).
L’EEG a longtemps représenté la seule technique non invasive dans l’investigation
cérébrale. L’avènement des techniques d’imagerie structurelle non invasives (comme le
scanner ou l’IRM) ont réduit le champ d’application de l’EEG.
Ce n’est pas pour autant que l’EEG a perdu tout son intérêt, en effet, au contraire des
techniques neuroradiologiques classiques, il explore le fonctionnement cérébral avec une
résolution temporelle excellente (de l’ordre de la milliseconde) et complète donc les données
anatomiques. Par ailleurs, il s’agit d’un examen peu onéreux, réalisable au lit du malade de
37
manière répétée. Ses principales indications restent l’étude de l’épilepsie, du sommeil et
l’exploration des troubles de la conscience comme le coma.
Dans l’exploration des altérations de conscience, l’EEG participe à la réflexion (en
complément des données cliniques et paracliniques) sur le plan étiologique et pronostique.
L’interprétation d’un EEG est toujours fonction du contexte clinique.
Cette interprétation de l’EEG des patients dans le coma doit suivre le plan habituel :
-décrire le rythme de fond : fréquence, répartition, amplitude, modulation, réactivité.
-rechercher des anomalies paroxystiques.
Ces anomalies du rythme de fond ou paroxystiques peuvent soit être présentes sur
quelques dérivations (reflétant un dysfonctionnement focal du système nerveux), soit être
présentes sur l’ensemble du scalp en cas de dysfonctionnement généralisé.
*Les anomalies du rythme de fond :
Elles peuvent être diffuses ou focales ; réactives ou aréactives.
-On décrit les rythmes β rapides, le plus souvent d’origine pharmacologique (devant faire
soupçonner
une
imprégnation
médicamenteuse
toxique
par
benzodiazépines
ou
barbituriques). Ils ont une topographie le plus souvent à prédominance fronto-centrale.
Si l’imprégnation médicamenteuse s’accroit on observe un ralentissement de ces oscillations
vers l’α, puis le τ, puis des discontinuités électriques peuvent apparaître avec au maximum,
un tracé isoélectrique. Cette évolution « biphasique » serait assez caractéristique des
substances sédatives GABA-ergiques.
-Les activités lentes :
On parle de rythme δ en dessous de 3hz. Ces activités lentes seraient liées à la dénervation
cholinergique qui peut être physiologique (sommeil lent) ou signer une pathologie focale ou
diffuse.
38
-L’ « α-coma » :
Le tracé ressemble à celui d’un sujet normal, mais est monomorphe sur l’ensemble du scalp,
monotone au cours du temps et non de réactif à la stimulation. C’est un tracé de mauvais
pronostic, notamment en cas de coma post anoxique.
-L’EEG pauvre, microvolté :
Une dépression focalisée doit faire suspecter un hématome extra ou sous dural (responsable
d’une augmentation de la distance entre le cortex et les électrodes d’enregistrement).
*Les anomalies morphologiques « paroxystiques » :
En unités de soins intensifs, les crises d’épilepsie et les états de mal peuvent survenir en
l’absence de convulsions. L’absence de convulsion peut être due à la curarisation de certains
patients, aux lésions corticales ou médullaires (pouvant être responsables d’une paralysie
motrice)…
Les tracés avec « burst-suppression » d’origine post anoxique sont souvent de très mauvais
pronostic.
Les ondes triphasiques à prédominance frontale sont suggestives d’une encéphalopathie
métabolique, le plus souvent hépatique.
A) Contribution de l’EEG au diagnostic étiologique du coma
L’EEG est indispensable et contributif dans de nombreuses situations :
- Etat de mal épileptique :
L’EEG est une technique essentielle pour le diagnostic, le suivi et l’évaluation de l’efficacité
du traitement anti épileptique.
C’est également un examen essentiel dans le dépistage des états de mal épileptiques parfois
non convulsifs qui peuvent être la cause première du coma ou un facteur d’aggravation.
- Encéphalopathies métaboliques secondaires :
Le plus souvent ces encéphalopathies sont dues à la réaction d’un cerveau normal à un
environnement métabolique anormal. L’EEG peut être utilisé comme un index de mesure de
l’importance du dysfonctionnement métabolique.
39
Le coma sur encéphalopathie hépatique est
caractérisé par la présence quasi-permanente
d’ondes
triphasiques
à
prédominance
antérieure. De telles ondes se voient également
dans d’autres comas métaboliques comme le
coma urémique par insuffisance rénale (dans
20% des cas) (88).
Mais
beaucoup
d’encéphalopathies
métaboliques sont seulement associées à un
ralentissement de l’EEG proportionnel à
l’importance
de
la
cause
(par
exemple
l’ammoniémie pour l’insuffisance hépatique ou
l’urémie pour l’insuffisance rénale).
Ci contre : tracé riche en ondes triphasiques d’un patient
dans un coma (encéphalopathie hépatique ammoniémie :
109µg/mL).
Kaplan. Journal of Clinical neurophysiology. 2004. (100)
Pour l’encéphalopathie hépatique, on utilise la classification de Child dont un des paramètres
est la fréquence et l’amplitude du rythme EEG.
-Stade 1 : fréquence > à 7Hz
-Stade 2 : de 5 à 7 Hz
-Stade 3 : de 3 à 5 Hz
-Stade 4 : < à 3 Hz
- Encéphalopathies infectieuses :
-L’encéphalopathie herpétique est caractérisée pendant quelques jours par une activité
périodique d’ondes lentes à front raide localisée au niveau du lobe temporal.
-Au stade évolué, la maladie de Creutzfeldt-Jakob détermine une activité de pointes
périodiques permanentes sur une activité de fond lente ou même un silence électrique.
40
Eléments à front raide latéralisés pseudopériodiques
typiques d’une encéphalopathie herpétique.
Interprétation des examens complémentaires en
neurologie. J.-M.Léger. (collection : Traité de
Neurologie)
Activités triphasiques périodiques diffuses typiques d’un
stade terminal de Creutzfeldt-Jakob.
Enfin, un EEG normal apporte des indices importants pour les états de non réponse
psychogène et les locked-in syndromes. Cependant, certains patients comateux et donc en
l’absence de conscience, présentent un EEG normal (les fonctions des noyaux réticulaires
classiques doivent donc être conservées).
B) Contribution de l’EEG chez les patients comateux sur le plan
pronostique
B-1) Appréciation de la profondeur du coma
La classification de Hockaday (1965) en 4 stades de la profondeur du coma à partir des
données EEG tend peu à peu à être abandonnée car trop simplifiée (85).
-Stade I ou coma vigile : caractérisé par un ralentissement du rythme de fond et reste réactif.
-Stade II : caractérisé par la présence d’ondes δ diffuses, avec parfois des ondes plus rapides
notamment pendant les stimulations.
-Stade III : activité δ de topographie plus antérieure et aréactive aux stimuli.
-Stade IV : EEG isoélectrique.
41
En 1972, Plum et Posner ont décrit un parallélisme entre l’aspect EEG et le niveau de
dysfonctionnement axial du système nerveux central, la gravité du coma croissant avec
l’extension vers le bas de la limite inférieure du dysfonctionnement (163).
2 types d’EEG conservent une bonne réactivité et sont de bon pronostic:
- Si présence d’activités proches du sommeil stade II (fuseau), ralentissement du rythme de
fond : ondes lentes τ et δ en faveur d’un dysfonctionnement cortico-sous cortical.
- Si tracé diphasique ou « coma alternant » avec alternance de rythmes rapides peu voltés et
d’ondes δ monomorphes amples en faveur d’un dysfonctionnement diencéphalique.
EEG avec un pronostic plus péjoratif :
-Si tracé monophasique lent, avec ondes δ polymorphes, parfois surchargé de fréquences plus
rapides et réactives à la stimulation douloureuse en faveur d’un dysfonctionnement au niveau
méso-diencéphalique.
- Si présence d’ondes δ polymorphes très lentes aréactives en faveur d’un dysfonctionnement
mésencéphalique.
- Si constitué par des rythmes rapides de bas voltage, ressemblant à l’α, parfois appelé « αcoma ». Cet aspect est monomorphe sur l’ensemble des dérivations et est complètement
aréactif. Cela signe le plus souvent un dysfonctionnement protubérantiel. Le coma est alors le
plus souvent dans ce cas irréversible.
- Le tracé discontinu (burst-suppression) qui, s’il n’est pas toxique, peut être considéré
comme pré-agonique.
Activité δ diffuse aréactive au cours d’un coma
traumatique. Tracés tirés de « Interprétation des
examens complémentaires en neurologie ». J.M.Léger. (collection : Traité de Neurologie)
Activité de type « pseudo-α » au cours d’un coma
profond par lésion protubérantielle.
42
En résumé, pour les comas post-anoxiques ou post-traumatiques :
• Les signes en faveurs d’un bon pronostic sont :
- Un tracé faiblement altéré avec persistance de cycles veilles-sommeil (coexistence au sein
du tracé de pattern électriques différents témoins de fluctuation de la vigilance).
- Une réactivité franche aux stimuli.
La réactivité du tracé constitue un élément pronostic essentiel. On recherche le plus souvent la
réactivité à la douleur, qui en raison de lésions neurologiques possibles doit être évaluée de
manière bilatérale. Elle peut présenter chez le patient comateux un aspect très varié.
-une réaction d’arrêt classique (disparition de l’α). Il faudra alors éliminer un état
de non réponse psychogène et un locked-in syndrome.
-l’apparition de complexes K, notamment aux stimulations auditives.
-l’apparition, le plus souvent, de bouffées lentes diffuses de grandes amplitudes.
• Les signes de mauvais pronostics sont :
-Les
tracés
monomorphes
monotones
notamment
l’« α−coma ».
Mais
attention,
l’ « α−coma » n’est pas spécifique de l’anoxie et peut se rencontrer dans certains
dysfonctionnements
primaires
du
tronc
cérébral
ou
dans
le
cas
d’intoxication
médicamenteuse. Il reste alors compatible avec une évolution favorable dans 15% des cas (11).
-Les tracés particulièrement pauvres en l’absence de sédation ou d’intoxication
médicamenteuse (« burst-suppression », δ de faible amplitude, et EEG isoélectrique)
-Les tracés non réactifs aux stimulations externes.
B-2) Apport pour le diagnostic de la mort cérébrale
L’apport de l’EEG est fondamental dans le diagnostic de mort cérébrale chez les
patients dont les organes sont maintenus artificiellement en vie par des appareils de
réanimation.
La mort cérébrale est définie par :
- En l’absence d’hypothermie et d’intoxication médicamenteuse (barbituriques…) qui peuvent
induire des silences EEG prolongés de plusieurs heures.
- Une absence de respiration spontanée et une abolition des réflexes du tronc
- 2 EEG, à un intervalle minimum de 4h, nuls et aréactifs sous amplification maximale avec
une durée d’enregistrement 30 minutes minimum.
43
Depuis 1989, concernant la réalisation technique de l’électroencéphalogramme, la société
française de neurophysiologie recommande :
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Un minimum de 8 électrodes sur le scalp et des électrodes de référence au lobe de l'oreille.
Les résistances inter-électrodes doivent avoir moins de 10.000 ohms mais plus de 100 ohms.
Pour tester le bon fonctionnement du système d'enregistrement, chaque électrode du montage doit être
manipulée doucement pour créer un potentiel artéfactiel.
La distance inter-électrode doit être d'au moins 10 cm. (montage à grande distance)
La sensibilité doit être de 7.0 à 2.0 microvolts par mm pendant la majeure partie de l'enregistrement.
Des constantes de temps de 0,3 à 0,4 secondes doivent être utilisées pendant une partie de
l'enregistrement.
Des dispositifs de monitoring sont recommandés pour évaluer les artefacts extra-cérébraux (ECG :
électrodes sur le dos de la main droite).
Des tests pour apprécier la réactivité à la douleur, aux bruits intenses, à la lumière doivent être
appliqués.
La durée de l'enregistrement, doit être au moins de 30 minutes.
L'enregistrement doit être fait par un technicien qualifié.
L'enregistrement doit être répété si un doute existe sur le silence électrique cérébral.
Un EEG transmis par téléphone ne convient pas pour la détermination du silence
A amplification maximale, le tracé est constitué de lignes droites, isoélectriques. Cette forte
amplification peut être responsable de l’apparition d’artéfacts qu’il est important de
reconnaître. Il s’agit le plus souvent de l’électrocardiogramme (facile à repérer car une
dérivation ECG est toujours présente sur un tracé EEG), d’artéfacts rythmiques liés aux
appareils de réanimation (respirateurs…), ou d’artéfacts de contraction musculaire le plus
souvent temporale (mais non réactifs).
B-3) Apport pour le pronostic évolutif
Les modifications EEG se voient d’un jour à l’autre, aussi la première semaine, est
conseillé un enregistrement quotidien des patients dans le coma. Le retour progressif de la
conscience s’annonce par la réapparition d’une réactivité d’abord à la douleur, puis aux autres
types de stimuli. Pour les comas d’origine métabolique, l’EEG s’améliore progressivement
parallèlement à la diminution de « l’intoxication métabolique » ; le rythme de fond devient
plus ample, plus régulier (la récupération d’un rythme α même irrégulier et ralenti correspond
au réveil du patient.
44
Limites :
- L’EEG réalisé au stade aigu du coma présente une faible sensibilité et spécificité
pronostiques. Par exemple, Jorgensen en 1981 a montré que 37/125 patients sans activité
corticale immédiatement après une réanimation cardiopulmonaire sont redevenus conscients.
De même, dans les traumatismes crâniens de l’enfant, des ondes δ très lentes et peu réactives
peuvent être réversibles après quelques jours et sont probablement liées à un œdème cérébral
(96, 97).
La seule exception est pour les comas d’origine métaboliques pour lesquels l’EEG reflète
assez fidèlement le niveau de dysfonctionnement métabolique ou d’intoxication dès la
survenue du coma.
- Passée la phase subaiguë, l’EEG perd son intérêt pronostique. Il n’y a plus alors de rapports
significatifs entre l’état clinique et les modifications de l’EEG.
C’est donc surtout par l’aspect du tracé EEG au cours du premier mois (après 24 à 48H) et en
fonction de ses modifications, combiné avec les données cliniques qu’on pourra affiner le
pronostic d’un patient dans le coma.
II ) Les potentiels évoqués « primaires »
L’EEG permet d’enregistrer l’activité électrique corticale des patients dans le coma,
mais si celle-ci peut apporter des informations en vue d’un pronostic, les données restent trop
« globales ». Les potentiels évoqués offrent une approche plus ciblée permettant de mieux
identifier le système dysfonctionnel et le niveau du dysfonctionnement. Par rapport à l’EEG,
ils permettent de tester en plus du cortex, le tronc cérébral et également un niveau encore plus
périphérique.
Qu’est ce qu’un potentiel évoqué ?
Un potentiel évoqué est la réponse électrique recueillie à l’aide d’électrodes à la surface
du scalp suite à un stimulus ( qui peut être auditif, visuel, électrique…). Cette réponse, de
faible amplitude, est obtenue par moyennage successif d’un grand nombre d’essais afin de
faire disparaître le bruit de fond (activité cérébrale non liée à la tâche, survenant de manière
non synchrone, « aléatoire », par rapport à la présentation du stimulus).
45
Extraction du fragment d’EEG
faisant suite au stimulus et
moyennage des différents « essais ».
En fonction du choix de la période temporelle étudiée, les ondes recueillies reflèteront
un niveau d’intégration neurologique différent (tronc cérébral, diencéphale, cortex auditif puis
associatif).
PEA du tronc cérébral <10ms
PEA de moyenne latence
(thalamus & A1) <80ms
PEA tardifs >80ms
(intégration corticale)
Pour enregistrer les composantes corticales des potentiels évoqués par un stimulus, il
faut l’intégrité fonctionnelle des récepteurs sensoriels et de leurs voies afférentes. La
disparition isolée d’un composant signe une atteinte de ce niveau d’intégration. Ainsi, une
véritable exploration du système sensoriel peut être réalisée chez les patients non collaborants
(comme les patients dans le coma).
46
A) Les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (dits aussi
potentiels évoqués auditifs précoces)
Les ondes enregistrées au vertex pendant les 10 premières ms après un click
correspondent aux potentiels de champ lointain liés à l’activation des voies auditives dans le
tronc cérébral. Les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (Brainstem Audititory
Evoked Potentials : BAEP) évaluent l’état fonctionnel des voies auditives dans le pont depuis
la partie basse du mésencéphale jusqu’aux colliculi inférieurs.
Ils consistent en cinq à huit pics de polarité positive au vertex, identifiés par des chiffres
romains. Les pics principaux de I à V sont les plus utilisés en clinique. Les pics plus tardifs
sont variables et inconstants et donc non utilisés en routine clinique.
-Le pic I est produit dans la portion cochléaire du nerf auditif. Si la fonction cochléaire est
préservée le pic I doit être présent. Il s’agit souvent de la seule composante préservée dans la
mort cérébrale. (En l’absence de pic I, les BAEP ne sont pas interprétables.)
-Le pic II est produit au niveau de la partie proximale du nerf cochléaire ou au niveau du
noyau cochléaire. Il peut être préservé dans la mort cérébrale.
-Le pic III est produit à la partie inférieure de la protubérance.
-Les pics IV-V sont probablement liés à l’activation des voies auditives du lemnisque latéral
dans la partie basse du mésencéphale. Le pic V est un pic robuste qui est présent pour de
faibles intensités de stimulation, ou en cas de perte auditive sur les hautes fréquences. (Il est
utilisé pour la détection du seuil auditif.)
Potentiels évoqués auditifs du tronc
cérébral. « Interprétation des examens
complémentaires en neurologie ». J.M.Léger. (collection : Traité de
Neurologie.)
Les BAEP permettent une évaluation fonctionnelle des voies auditives dans le tronc cérébral,
et donc nous renseignent sur l’état du tronc cérébral.
47
L’idée que les BAEP pourraient servir d’indicateurs pronostiques chez un patient dans
le coma vient du caractère nécessaire de la fonctionnalité des systèmes d’éveils situés à la
partie haute et postérieure du tronc cérébral. Par ailleurs, un des avantages des BAEP est que,
contrairement à l’EEG, ils sont peu sensibles aux médicaments sédatifs (benzodiazépines,
barbituriques…) fréquemment utilisés en réanimation.
Chez les patients dans le coma, les potentiels sont souvent côtés de cette façon :
- grade 1 : normaux
- grade 2 : allongement de la latence I-V sans modification d’amplitude
- grade 3 : amplitude V/ I<0,5
- grade 4 : pas de détection d’onde V
- grade 5 : seule présence de l’onde I
Exemple d’enregistrement des
potentiels évoqués auditifs du tronc
cérébral chez un patient dans le
coma. Logi F et al. Clin
Neurophysiol. 2003. (119)
Résultats :
•
Dans l’étude de Fischer et al de 2004, portant sur une étude prospective à 1 an
d’un groupe de 346 patients dans le coma d’étiologie variée, les résultats des potentiels
évoqués auditifs du tronc cérébral n’ont apporté aucun élément pronostique de réveil (53).
317 patients sur 346 (91,6%) avaient des BAEP normaux ! Et seulement 217/317 se sont
réveillés (68,4%). Présents, ils attestent de l’intégrité fonctionnelle des voies auditives dans le
tronc, mais ce niveau d’intégration n’est pas suffisant pour être un indicateur de retour
prochain à l’état de conscience.
Une absence de BAEP n’est pas non plus synonyme de mauvais pronostic de réveil, car 19/29
des patients avec anomalie des BAEP se sont finalement réveillés.
La principale critique que l’on peut faire à cette étude est que les résultats ne sont pas corrélés
à l’étiologie du coma (dont on connaît l’importance pronostique).
48
•
Pour Logi et al la valeur pronostique des BAEP dépendrait étroitement de
l’étiologie du coma (119). Ils seraient plus souvent altérés en cas de coma post traumatiques et
moins sensibles à l’anoxie (tous les patients en coma post anoxique avaient des potentiels
grades 1 ou 2). Mais même en tenant compte de l’étiologie du coma, la valeur pronostique de
ce test est mauvaise.
-En effet, 16% des patients (groupe post traumatique et post AVC) avec BAEP franchement
altérés (grade 3 et 4) se sont réveillés.
-87% des patients toujours dans le coma à 3 mois avaient des BAEP grade 1 ou 2
-87% des patients morts avant la fin du 3ème mois avaient des BAEP grade 1 ou 2
Donc, en résumé, ces études sont en faveur de l’absence de rôle des potentiels évoqués
auditifs du tronc cérébral comme indicateur pronostique de réveil ou de non réveil
d’un patient dans le coma.
B) Les potentiels évoqués auditifs de moyenne latence
Il s’agit de potentiels évoqués (une négativité : Na, suivie d’une positivité : Pa)
enregistrés entre 30 et 80 ms suite à un stimulus auditif, sensés refléter l’activation du cortex
auditif primaire. Quelques rares études suggèrent que les potentiels évoqués auditifs de
moyenne latence (PEAML) pourraient servir d’indicateurs de mauvais pronostic de réveil en
cas d’absence.
L’absence de PEAML dans un coma post anoxique aurait une valeur prédictive
positive de non réveil de 100%, tandis que cette valeur diminuerait pour les étiologies
traumatiques ou vasculaires (119). La présence d’une onde Pa d’amplitude normale chez les
patients dans le coma serait un indicateur minime « positif » de réveil. (72,6% des patients
réveillés à 3 mois avaient une Pa d’amplitude normale, au lieu de 53,4% pour les patients non
réveillés à 3 mois et 48,2% pour les patients morts à 3 mois (119).)
49
Enregistrement simultané des potentiels évoqués
auditifs précoces (= du tronc cérébral) et de
moyenne latence (=cortex auditif primaire) chez un
sujet normal. (Positivité vers le haut). Logi F et al.
Clin Neurophysiol. 2003. (119)
Enregistrement des potentiels évoqués précoces et de
moyenne latence chez un sujet dans le coma.
L’amplitude de Pa est réduite en F3-A1 et Pa est
absent en F4-A1. Logi F et al. Clin Neurophysiol.
2003. (119)
C) Les potentiels évoqués somesthésiques
Les potentiels évoqués somesthésiques (PES) sont des potentiels électriques traduisant
l’activité des voies somatosensitives au niveau périphérique, spinal, sous cortical et cortical.
Les réponses précoces sont obtenues pendant les 60 ms suivant la stimulation électrique d’un
nerf périphérique. Pour les patients comateux, on stimule le plus souvent le nerf médian (de
manière bilatérale), rarement le nerf tibial postérieur.
Comme pour les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral, la plupart des agents
pharmacologiques fréquemment utilisés en réanimation ont peu d’effet sur les PES précoces.
Seul des surdosages importants en médicaments dépresseurs du système nerveux central
peuvent allonger le temps de conduction centrale.
A gauche : enregistrement de PES après stimulation du nerf médian droit. L’amplitude de la N20 est mesurée pic à ligne de
base et pic/amplitude de N24. A droite : exemple d’abolition de la N20.
Epi=électrode point d’Erb ipsilatérale à la stimulation ; Cv6=électrode sur 6ème vertèbre cervicale ; AC= électrode cervicale
antérieure ; Pi = électrode pariétale ipsilatérale à la stimulation ; Pc= électrode pariétale controlatérale à la stimulation ; A1=
électrode mastoïde droite ; Fz= électrode frontale médiane. Logi F et al. Clin Neurophysiol. 2003. (119)
50
Les PES nous renseignent sur l’intégrité fonctionnelle des voies somatosensitives au
niveau périphériques, du tronc cérébral, des projections thalamo-corticales, jusqu’au niveau
du cortex sensorimoteur primaire (N20).
La composante d’intérêt privilégiée est la N20, car si elle est d’amplitude et de latence
normale, elle signe l’intégrité fonctionnelle des voies somatosensitives jusqu’au cortex
sensitif primaire. Les composantes plus précoces sont mesurées afin de vérifier l’intégrité
des voies périphériques (N9), au niveau cervical (N13) et au niveau de la jonction cervicobulbaire (P14). Le plus souvent seule l’onde P14 est mesurée en plus de l’onde N20 chez les
patients dans le coma. En effet, la présence d’une onde P14 permet de s’assurer de
l’interprétabilité d’une absence d’enregistrement de l’onde N20. Une onde P14 présente avec
une onde N20 absente signe donc une anomalie de conduction intracrânienne.
L’enregistrement se fait au lit du malade, et ne nécessite aucune coopération. Il est
recommandé de n’enregistrer les PES qu’après 24 à 48h après la survenue du coma.
En cas d’asymétrie entre la droite et la gauche, la meilleure réponse est retenue pour
l’interprétation des résultats. En cas d’absence d’onde N20 sur un premier enregistrement, on
recommande d’enregistrer une seconde fois le patient afin de confirmer les résultats.
Que nous apportent les PES dans l’évaluation du pronostic d’un patient dans le coma ?
(Résultats de la méta-analyse réalisée en 2003 par Lawrence Robinson et al (169).)
Les auteurs ont repris les données de 41 études au sujet de PES et coma entre 1983 et
2000. Ces études devaient inclure des données à propos de l’étiologie du coma, l’âge, la
présence ou l’absence de PES (réponse N20), et le devenir du patient.
Au total, les données de 2701 patients ont été étudiées.
Les PES ont été classés comme absents, anormaux (critères variables selon les études :
conduction centrale allongée, amplitude basse…) ou normaux.
Le taux de réveil (intervalle de confiance de 95%) a été calculé en fonction de l’étiologie et de
l’âge (cf tableau ci-dessous).
51
Taux de réveil en fonction des résultats des PES et du groupe (étiologie et âge)
Adultes :Anoxie
Adultes :Hémorragie
intracrânienne
Adultes et adolescents :
Traumatisme crânien
Enfants-adolescents :
PES absents
PES anormaux
PES présents
0% (0 à 1%)
22% (17 à 26%)
52% (48 à 56%)
1% (0 à 4%)
/
38% (27 à 48%)
5% (2 à 7%)
70% (64 à 75%)
89% (85 à 92%)
7% (4 à 10%)
69% (61 à 77%)
86% (80 à 92%)
Les résultats sont en faveur d’une très haute spécificité de prédiction de non réveil en
l’absence de PES (composante corticale N20). Cette spécificité est de 100% s’il s’agit d’un
coma post anoxique (sur 18 études et 336 patients !). C'est-à-dire qu’un patient dans un
coma post anoxique sans N20 a moins de 1% de chance de se réveiller.
La spécificité reste très élevée pour les autres étiologies.
Pourcentage de réveil en fonction de
la présence ou l’absence des PES
dans différents groupes : adultes
coma anoxique (HIE), adultes
hémorragie intracrânienne (ICH),
adultes traumatisme crânien (TBI),
enfants et adolescents toutes
étiologies (sauf TBI adolescents
comptés avec les adultes). Lawrence
Robinson et al. Crit Care Med.
2003. (169)
En revanche, la présence d’une N20 est peu prédictive de réveil dans le groupe des
patients post anoxiques (environ la moitié des patients avec présence d’une N20 normale, ne
se réveilleront pas). Pour les comas post traumatiques ou post AVC, il existe une petite valeur
prédictive positive de réveil en cas de présence d’une N20.
52
Limites dans l’intérprétation de ces résultats :
Tout d’abord, les études utilisées pour cette méta-analyse sont hétérogènes sur le plan
de la méthodologie, par exemple pour le moment du test par rapport à la survenue du coma,
pour la technique utilisée (notamment la fréquence de stimulation) et la durée du suivi. Mais
ces différences ne semblent pas pouvoir constituer une source importante d’erreur dans
l’interprétation des résultats.
Plus sérieuse est la critique de «la prophétie auto-réalisée ». En effet, toutes ces études
sont rétrospectives. Or les PES sont utilisés comme outil pronostique par les réanimateurs
(connus depuis le début des années 80) ; les résultats des enregistrements sont donnés aux
réanimateurs qui sont probablement influencés dans leur décision de poursuite ou non des
soins.
La moins bonne valeur prédictive de non-réveil des PES dans le coma chez les enfants (7% de
réveil si N20 absente) pourrait être expliquée par une meilleure plasticité cérébrale à cet âge,
mais également parce qu’à cet âge les décisions de maintien de réanimation sont peut être
moins influencées par les résultats des PES mais également par le désir de la famille…
Les potentiels évoqués corticaux évaluent les structures nerveuses sensibles à l’anoxie,
et en particulier les cortex primaires, qui au sein des structures sensibles, en constituent les
plus résistantes. Par ailleurs, comme l’onde Pa des potentiels auditifs de moyenne latence
(activation du cortex auditif primaire), l’onde N20 résiste à tous les facteurs d’interférence
(abaissement de la température corporelle, facteurs toxiques et métaboliques) habituellement
rencontrés en USI. La présence d’une onde P14 permet d’interpréter l’absence de N20 chez
un patient anoxique comme un signe de décortication fonctionnelle.
Une disparition des composantes corticales primaires des PE ne peut être expliquée par une
origine métabolique isolée et doit faire rechercher un dysfonctionnement cérébral structurel
surajouté.
Quelle plus value apportent les potentiels évoqués somesthésiques par rapport aux autres
examens usuels cliniques et paracliniques ?
(Résultats de la méta-analyse de Carter et Butt réalisée en 2005 (22).)
Les auteurs ont comparé la valeur prédictive de l’examen clinique (réactivité pupillaire,
réponses motrices et score de Glasgow), de l’EEG et du scanner cérébral comparativement
aux potentiels évoqués somesthésiques au travers de 25 études (ayant collecté toutes ces
données mais sans précision sur l’étiologie du coma).
53
Pour la prédiction de non réveil, les PES (absence de N20) ont la plus grande
valeur prédictive de non réveil comparativement à tous les autres tests pris
indépendamment (réactivité pupillaire, réponse motrice…). Néanmoins la sensibilité des
PES est mauvaise (capacité à prévoir l’absence de réveil par rapport à l’ensemble des
patients) comparativement à la réponse motrice et la réactivité pupillaire.
Les PES sont l’examen le plus spécifique de prédiction de mauvais pronostic
(absence de N20) chez un patient dans le coma comparativement à la clinique ou aux
autres examens paracliniques usuels pris indépendamment. Si l’origine du coma est
anoxique, une absence de N20 après 48h signe l’absence de réveil possible (moins de
1%).
Néanmoins, chez la très grande majorité des patients les PES sont présents (par exemple,
dans l’étude de Logi et al : sur 131 patients dans le coma d’étiologie variée, seuls 12 patients
avaient une abolition des PES. Aucun ne s’est réveillé (119).) et donc cet examen est la
plupart du temps peu informatif sur le devenir du patient.
Peut-on augmenter la sensibilité des PES ?
- D’après Logi et al, chez les patients post anoxiques : il semble que la sensibilité puisse être
étendue en conservant une spécificité de 100%. Pour cela, il faut tenir compte de l’amplitude
de la N20. Si la réponse N20 est présente mais que son amplitude est réduite sous une valeur
seuil (pic-baseline<0,6 µV ou pic à pic < 1,2µV), aucun des patients ne s’est réveillé (119).
- Madl et al suggèrent que les PES de longue latence (avec la composante N30 enregistrée en
frontal) seraient plus sensibles que les PES standards (basés sur la N20). L’absence de la N30
serait plus souvent associée à un mauvais facteur pronostic de réveil. Mais, il semble que cette
composante signant une intégration cognitive soit variable selon les individus et hautement
sensible à la sédation et aux artéfacts, et donc plus difficilement utilisable.
54
D) Peut on tester grâce aux potentiels évoqués l’intégrité
fonctionnelle des autres voies sensorielles chez les patients dans
le coma ?
D-1) Modalité visuelle
Peu de données existent sur l’enregistrement de potentiels évoqués visuels chez les
patients dans le coma. L’utilisation de flash permet de stimuler la rétine malgré la fermeture
des paupières. En 1990, Firsching R. et al ont enregistrés les potentiels évoqués visuels au
flash chez 112 patients dans le coma d’étiologie variée 36h après leur admission, l’abolition
bilatérale des potentiels était associée à un taux de mortalité de 98%. En revanche, seulement
60% des patients avec VEP normaux ont survécu (51).
Les VEP pourraient donc être associés aux PES afin d’augmenter la sensibilité de ces deux
tests pris isolément.
D-2) Modalité olfactive et gustative
Les modalités olfactives et gustatives n’ont jamais été testées en potentiel évoqué chez
les patients dans le coma (d’après la base de données Pubmed).
Chez le sujet conscient, les potentiels évoqués olfactifs (« olfactory evoked potentials ») sont
parfois utilisés en ORL pour attester objectivement de l’intégrité fonctionnelle des voies
olfactives, souvent pour des raisons médicolégales avant chirurgie. Un olfactomètre stimule
électriquement la muqueuse nasale.
Dans la littérature, quelques articles évoquent l’existence de potentiels évoqués gustatifs
(« gustatory evoked potentials ») comme possible moyen d’attester objectivement de
l’intégrité des voies gustatives. La stimulation se ferait grâce à un électrogustatomètre
(stimulation électrique dans certaines régions gustatives de la langue qui induirait la
perception d’un goût chez les sujets sains ou grâce à de l’eau salée (131).
Mizoguchi et al ont mis en évidence chez 5 sujets sains 3 composantes en potentiels évoqués
gustatifs suite à la présentation de 0,3 ml d’eau salée: la P1, la N1 et la P2. En MEG, l’origine
de la P1 a été localisée au niveau du cortex gustatif primaire, tandis que la N1 et la P2 ont
pour origine l’activation de plusieurs structures corticales comme la partie inférieure de
55
l’insula et le sillon temporal supérieur signant déjà un niveau supérieur d’intégration
gustative. Mais là aussi, il n’y a eu encore aucune application de cette technique chez les
patients dans le coma.
Disposer de techniques permettant de tester l’intégrité fonctionnelle des différents systèmes
sensoriels pourrait nous apporter des renseignements intéressants chez les patients comateux.
En conclusion :
On appelle potentiels évoqués « primaires » les potentiels évoqués enregistrés au
niveau du scalp suite à l’administration d’un seul type de stimulus (auditif, sensitif, visuel ou
autres). Ils ont pour but de tester l’intégrité fonctionnelle des voies sensorielles depuis les
récepteurs jusqu’au cortex cérébral. En pratique, seuls les PES et les potentiels précoces
auditifs sont couramment utilisés (ces derniers correspondent à l’activation au niveau du
tronc cérébral, tandis que les potentiels auditifs de moyenne latence ou les potentiels évoqués
visuels ne sont pas étudiés le plus souvent).
Après un coma d’origine anoxique, les potentiels évoqués « primaires » sont donc assez
performants pour affirmer un mauvais pronostic (en cas d’absence qui est dans ce cas le plus
souvent symétrique). Mais ils sont peu sensibles pour annoncer un bon devenir. Cela est
probablement du au fait que les structures impliquées (voies dans le tronc cérébral et cortex
primaire auditif et sensoriel) sont trop résistantes à l’anoxie. Lorsqu’elles sont touchées, cela
reflète une anoxie sévère et implique des lésions étendues au niveau des structures corticales
et sous-corticales plus sensibles à l’anoxie. Le pronostic est alors sévère (Valeur prédictive de
non réveil de 100% si absence bilatérale des PES). Pour gagner en sensibilité, il faudrait donc
pouvoir évaluer les réseaux neuronaux plus sensibles à l’anoxie (cortex associatif…). C’est ce
que nous permettent de faire les potentiels évoqués cognitifs (cf Partie III chapitre III).
Après un coma d’origine traumatique, une absence de potentiels évoqués « primaires »
est également un facteur de mauvais pronostic. Elle signe des lésions traumatiques étendues
car bilatérales. Néanmoins, les lésions sont moins diffuses et peuvent être ciblées sur les voies
sensorielles testées (notamment pour les BAEP). Celles-ci n’étant pas directement impliquées
dans les circuits de la conscience, un réveil reste éventuellement possible : 5% si PES absents.
Le plus souvent l’altération des potentiels « primaires » reste incomplète (66% de réveil si
BAEP seulement altérés et 70% si PES altérés).
56
III ) Les potentiels évoqués auditifs cognitifs
Les patients sévèrement cérébrolésés présentent un registre comportemental restreint,
souvent de nature réflexe et ayant pour origine la moelle ou le tronc cérébral. Si grâce aux
potentiels évoqués « primaires », il est possible d’explorer l’intégrité des voies sensorielles
jusqu’au niveau du cortex sensoriel « primaire », les capacités d’intégration de l’information à
un niveau supérieur ne nous sont pas accessibles. (Jusqu’à quel niveau cette information est
elle traitée ?). Cela est possible grâce aux potentiels évoqués cognitifs (PEC ou de longue
latence) qui ont pour vocation d’explorer le fonctionnement de régions associatives
impliquées dans l’analyse cognitive du stimulus.
A) Choix du canal d’entrée sensoriel à utiliser
La plupart des études en PEC portant sur des patients
dans le coma utilisent des stimuli auditifs.
Cette modalité auditive de stimulation comporte en effet chez
ces patients plusieurs avantages :
- sa facilité : il s’agit de la modalité sensorielle la plus facile à
tester (utilisation d’écouteurs) et offrant une large variété de
stimuli utilisables possible et de manière reproductible.
-sa robustesse : chez des patients souvent cérébrolésés
(traumatisme crânien, AVC…), il est très rare que les lésions
soient responsables d’une surdité complète. En effet chaque
cochlée envoie ses informations au système nerveux central de
manière bilatérale (80% des fibres décussent, 20% restent
homolatérales). Un son perçu par une oreille arrive dans le lobe
temporal droit et gauche.
Anatomie des voies auditives.
- le caractère « passif » : les stimulations auditives
permettent une tâche « en passif » chez ces patients.
57
Est-il possible d’utiliser d’autres modalités sensorielles?
Pour l’utilisation de la modalité visuelle, il faudrait obtenir une ouverture des yeux
(hormis pour les VEP au flash). Cette modalité pourrait être utilisée chez des patients en états
végétatifs qui ouvrent les yeux spontanément pendant la période d’éveil. Mais persistent
plusieurs difficultés à résoudre, notamment la nécessité d’une fixation oculaire, chez des
patients ayants souvent des mouvements oculaires spontanés. De plus, le cortex visuel est une
zone relativement sensible à l’anoxie, beaucoup de patients revenus à la conscience après
coma anoxique (arrêt cardiaque, intoxication au monoxyde de carbone) présentent des
troubles visuels pouvant aller d’une réduction du champ visuel, à une cécité corticale
complète. De même les voies visuelles sont souvent touchées lors d’un traumatisme ou d’un
AVC, avec comme retentissement une atteinte du champ visuel.
La modalité tactile (ou les voies somesthésiques) pourrait être utilisée. Il faudrait
auparavant s’assurer par des PES que les voies sensitives sont bien préservées jusqu’au cortex
sensoriel primaire. Mais il existe des difficultés dans l’élaboration de stimuli reproductibles et
variés utilisant cette modalité.
Les stimulations olfactives ou gustatives restent encore anecdotiques en potentiel
évoqués et nécessitent un matériel spécifique.
Alors que les potentiels évoqués du tronc cérébral et « primaires » ont pour fonction
d’explorer de manière « objective » l’intégrité des voies sensorielles depuis les récepteurs
sensoriels jusqu’au cortex primaire, les potentiels évoqués cognitifs explorent le traitement
des stimuli au-delà du cortex sensoriel primaire.
Le principe de base est de comparer les potentiels évoqués par deux types de stimuli
différents. Pour limiter les biais d’interprétation, les stimuli comparés ne doivent différer
idéalement que sur un paramètre. Une différence dans les potentiels enregistrés reflète alors la
préservation fonctionnelle des réseaux neuraux analysant ce paramètre (rareté, lien
sémantique…).
Aussi, dans un paradigme en potentiels évoqués cognitifs, la modalité sensorielle choisie n’est
pas l’objectif à évaluer, mais seulement un canal d’entrée pour induire des processus cognitifs
de plus haut niveau. Aussi, il me semble que la modalité la plus simple à utiliser et la plus
robuste doit être choisie (donc la modalité auditive) ; chez les patients sourds (lésions
58
cochléaires ou étendues du tronc cérébral) il pourrait être intéressant de disposer de
paradigmes utilisant un canal d’entrée sensoriel différent.
B) La P300
En 1965, Sutton et son équipe identifient un potentiel évoqué enregistrable sur le vertex
suite à la survenue aléatoire d’un stimulus attendu (189). Il s’agit d’une onde positive de
latence approximativement 300 ms après le stimulus, et cette composante est donc appelée
« P300 ». Il s’agit du premier marqueur électrophysiologique identifié d’un processus cognitif
pur (c'est-à-dire un marqueur de l’activité mentale détectant un stimulus attendu parmi
d’autres stimuli interférents).
Le paradigme le plus utilisé en potentiel évoqué auditif cognitif est connu sous le nom
de « odd-ball ». Il a été inventé en 1975 par Squires et al (186). Il utilise deux stimuli
différents délivrés de manière pseudo-aléatoire, dont l’un est rare (délivré dans 15 % des
essais) et l’autre fréquent (85 % des essais). Lorsque l’on demande à un sujet sain de faire
attention aux stimuli rares (comme les compter ou simplement les détecter), on observe une
très nette différence entre les potentiels évoqués correspondant aux essais contenant le
stimulus auditif rare et ceux contenant le stimulus fréquent : la P300.
(Si le stimulus cible ne diffère du stimulus interférent que par une caractéristique, la P300 est
un marqueur de détection de cette caractéristique précise. En modalité auditive, cela peut être
par exemple : la fréquence d’un son (en Hz), volume (en dB), un clic par rapport à une voix,
et même une omission parmi un train de click.)
Cette onde P300 est générée par l’activité d’un vaste réseau cortico-thalamique incluant
notamment des régions préfrontales, cingulaires antérieures, pariétales et hippocampiques
(variable en fonction de la modalité sensorielle du stimulus et des caractéristiques de la tâche).
En fait, depuis les travaux de Nancy Squires et de Steven Hillyard, on sait que la P300
comprend en réalité plusieurs sous-composantes (P3a, P3b) parfois difficiles à différencier
(186).
-La P3a, de latence plus précoce, serait générée au niveau frontocentral par n’importe quel
stimulus « physiquement » déviant par rapports aux stimuli fréquents indépendamment des
consignes ou de l’attente du stimulus rare. L’amplitude de la P3a serait corrélée à
l’importance de la déviance (ex : voix par rapport à un son pur…). Pour certains auteurs, la
59
P3a serait un index de glissement attentionnel automatique vers tout stimulus nouveau (186).
Elle ferait partie du réflexe d’orientation et serait en relation avec les processus d’alerte
d’origine frontale. La P3a pourrait exister en l’absence de conscience (=de rapportabilité) du
stimulus rare.
-La P3b, relèverait de la détection du stimulus déviant particulier dans la tâche de
discrimination en cours et donc contrairement à la P3a, l’attention et la conscience de celui-ci
serait nécessaire à la formation d’une P3b.
Moyennage PEAC paradigme « odd-ball » chez un sujet (fig de g) et chez 5 sujets (fig de droite) avec soit tâche
distractive (lecture d’un livre), soit tâche attentive (compter les stimuli rares).
(Fréquent= .9=90% ; Rare=.1=10% ; Et 50% de chaque=.5)
Une P3a est obtenue pour les sons rares, malgré l’inattention mais pas de P3b. Pour les tâches « attentives », obtention
d’une ample P3b englobant la P3a. Squires et al. Electroencephalography and Clinical neurphysiology. 1975. (186)
Si le sujet est conscient du stimulus rare souvent la P3b « écrase » la P3a. Les travaux
expérimentaux de Donchin et Coles suggèrent que la P300 et plus probablement la P3b,
serait la traduction électrophysiologique de la mise à jour de la mémoire de travail
explicite du sujet qui perçoit une information ; c'est-à-dire qu’elle refléterait un processus
associé à la conscience phénoménale du sujet : “j’ai perçu un son rare !” (46). On parle de
« context updating ».
Cette théorie a été remise en cause par Verleger en 1988. Ce dernier pense que la P300,
survenant lors de la récompense de l’attente, correspondrait plutôt à un processus de clôture :
c’est le « context closure ».
60
Ce qui est sûr c’est que la P3b indexe une opération volontaire et un traitement conscient de
l’information.
Cependant la distinction de la P3a, de la P3b est difficile car leur latence varie suivant le
paradigme et la population étudiée (âge, état de conscience…). Donc on parle le plus souvent
de P300 sans distinguer P3a ou P3a+P3b.
Ceci explique que, chez les sujets sains, des paradigmes utilisant des stimuli délivrés sous le
seuil de la conscience (stimuli présentés sous le seuil auditif) aient pu entraîner une P300
(probablement une P3a) (43).
P300 (P3a?) et coma :
Une P300 en paradigme « odd-ball » auditif pourrait être enregistrée chez plus de 20%
des patients dans le coma. (Yingling et al : 2 patients sur 8 (211); Gott et al : 6 sur 20 (71);
Mutschler et al : 6 sur 20 (136)). Les auteurs ne font pas de distinction entre P3a et P3b, mais
on peut imaginer raisonnablement que la P300 enregistrée chez certains patients dans le coma
est une P3a, marqueur d’orientation automatique vers un stimulus rare. Enregistrer une P3b
chez un patient signerait pour lui un retour à la conscience.
C’est en 1990 que Yingling et al, ont proposé les premiers la P300 comme possible
marqueur pronostique de réveil chez les patients comateux : sur les 6 patients dans le coma
sans P300 (211) : 4 sont morts et 2 sont restés en état végétatif. Au contraire, les 2 patients
avec P300 se sont réveillés. Pour Gott et al : 83% des patients (5/6) dans le coma avec P300
se sont révéillés tandis que seulement 29% des patients sans P300 se sont réveillés (4/14) (71)
Les résultats sont moins encourageants pour Mutschler et al : 50% des patients (3/6) avec
P300 se sont réveillés contre 1 pour les patients sans P300 (136).
Limites de l’utilisation de la P300 chez les patients dans le coma :
Plusieurs critiques ont rapidement été formulées :
-la P300 dans le paradigme « odd-ball » peut être absente chez les sujets sains et son absence
ne serait donc pas forcément un facteur de mauvais pronostic. D’après O’Mahony et al
environ un sixième des sujets sains n’ont pas une réponse P300 au son notamment chez des
sujets âgés (formant une part importante des patients dans le coma) et chez les musiciens
ayant « l’oreille absolue » qui pour ces derniers ont par ailleurs une perception du son et de sa
fréquence d’occurrence parfaite (146). Les personnes avec « oreille absolue » sont capable de
reconnaître la note d’un son (c'est-à-dire sa fréquence) sans utiliser comme référentiel une
61
autre note déjà identifiée (le La le plus souvent). Dans le cas de la MMN, l’hypothèse est que
ces personnes n’analyseraient pas un son en le comparant au précédent mais utiliseraient un
référentiel interne.
-la présence et l’amplitude d’une P300 est très modulée par l’attention. En effet, bien que
générée en paradigme « odd-ball » actif (attentif), la P300 disparaît chez certains de ces sujet
en « passif ».
Si pour l’ensemble de ces raisons la P300 a rapidement été abandonnée comme marqueur
pronostic de réveil, elle a ouvert la voie de l’usage des potentiels évoqués auditifs cognitifs
comme outil d’exploration des capacités résiduelles des patients avec conscience altérée
(coma, démence…) et d’évaluation pronostique.
C) La MisMatch Negativity (MMN)
Plus récemment, le groupe de Näätänen a découvert que cette réponse P300 qui indexe
la détection consciente de la rareté d’un stimulus auditif est en réalité précédée par une
première réponse de polarité inverse et survenant autour de 200 ms, dénommée la négativité
de discordance (MMN pour MisMatch Negativity) (137, 191). La MMN, qui indexe la première
étape de détection par le système nerveux central (générateurs principaux dans le cortex
temporal auditif secondaire) d’une nouveauté auditive, présente une particularité importante
qui la distingue de la composante P300 : elle est automatique. Un processus cognitif est
considéré comme automatique lorsqu’il survient sans nécessiter de ressources attentionnelles
de la part du sujet et en parallèle à d’autres processus mentaux.
La MMN présente donc cette double propriété : elle reflète, d’une part, une intégration
cognitive riche nécessitant une certaine forme de mémoire de l’environnement auditif
(microcontexte temporel pour évaluer rareté) et elle constitue, d’autre part, un marqueur
objectif automatique ne dépendant pas de la tâche cognitive en cours.
Grand moyennage des PEC obtenus avec
le paradigme « odd-ball » chez 14 témoins
enregistrés dans le service de
neurophysiologie de la Pitié-Salpêtrière
du Pr Willer. (Grâce à l’amabilité de
Lionel Naccache)
62
Application chez les patients dans le coma:
La réponse automatique MMN pourrait être présente chez certains patients comateux et
refléter des capacités cognitives résiduelles témoignant d’un niveau de coma peu profond,
voire d’un pronostic favorable.
En 1993, Kane et al ont, pour la première fois, soumis des patients comateux à un
paradigme « odd-ball » auditif passif (98). Le résultat principal de ce travail fut de mettre en
évidence que certains patients comateux présentaient une réponse de type MMN qui prédisait
un retour à la conscience dans les 48-72 heures avec une spécificité de 100 %.
En France, Catherine Fischer et son équipe, à Lyon, qui possède l’expérience la plus
importante de l’application de cette méthode dans le coma a pu affiner ces résultats (52, 53). En
2004, leur dernière étude portant sur un groupe de 346 patients comateux (Glasgow<8)
d’étiologie variée (Accident vasculaire cérébral, traumatisme crânien, anoxie…) évalués
prospectivement jusqu’à un an après l’enregistrement des potentiels évoqués a confirmé
l’excellente valeur prédictive positive de la présence d’une MMN chez ces patients. En effet,
88,6% des patients MMN+ sont sortis du coma (Glasgow Outcome Scale>2) contre 62,4%
des 258 patients MMN- et aucun des patients MMN+ n’a évolué vers un syndrome végétatif
permanent. Cette étude a également permis de montrer que la MMN pouvait apparaître plus
de 8 semaines avant le réveil même si la majorité des patients MMN+ étaient sortis du coma
dans les sept jours après l’enregistrement des potentiels évoqués.
A la Pitié-Salpêtrière, Lionel Naccache et son équipe a enregistré prospectivement un premier
groupe de trente patients comateux (score de Glasgow < 8) au lit en réanimation
neurochirurgicale (139).
Exemple de patient dans le coma
avec détection automatique
(inconsciente) de la nouveauté.
Réveil à J7 après l’enregistrement
des PE. Service de
neurophysiologie de la PitiéSalpêtrière.
63
Un mois après l’enregistrement des potentiels évoqués, l’issue clinique a été évaluée à l’aide
de l’échelle de Glasgow (GOS). Une évolution clinique défavorable correspondait aux scores
1 et 2 (état végétatif ou décès) et les trois scores correspondant à un état de vigilance (3-5)
étaient considérés comme une évolution favorable. Parmi les 30 patients enregistrés, 10 (33
%) présentaient une MMN. Neuf de ces dix patients MMN+ étaient vigilants un mois après
l’enregistrement (90 %) alors que le dixième décéda d’une complication survenue 14 jours
après l’enregistrement. Parmi les patients du groupe MMN-, 13 étaient décédés ou avaient
évolué vers un état végétatif un mois plus tard (65 %) tandis que les sept autres patients (35
%) étaient sortis du coma. La présence d’une MMN prédisait donc une sortie du coma avec
une spécificité de 93 %, une sensibilité de 56 % et avec une valeur prédictive positive de 90
%. L’âge, l’étiologie du coma ou encore le délai entre le début du coma et l’enregistrement
n’étaient pas différents entre le groupe MMN+ et le groupe MMN-.
Les données, non encore publiées, de la suite de cette étude (91 patients enregistrés)
confirment ces résultats : 87% des patients MMN+ se sont réveillés contre 23% des patients
MMN-.
Commentaires :
La présence d’une MMN chez un patient dans le coma est un marqueur
électrophysiologique préclinique de réveil (9 fois sur 10). En revanche l’absence de MMN
n’est pas synonyme d’absence de chance de réveil. Cela en raison d’au moins deux
explications possibles :
-la MMN est un marqueur préclinique : absente d’un premier enregistrement, elle peut être
mise en évidence sur un deuxième enregistrement réalisé quelques jours plus tard.
Kane a enregistré ses patients tous les 3 jours. Sur les 15 patients sur 18 ayant récupéré un état
conscient, seulement 4 avaient une MMN sur le premier enregistrement. Mais une MMN a pu
être enregistrée au cours des enregistrements suivants chez les 11 patients qui allaient
finalement se réveiller. Pour avoir une idée plus précise de cette sensibilité réelle, il faudrait
enregistrer prospectivement et quasi quotidiennement les patients dans le coma pour connaître
le pourcentage exact de patients qui se réveilleront sans MMN.
-la sensibilité de la MMN est imparfaite (au moins sur un seul enregistrement).
64
Est-il possible d’augmenter la sensibilité du paradigme « odd-ball » par enregistrement chez
les patients dans le coma (c'est-à-dire mettre en évidence une MMN chez plus de patients qui
se réveilleront) ?
Plusieurs travaux montrent qu’il est possible d’obtenir ou de majorer une MMN chez certains
patients ou témoin en modifiant le paradigme « odd-ball » conventionnel (sons purs, ISI de
1000 ms…). On peut par exemple :
-
Modifier les paramètres de rareté (138).
Grand moyennage chez 11 sujets contrôles en
Fcz. En pointillé, l’effet MMN suivant un
paradigme « odd-ball » traditionnel en utilisant
comme caractère discriminant entre le son
fréquent et le son rare soit la durée du son,
l’intensité du son, la fréquence du son, la place
du son (plus ou moins latéralisé) ou le silence.
L’effet est fort pour chaque type de stimuli
(p<0,001). C’est la MMN sur la durée du son
qui aurait l’effet le plus fort tandis que celle au
silence (gap) aurait l’effet le plus faible.
Näätänen et al. Clinical Neurophysiology.
2004. (138)
-
Utiliser des sons complexes (109).
Näätänen et al ont comparé les résultats chez 79 patients en état végétatif ou en état de
conscience minimale d’un paradigme « odd-ball » utilisant comme stimuli auditifs soit des
sons purs (composés d’une seule fréquence : 1000 Hz (son fréquent) ou 2000 Hz (son rare))
soit des sons complexes plus naturels (son rare et son fréquent fabriqué par la superposition
de plusieurs sons purs de fréquence différente). Une MMN a pu être mise en évidence chez
plus de patients en utilisant le paradigme avec sons complexes que celui « classique ».
L’amplitude de la MMN était plus importante pour les sons complexes.
-
Raccourcir la durée de l’ISI. (Unité INSERM 562. Groupe Salpêtrière. Lionel
Naccache, Felipe Pegado.)
D’après les travaux de Näätänen, une MMN pourrait être enregistrée à l’aide d’un paradigme
« odd-ball » classique chez les sujets sains pour des ISI allant de 150 ms (durée minimum
correspondant au temps d’intégration du premier son) à 10 secondes environ avec des
65
variations de l’importance de l’effet suivant la durée (138). Par exemple, chez des patients
atteints de la maladie d’Alzheimer dans une forme évoluée, la MMN disparaît le plus souvent
pour des ISI supérieurs à 3 s.
Aussi, la durée de l’ISI semble un paramètre clé dans l’obtention et l’amplitude d’une MMN
que ce soit chez un sujet conscient ou chez un patient dans le coma.
Exemple de modulation de la MMN suivant la durée de l’ISI chez des sujets conscients :
Grand moyennage chez 11 sujets
sains enregistrés avec un
paradigme « odd-ball » (avec sons
purs) selon la durée de l’ISI :
600ms, 1000ms, ou 2000 ms.
Alors que les composantes
précoces P1/N1/P2 sont
remarquablement stables, la
MMN est statistiquement plus
nette pour l’ISI 600 et s’atténue
avec un délai plus important (et
de façon inhabituelle par rapport
aux données de la littérature dès
1000ms). Au contraire la P300 est
plus ample pour un ISI de 1000
ms ou plus.
Unité INSERM 562. Groupe
Salpêtrière. Lionel Naccache,
Felipe Pegado.
Exemple de modulation de la MMN suivant la durée de l’ISI chez un sujet dans le coma :
Exemple d’un patient de 53 ans dans un
coma d’origine postraumatique depuis 3
semaines enregistré avec un paradigme
« odd-ball » avec ISI 1000 et ISI 600.
Alors qu’aucune différence n’existe entre
le traitement des sons fréquents et rares sur
le paradigme avec ISI 1000, une MMN est
clairement identifiable aux alentours de
270 ms (p<0,0025 sur 20 ms) pour un ISI à
600. Unité INSERM 562. Groupe
Salpêtrière. Lionel Naccache, Nicolas
Chausson.
66
L’ensemble de ces résultats suggèrent que l’ISI serait un paramètre clé pour augmenter
la sensibilité du paradigme « odd-ball » chez les patients dans le coma. Il est possible que
dans la dynamique de récupération chez un patient dans le coma, la MMN puisse d’abord être
enregistrée pour des ISI courts (trace du stimulus fréquent précédent le stimulus rare très
évanescente) et qu’au fur et à mesure de la récupération fonctionnelle d’un réseau neuronal
probablement en partie commun avec celui de la conscience (mémoire de travail ?) et du
système d’éveil, elle puisse être enregistrée pour des ISI de durée croissante. Une autre
explication qui irait avec une meilleure sensibilité de la MMN pour des ISI plus courts serait
que dans le microcontexte temporel de « la trace mnésique possible chez un patient dans le
coma », le plus grand nombre de stimuli fréquents accentuerait le caractère rare du stimulus
déviant et donc la détection de la nouveauté auditive.
Les 3 grandes études prospectives de la littérature (Kane et al en 1993 (98) .Fischer et al
en 2004 (53). Naccache et al en. 2005 (139).) sur la MMN comme marqueur prédictif de réveil
chez les patients dans le coma sont basées sur des paradigmes légèrement différents,
notamment au niveau de l’ISI.
Valeur
Stimuli
Fréquents
ISI
Spécificité Sensibilité Prédictive Prédictive
sur 18
Positive
Négative
32,6%
88,6%
38%
56%
90%
65%
Rares
Kane et
al
Valeur
Son pur
Son pur
800 Hz
1600 Hz
100%
1500 ms
(réveil dans
les 48h)
patients
100%
mais
examens
répétés
Son pur
Fischer
et al
Son pur
Sur 346
800 Hz
patients
800 Hz
mais 30
610 ms
90%
ms plus
court
Naccache
et al
Son pur
Son pur
Sur 30
1000 Hz
2000 Hz
93%
1000 ms
(réveil dans
les 15j)
patients
67
Même si 2 de ces 3 études portent sur un nombre faible de patients, il semble que plus l’ISI
est long plus la spécificité de l’examen est importante. La présence d’une MMN avec un ISI
long (1500 ms par rapport à 1000 ms) pourrait également être prédictive d’un réveil plus
précoce.
Etonnamment, un ISI plus court ne semble pas augmenter la sensibilité de l’examen.
N.B. : Dans une sous analyse par étiologie basée sur 62 patients dans le coma d’origine
anoxique, Catherine Fischer a montré que la spécificité de la MMN comme marqueur
prédictif de réveil était de 100% chez les patients anoxiques et la sensibilité de 60% (54).
-
Modifier les paramètres de filtrage et de traitement des données.
La présence et l’amplitude de la MMN serait corrélée à la puissance de l’α de l’EEG juste
avant le stimulus (142). Il devrait donc être possible de sélectionner les essais sur les
caractéristiques du tracé EEG avant la survenue du stimulus (permettant de ne pas réaliser un
raisonnement circulaire) afin de faire apparaître ou de maximiser l’effet MMN.
Mais il faut garder en mémoire que ce n’est probablement pas la présence d’une MMN
chez un patient dans le coma qui signe 9 chances sur 10 de réveil, mais la présence d’une
MMN avec un paradigme bien particulier. Une modification du paradigme pourrait modifier
la spécificité et la sensibilité de cet examen. Chez un sujet dans le coma, la présence d’une
MMN le protègerait d’un état végétatif « permanent » ; en revanche une MMN pourrait être
enregistrée chez certains patients végétatifs. Kotchoubey B et al ont enregistrés une MMN
chez des patients végétatifs « persistants » d’origine anoxique et traumatique (109). Si la MMN
bien qu’inconsciente est modulée par un réseau appartenant en partie à la conscience et par le
système d’éveil, il est logique que mettre en évidence la préservation d’une détection de la
nouveauté auditive chez un sujet dans le coma ou un sujet végétatif n’ait pas la même valeur
pronostique.
Modifier le paradigme afin d’augmenter la sensibilité de ce test, pourrait également lui faire
perdre de sa spécificité et donc de son intérêt clinique. A chaque modification du paradigme,
il faut réaliser une étude prospective sur un groupe important de patients afin de connaître la
réelle sensibilité et spécificité du nouveau test.
68
La principale limite de la MMN (dans son paradigme actuel) est que, sa présence chez
un patient comateux a une excellente valeur prédictive positive de réveil, mais qu’elle
ne préjuge pas du niveau de séquelles neuropsychologiques au réveil.
Le patient pourra par exemple rester MCS avec comme seul signe d’interactions non réflexes
avec l’environnement une poursuite oculaire.
Ceci n’est pas un objectif clinique suffisant pour les réanimateurs. Ils estiment qu’une qualité
minimale de vie est nécessaire afin de justifier des soins lourds, coûteux, et de préserver la
famille des patients (cf Partie IV chapitre II). Cet objectif clinique nécessaire pourrait
expliquer la tendance erronée des réanimateurs à utiliser l’absence de MMN comme marqueur
de mauvais pronostic (une MMN absente signifierait une absence de retour à cette conscience
même minimale). Cela nous pousse donc à nous demander si les nouveaux paradigmes MMN
ne devraient pas s’attacher à augmenter la valeur prédictive négative de la MMN ?
Les limites du paradigme « odd-ball » soulignent donc la nécessité de développer
d’autres paradigmes en potentiels évoqués cognitifs qui pourraient apporter des
renseignements pronostiques sur le niveau de séquelles neuropsychologiques au réveil.
IV ) Utilisation combinée de ces différents marqueurs
Les résultats de ces examens électrophysiologiques sont utilisés comme outil
pronostique de réveil. L’enjeu est de choisir le niveau de soins qu’il est raisonnable d’offrir au
patient en fonction de ses chances de récupération. Devant un tel enjeu, des examens parfois
très intéressants sur le plan théoriques, s’ils sont trop peu sensibles et spécifiques restent
inutilisables en pratique.
Les réanimateurs se basent sur un ensemble d’arguments cliniques et paracliniques
(biologiques, d’imagerie, neurophysiologiques) pour évaluer les chances de bon pronostic
d’un patient dans le coma. Cliniquement, l’étiologie du coma, l’âge du patient et l’absence de
réveil après un mois sont des éléments ayant une influence majeure. L’expérience personnelle
du réanimateur, l’entourage du patient sont également des éléments jouant un rôle clé dans la
décision, collégiale, du niveau de soins « raisonnable ».
69
Quelle part raisonnable peut apporter l’utilisation des données neurophysiologiques dans la
prise de décision du réanimateur ?
Les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral évaluent l’intégrité fonctionnelle du
tronc cérébral; les potentiels évoqués somesthésiques et les potentiels évoqués auditifs de
moyenne latence évaluent le cortex primaire.
Certains médecins ont eu l’idée d’utiliser ces marqueurs électrophysiologiques attestant de
l’intégrité fonctionnelle ou non d’une partie du SNC, de manière associée avec des marqueurs
cliniques pour augmenter leur apport pronostique.
La fiabilité des tests dépend de l’étiologie du coma, aussi il et indispensable de distinguer
différents sous groupes de patients (les comas d’origine anoxique et les comas d’origine
lésionnelle) pour avoir un arbre décisionnel fiable et optimal.
Idéalement, il faudrait évaluer de manière indépendante les comas sur hémorragie sous
arachnoïdienne, les comas métaboliques…Cela nécessite de grandes séries et éventuellement
des études multicentriques utilisant strictement la même méthodologie.
Pour les comas anoxiques :
Les lésions vont se faire progressivement, de manière bilatérale, des structures les plus
sensibles à l’anoxie vers les structures les plus résistantes. Les patients sont donc assez
homogènes en fonction de la durée de l’anoxie qui est le paramètre pronostique le plus
important, mais le plus souvent non connu.
Le tronc cérébral et le cortex sensitif ou auditif primaire sont relativement résistants à
l’anoxie. Les PEA du tronc, les PEA de moyenne latence et les PES sont donc souvent
normaux malgré des lésions hémisphériques sévères. Leur disparition signe un niveau
d’atteinte tel que le réveil n’est plus possible.
Tout récemment, l’équipe de Catherine Fischer a proposé un arbre décisionnel pour les
patients dans un coma post anoxique (54) :
62 patients dans le coma suite à un arrêt cardiaque (coma post anoxique) ont été évalués
précocement après la survenue du coma (en moyenne 8 jours après) à la fois cliniquement
(pupilles, GCS) et électrophysiologiquement (potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral
(abréviations anglaise : « BAEP »), potentiels évoqués auditifs de moyenne latence
(« MLAEP »), potentiels évoqués somesthésiques (« SEP »), potentiels évoqués cognitifs
(MMN) et suivis prospectivement pendant un an.
70
Cette étude prospective a confirmé que le pronostic
d’un patient dans un coma post anoxique est sombre.
Environ 40% des patients vont survivre à un an, mais
moins de 10% vont récupérer une autonomie dans la
vie quotidienne.
Ces 10%, soit 5 patients, se sont réveillés en moyenne
Devenir à 1 an des 62 patients en
coma post anoxique. Fischer et al.
Crit Care Med. 2006. (54)
4,8 jours après le coma (contre 15,1 jours pour les
patients avec handicap sévère, et plusieurs mois après
pour les patients MCS).
A un an, la spécificité, la sensibilité, la valeur prédictive positive de réveil et la valeur
prédictive négative (c'est-à-dire la valeur prédictive de non réveil) ont été calculés pour
l’ensemble des paramètres étudiés.
L’ensemble de ces données est rapporté dans le tableau ci-dessous.
Sensibilité, spécificité, valeur prédictive positive et valeur prédictive négative de réveil pour le réflexe
photomoteur, le score de Glasgow, les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral, les potentiels évoqués
somesthésiques, les potentiels évoqués auditifs de moyenne latence, la N100, et la MMN. Fischer et al. Crit Care
Med. 2006. (54)
Tous les patients avec une MMN se sont réveillés et aucun de ceux qui se sont réveillés
n’avaient pas de MMN (valeur prédictive positive et spécificité de 100%).
Tous les patients qui se sont réveillés avaient des PEA du tronc, des PES et des PEA de
moyenne latence normaux. (Valeur prédictive négative de 100% pour ces 3 paramètres).
Une analyse a été ensuite réalisée pour déterminer la hiérarchie des différents marqueurs de
réveil et de non-réveil afin de réaliser un arbre décisionnel.
71
Une seule variable clinique, associée à deux variables neurophysiologiques explorant les
capacités fonctionnelles résiduelles du cerveau sont apparues pertinentes. La réactivité
pupillaire, la MMN et la composante N20 des PES apparaissent comme les seuls
marqueurs pronostiques de réveil ou de non réveil pour les comas post anoxiques.
Patients dans le coma
d’origine anoxique
MMN
Présent = 100% de réveil
Absent
p<0,0001
Observée chez 19,4%
des patients
Non retrouvée chez 80,6%
des patients
Réflexe pupillaire
Présent
Absent = 100% de non réveil
Observé chez 33,9%
des patients
p=0,0003
Non retrouvé chez 46,8%
des patients
PES
Présent chez 25,8%
Absent = 100% de non réveil
50% de réveil
50% de non réveil
p=0,0445
Non retrouvé chez 8,1% des patients
D’après Fischer et al. Crit Care Med. 2006. (54)
Avec cet arbre, sur 62 patients dans un coma post anoxique, une incertitude de réveil n’existe
que pour 16 d’entre eux (MMN absente, réactivité pupillaire présente et PES présents) soit
environ 26%.
Sur ces patients au devenir incertain, la moitié se réveillera.
On peut émettre quelques réserves sur cet arbre décisionnel : l’échantillon étudié reste de
petite taille, pour les PES il existe toujours le risque de « prophétie auto réalisée ». Ces
résultats nécessitent une confirmation par d’autres études. Néanmoins, un arbre décisionnel a
le mérite d’expliciter la démarche d’évaluation pronostique que doit réaliser le réanimateur.
72
Il faudrait intégrer à cet arbre décisionnel, les apports des techniques récentes comme la
spectro IRM et le tenseur de diffusion par exemple.
Pour les comas lésionnels :
Dans le coma post traumatique ou post AVC : les lésions sont plus focales. Elles
peuvent endommager l’intégrité fonctionnelle d’un système testé. Ce système n’est pas
forcément le système clé de réveil ou de l’absence de réveil mais un système dont l’atteinte
est soit le signe de lésions étendues ou sévères. Ainsi la valeur prédictive de non réveil des
PES et des PEA de moyenne latence est moins bonne dans cette population et son utilisation
en pratique doit être plus prudente.
Je pense que l’utilisation combinée de différentes techniques neurophysiologiques
(PES, PEA de moyenne latence et potentiels évoqués visuels au flash) pourrait permettre, en
cas d’abolition de ces potentiels évoqués, d’affirmer une absence de réveil futur chez des
patients dans un coma d’origine traumatique.
73
Conclusion de la partie II :
C’est en combinant les différents examens neurophysiologiques entre eux et en les
associant avec les données cliniques et d’imagerie qu’on pourra au mieux évaluer les
chances de récupération du patient. Cependant, je vois plusieurs limites à l’utilisation en
pratique quotidienne de l’arbre décisionnel de C Fischer.
La première n’est pas absolue : il s’agit de la nécessité d’homogénéisation des
méthodologies des examens (notamment MMN). Actuellement, les laboratoires utilisent
des paradigmes différents (par exemple son fréquent et son rare de fréquence différente, ou
de durée différente ; topographie de l’électrode d’enregistrement différente ; analyse
visuelle ou statistique (avec différentes méthodes) de la significativité de la différence des
potentiels entre les sons rares et fréquents…). Ces différences méthodologiques pourraient
produire des tests basés sur la détection de la MMN qui auraient une sensibilité et une
spécificité différentes. Aussi, il me semble qu’il faudrait établir des recommandations
méthodologiques. Ceci permettrait également des études multicentriques et donc un plus
grand recrutement de patients.
La deuxième limite est dans l’objectif à atteindre : qu’est ce qu’un mauvais pronostic et
quel est le niveau estimé de récupération critique pour pouvoir bénéficier des soins
maximums ?
Pour C Fischer, d’après son arbre décisionnel, c’est le réveil, c'est-à-dire le retour à la
conscience même minimal (estimé par la présence d’une MMN) qui serait ce niveau
critique. Cela ne semble pas en complète adéquation avec les convictions des réanimateurs
qui estiment qu’en plus de la conscience, un niveau minimal de qualité de vie est
nécessaire. En pratique clinique, l'apport de ces examens reste donc limité en raison de leur
faible valeur prédictive du niveau de handicap des patients voués à sortir du coma.
La présence d'une MMN sur un paradigme utilisant des sons rares et fréquents ne
semble pas discriminer les patients se réveillant avec un niveau de handicap cognitif
faible de ceux qui conserveront durablement des séquelles neuropsychologiques
sévères.
Il faudrait pouvoir pronostiquer le niveau de séquelles neuropsychologiques dans les
domaines capitaux pour la qualité de vie. Ces fonctions pourraient comprendre le langage
avec comme niveau critique une communication fonctionnelle, la mémoire… Des
fonctions qui semblent nécessaires à assurer au patient une vie digne et « signifiante » et
qui justifierait et motiverait les efforts de soins nécessaires.
74
PARTIE III :
Perspectives
75
Partie III : Perspectives
I ) Perspectives en EEG
L’EEG est une technique ancienne, mais qui profite des développements récents de
l’informatique. La numérisation de l’EEG a non seulement facilité le stockage des examens,
mais permet aussi un traitement des données après l’acquisition. Il est possible par exemple
de modifier les montages pendant l’interprétation des examens, de faire une cartographie
d’amplitude…. L’homogénéisation du placement des électrodes (systèmes 10/20), ainsi que la
modélisation des sources dipolaires ont permis de réaliser un pas décisif dans la « conquête de
l’espace » de l’EEG, c'est-à-dire dans l’amélioration de la résolution spatiale de l’EEG.
Ces possibilités nouvelles ont ouvert de nouveaux champs d’application de l’EEG et de
techniques dérivées dans l’exploration fonctionnelle neurologique des patients non ou peu
communicants (dont les patients comateux) et dans l’exploration de la conscience.
A) L’index bispectral (BIS)
Le score d’index bispectral (BIS) est dérivé de l’EEG bifrontal recueilli chez un vaste
groupe de sujets normaux éveillés ou sous anesthésie. Les oscillations EEG sont transformées
en utilisant un modèle de régression multivariée en index numérique linéaire qui va de 0
(EEG isoélectrique) à 100 (complètement éveillé).
C’est un outil utilisé par les anesthésistes comme indicateur de la profondeur de l’anesthésie
(170).
50% des sujets n’obéissent plus à la commande verbale lorsqu’ils ont un score BIS entre
67 et 79. Avec un score BIS<50, il est très inhabituel d’être conscient tandis qu’un score > à
90 est le plus souvent associé à la conscience (149). Cela permet une meilleure adaptation des
doses de produits anesthésiques administrées au patient, et le plus souvent une diminution de
la quantité de produits utilisés.
Cette surveillance grâce au BIS a également été proposée en USI chez les patients dans
un coma très sévère pour le diagnostic précoce de mort cérébrale (199). Faire ce diagnostic au
plus tôt permettrait un prélèvement d’organes de meilleure qualité (car il existe une instabilité
hémodynamique de survenue précoce après la mort cérébrale). 56 patients en coma sévère ont
été monitorés par le BIS dès leur entrée en USI. Tous ceux dont le BIS passait à 0 de manière
non transitoire (12 patients) ont eu un EEG ou une angiographie qui a confirmé la mort
cérébrale. Le BIS pourrait donc être un outil d’utilisation facile pour mettre en évidence la
survenue de la mort cérébrale chez les patients comateux graves.
76
Cependant les auteurs soulignent la possibilité de faux positifs transitoires (BIS à 0 réversible)
et de faux négatifs également transitoires (surtout liés à des artéfacts EMG, et qui n’existent
pas si le patient est curarisé).
Faux positif transitoire chez un patient de 34 ans avec
traumatisme crânien. Le score BIS a chuté de manière
concomitante avec la disparition clinique du réflexe
oculocardiaque mais est remonté après injection de mannitol,
peu avant que le réflexe oculocardiaque ne réapparaisse.
Vivien et al. Intensive Care Med. 2002. (199)
Faux négatifs chez des patients en état de mort cérébrale confirmée par angiographie liés aux artéfacts de
contraction musculaire. Vivien et al. Intensive Care Med. 2002. (199)
Certaines équipes ont donc pensé pouvoir utiliser ce score comme monitorage de la
conscience et d’un retour de la conscience chez les patients comateux. (Gill et al. Acad
Emerg Med. 2003.). En 2003, Gill et al ont comparé le score BIS avec le score de Glasgow
chez 38 patients avec altération de la conscience. En fait, bien que la corrélation entre le score
BIS et le GCS soit signifiante, elle n’est que modérée et il existe une grande variabilité : un
GCS entre 3 et 5 correspond à un BIS entre 47 et 98 !
On sait que le GCS n’est pas un outil parfait pour évaluer la conscience, aussi cette grande
variabilité pourrait être due à un manque de sensibilité du GCS plutôt que du score BIS. Mais
les auteurs estiment cette hypothèse très improbable car ils ont examiné un patient
complètement comateux avec un score BIS à 98 (compatible avec une pleine conscience) (des
artéfacts musculaires ont il été éliminés ?) et surtout un patient avec GCS à 13 et un BIS à 67
(compatible avec une anesthésie générale).
77
Un deuxième argument en faveur d’une absence de superposition entre niveau de
conscience et score BIS est présenté dans l’article de Pandit et al (149). Une patiente de 55 ans
en état végétatif permanent depuis 10 ans suite à un traumatisme crânien devait subir une
intervention dentaire avec multiples ablation de dents. Les stomatologues avaient besoin
d’une patiente immobile (sans mâchonnement, ni risque de morsure…) et, je pense aussi, à
cause de l’aspect psychologique de réaliser une telle intervention sans antalgique (même chez
un patient qui serait par définition dénué de conscience), une anesthésie générale a été
réalisée. Le score BIS a été utilisé pour monitorer le niveau d’anesthésie (sevoflurane dans
100% d’O2). Le BIS score initial était de 98 après changement de la canule (flèche (B ) sur la
figure ci-dessous) de trachéostomie (induction d’éveil, même en l’absence de conscience) et
est passé en dessous de 40 après l’anesthésie. Bref, l’ensemble du profil est relativement
comparable à celui d’un sujet normal.
Score BIS pendant l’anesthésie et la
chirurgie chez une patiente en état
végétatif. Les valeurs sont
comparables à celles d’un sujet sain.
Pandit et al. Anaesthesia. 2002.
(149)
Plusieurs hypothèses peuvent être émises : la première est que la patiente n’était plus
végétative mais MCS, ce qui n’a pas été explicitement recherché. La deuxième est qu’il existe
parfois des îlots de cortex actifs chez les patients végétatifs, capables d’intégrer des
informations à un relativement haut niveau d’intégration mais de manière non suffisamment
intégrée avec le reste du cortex notamment associatif (cf hypothèse de l’espace de travail
conscient : Partie IV chapitre I-A). Malgré ce traitement, le sujet resterait inconscient de
l’information. Le score BIS serait donc juste un reflet de l’activité corticale bifrontale sans
nous renseigner sur le caractère fonctionnel de cette activité.
78
Un troisième argument en faveur d’une absence de lien direct entre score BIS et
conscience est qu’avec certains produits anesthésiques (comme le xénon), un score BIS bas
n’empêche pas la possibilité pour le patient d’obéir à des commandes verbales. De même
paradoxalement, certains produits anesthésiques comme la kétamine induisent une
augmentation du score BIS alors que le patient n’est plus cliniquement conscient (78).
Donc en conclusion, il ne faut pas oublier que le BIS n’est qu’une mesure de l’activité
électrique frontale. Il ne constitue donc qu’un marqueur très indirect du niveau de conscience.
Le cortex préfrontal est soupçonné comme faisant partie du réseau de la conscience mais ne
représente qu’une petite partie de ce réseau, et n’est probablement pas la région clé.
Intérêt potentiel du score BIS dans l’évaluation prospective de l’état de conscience d’un
patient dans le coma :
- Tenir compte de l’étiologie du coma :
Il serait intéressant de tester le BIS chez des patients dans le coma, mais en tenant compte de
l’étiologie, pour avoir des patients plus homogènes. Il serait donc intéressant d’essayer de
suivre prospectivement des patients en coma anoxique et de rechercher une corrélation entre
score BIS et GCS ou une autre échelle plus fine d’évaluation de la conscience.
Un intérêt pourrait également exister dans les comas métaboliques, où l’EEG subit
généralement des modifications qui sont bien corrélées au niveau d’ « intoxication
métabolique ». Le score BIS pourrait donc représenter un paramètre d’utilisation aisée pour
suivre la récupération de l’état de conscience chez de tels patients.
- Tester une autre région corticale :
D’autres régions que la région bifrontale ont une activité qui semble mieux corrélée au degré
de conscience du patient. Il semble que la région du précunéus (cortex pariétal médial) soit
une région corticale dont le niveau d’activation soit fortement corrélé au degré de conscience.
(Cf Partie I : comparaison PET Scan sujet sain, sujet MCS et sujet végétatif (114).)
79
B) Le neuromonitorage EEG continu
Une des modifications clé de ces prochaines années devrait être la généralisation du
neuromonitorage continu dans les réanimations « à visée neurologiques » (dans un premier
temps) donnant de nouveaux champs d’application à l’EEG dans les troubles de la
conscience. En effet, l’EEG d’un patient se modifie dans de nombreuses situations
rencontrées en unités de soins intensifs (épilepsie, ischémie, répercussion de l’hypertension
intra crânienne, des encéphalopathies métaboliques ou de modifications d’origine
médicamenteuses) et souvent à un stade très précoce avant la survenue de lésions
irréversibles.
Les deux intérêts principaux du neuromonitorage continu EEG sont donc de détecter
précocement et de manière non invasive :
- un processus physiopathologique potentiellement dangereux pour permettre aux cliniciens
une riposte thérapeutique adaptée.
- les variations du fonctionnement cérébral d’origine métabolique ou médicamenteuse, pour
permettre une meilleure adaptation thérapeutique (comme dans le neuromonitorage du niveau
de sédation en anesthésie).
Cependant, l’utilisation du neuromonitorage en USI se heurte à plusieurs difficultés :
tout d’abord au mauvais rapport signal/bruit (amplitude faible de l’EEG, nombreux artéfacts)
et surtout à la difficulté d’extraire de cette masse de données une information pertinente par
des non spécialistes de la neurophysiologie. Une des solutions à ce deuxième problème est la
création d’algorithmes de détection automatique des anomalies. Certains algorithmes existent
déjà (détection automatique des activités épileptiques, recherche de silences électriques) (82).
Il existe également des algorithmes d’analyse fréquentielle (durée de la période d’analyse à
choisir, ainsi que la fréquence des mesures par l’appareil).
Ces
anomalies
doivent
ensuite
être
traduites
sous
la
forme
de
« patterns
neurophysiologiques » signifiants pour le réanimateur, éventuellement en intégrant d’autres
paramètres cliniques et paracliniques (comme la prise de certains médicaments, l’existence
d’une lésion de telle région cérébrale…).
Deux grands champs d’application devraient émerger rapidement : la détection de crises
d’épilepsie infracliniques et la détection précoce d’une souffrance cérébrale ischémique,
notamment chez les patients dans le coma.
80
B-1) Apport du neuromonitorage EEG continu dans l’épilepsie
C’est la principale indication actuelle de neuromonitorage : détecter les crises
d’épilepsie « infra cliniques » et les états de mal non convulsifs.
Grâce au neuromonitorage EEG continu, on a pu montrer que les crises infra cliniques étaient
beaucoup plus fréquentes qu’on ne le pensait. Par exemple, en 1998, DeLorenzo et al, ont
monitoré l’EEG de patients dans le coma suite à un état de mal épileptique (42). En l’absence
de crises cliniques, le neuromonitorage a mis en évidence des crises d’épilepsie infra cliniques
(CEIC) chez 48% des patients et 14% d’entre eux étaient en état de mal non convulsif
(EMNC).
Analyse spectrale sur 4 heures d’EEG chez un
patient de 51 ans épileptique : aspect d’une crise
d’épilepsie. Hirsch et al. J of Clin Neurophysiol.
2004. (84)
Analyse spectrale sur 4 h d’un patient de 8 ans
dans un coma thérapeutique (phénobarbital) après
état de mal épileptique. Chaque bouffée d’activité
correspond à une crise infra clinique. Hirsch et al.
J of Clin Neurophysiol. 2004. (84)
Quels sont les patients à risque de CEIC ou d’EMNC ?
En 2004, Hirsch et al ont suivi 500 patients monitorés (moyenne d’âge 52 ans) en USI.
110 (19%) ont présentés des crises d’épilepsie. 101 sur 110 avaient uniquement des crises
infra cliniques, et donc sans monitorage, le diagnostic n’aurait pu être porté (84).
Dans ce groupe, les principaux facteurs de risque de crises d’épilepsie étaient les antécédents
d’épilepsie (31% ont eu des crises), une infection du SNC (26%), une tumeur cérébrale
(23%), une intervention neurochirurgicale récente (23%).
97 des 500 patients étaient dans le coma : 56% ont eu des crises révélées au monitorage.
81
Towne et al ont étudié 236 patients dans un coma d’origine inexpliquée, en éliminant les
patients avec crises d’épilepsie clinique antérieure. 8 % des patients avaient des crises
d’épilepsie infra cliniques (192).
Le monitorage EEG en continu apporterait des informations diagnostiques, thérapeutiques et
pronostiques chez les patients dans le coma :
En 1997, Jaitly et al ont montré que la présence de crises d’épilepsie infra cliniques ou
d’un état de mal non convulsif était associée à un mauvais devenir, indépendamment de
l’étiologie (91).
Pour DeLorenzo et al, la mortalité était également significativement plus importante chez les
patients EMNC (51%) que CEIC (32%) que chez les sujets sans crises enregistrées sur le
monitorage (13% de mortalité) (42).
Young et al, en 1996, ont montré que la durée de l’état de mal non convulsif était corrélée au
taux de survie (212). Si l’EMNC est diagnostiqué moins de 30 min après le début, le taux de
mortalité est de 36% comparativement à 75% si le diagnostic est fait après 24H. Quand
l’EMNC dure moins de 10h, 60% des patients retournent à la maison et 10% meurent. Quand
l’EMNC dure plus de 20h, aucun patient ne retourne à la maison et 85% meurent. De même
les crises non convulsives après hémorragie cérébrale augmenteraient l’effet de masse et la
mortalité.
Le neuromonitorage permet également d’argumenter la nature épileptique ou non de certains
mouvements du patient dans le coma (comme un mâchonnement, un tremblement…), cela
peut éviter les effets négatifs d’un traitement anti épileptique non justifié.
Limites :
Une des limites actuelles du neuromonitorage continu EEG pour la détection des crises
infracliniques chez les patients dans le coma est la mauvaise sensibilité des algorithmes de
détections automatiques des crises chez les patients au tracé EEG ralenti. Ainsi, chez les
patients comateux, de nombreux patterns EEG rythmiques peuvent exister et leur nature
épileptique n’est pas toujours évidente. Par exemple certaines figures rencontrées dans les
comas sur encéphalopathie métabolique peuvent ressembler à des figures paroxistiques de
nature épileptique. Par ailleurs, de nombreux artéfacts sont rythmiques (respirateurs…) en
réanimation et peuvent mimer des crises d’épilepsie. Un enregistrement vidéo permettrait
d’éliminer certains de ces artéfacts.
82
Deux exemples d’artéfacts pouvant mimer une crise d’épilepsie ; le patient de gauche est en train de manger et le pattern rythmique
est lié à la mastication ; celui de droite est en séance de kinésithérapie respiratoire (avec percussion du thorax). Hirsch. J of Clinical
Neurophysiology. 2004. (84)
B-2) Apport du neuromonitorage continu dans l’ischémie aiguë
L’EEG et les PES d’un patient se modifient en fonction de son débit sanguin cérébral.
Cette modification est d’abord le reflet d’une altération de l’activité des neurones corticaux
(atteinte fonctionnelle) avant une éventuelle nécrose. Si bien que ces techniques pourraient
détecter l’ischémie à un stade très précoce et réversible (oligohémie). Ceci pourrait être un
apport fondamental dans le monitorage des patients à risque, notamment ceux pour lesquels
une surveillance cliniques est limitée (patients dans le coma…). En effet, depuis quelques
années, nous disposons de traitements thrombolytiques dont l’efficacité et le risque dépendent
du délai entre le début des symptômes et l’administration. La surveillance par
neuromonitorage continu (EEG ou PES) des patients à risque d’aggravation pourrait donc
apporter un gain thérapeutique majeur.
Intérêts de l’EEG dans la détection précoce d’une ischémie cérébrale :
Le débit cérébral sanguin moyen normal est d’environ 50 ml/100g/min. Sous les
22ml/100g/min apparaît une modification de l’EEG : l’amplitude diminue et le rythme se
ralentit. Sous le seuil de 7 à 15 ml/100g/min, l’EEG s’aplatit.
Cette perte d’activité cérébrale serait due à l’acidose métabolique liée au métabolisme
anaérobie avant même que l’ATP ne soit complètement consommé. Pour certains, la
disparition de l’activité cérébrale serait donc un mécanisme protecteur dans un premier temps
(143).
83
Si le débit sanguin cérébral continue de diminuer, ou si l’oligohémie persiste trop longtemps,
la baisse d’ATP est telle que le gradient ionique membranaire des neurones ne peut être
maintenu (dépolarisation anoxique), il y a entrée intracellulaire de calcium, productions de
radicaux libres et lésions neuronales irréversibles.
Dans le cerveau : l’hippocampe, le reste du cortex associatif puis primaire et les noyaux gris
sont les structures les plus sensibles à l’anoxie.
La zone de pénombre correspond au tissu
cérébral dont le débit sanguin cérébral est sous
le seuil fonctionnel mais au dessus du seuil
lésionnel. Celle-ci dépend du temps et du débit
sanguin cérébral.
Seuil fonctionnel et lésionnel de l’hypoperfusion
cérébrale en fonction du temps. G Florence.
Clinical Neurophysiology. 2003. (55)
L’EEG se modifie précocement après une fibrillation cardiaque (10 s) et 20 secondes à 30
min après un clampage carotidien (130).
L’EEG numérisé serait supérieur à l’EEG analogique dans la détection d’une souffrance
ischémique car les données pertinentes seraient plus facilement accessibles et identifiables
(soit par un médecin, soit à l’aide d’algorithmes adaptés).
Analyse temps-fréquence :
Grâce à la transformation de Fourier, il est possible de procéder à l’analyse de puissancefréquence sur un temps donné.
Plusieurs algorithmes ont été proposés pour détecter l’ischémie :
Les critères les plus pertinents en puissance totale sont :
-la diminution de puissance dans la bande α et β associée avec une augmentation de puissance
dans la fréquence δ.
-la diminution du ratio puissance α / puissance δ.
-l’étude de la variabilité de la puissance α et β (plutôt que directement la puissance)
84
Une diminution persistante de la variabilité de la puissance α serait par exemple un signe en
faveur d’un vasospasme chez les patients avec hémorragie sous arachnoïdienne.
-l’analyse comparée de la puissance entre les deux hémisphères cérébraux.
A partir d’une méta-analyse. G Florence et al ont estimé la sensibilité de l’EEG à
détecter une ischémie à 58% et sa spécificité à 99% (55).
(On peut également utiliser l’EEG analogique à la recherche d’un ralentissement asymétrique
et d’une diminution d’amplitude, mais sa sensibilité est beaucoup moins bonne : 27% en
revanche sa spécificité est très bonne : 87%.)
Le neuromonitorage EEG dans la détection précoce d’un vasospasme après hémorragie sous
arachnoïdienne (HSA) :
L’EEG pourrait servir dans la détection précoce du vasospasme après HSA. Ce
vasospasme est détecté par angiographie chez 50 à 70% des patients victimes d’une HSA. Il
est responsable d’une ischémie retardée chez 19 à 46% de ces patients et se complique d’une
nécrose ischémique chez plus de la moitié d’entre eux (64%) (27).
L’EEG est très sensible à l’ischémie à un stade réversible ; il est également très sensible à la
reperfusion avant même la récupération clinique (95).
Les paramètres électrophysiologiques qui semblent corrélés avec le vasospasme confirmé par
angiographie sont : la puissance globale, la variabilité de l’α, le ratio α / δ.
(Voir exemples page suivante).
N.B. : Utilisation des PES pour détecter l’ischémie précocement :
Une diminution d’amplitude de plus de 50% de la N20 et/ou une augmentation du temps de
conduction intracrânien de plus de 1ms (de 1 à 1,5ms) seraient des éléments en faveur d’une
ischémie. Le moyennage nécessaire à l’obtention de PES stables dure de 1 à 2 min.
L’avantage des PES par rapport à l’EEG est que les générateurs (le cortex sensitif) sont situés
au niveau de régions frontières, par exemple le cortex prérolandique entre l’artère sylvienne et
la cérébrale antérieure. Les PES obtenus par stimulation du nerf tibial postérieur pourraient
renseigner sur le territoire de l’artère cérébrale antérieure. Les PES sont un peu moins
sensibles que l’EEG aux artéfacts de réanimation du fait du moyennage, ainsi qu’aux
médicaments sédatifs ou anxiolytiques. D’après la méta-analyse de G. Florence, la sensibilité
des PES serait de 57% et la spécificité de 92% (55).
85
EEG continu chez un patient avec HSA. Sur
l’EEG du 7e jour, il existe sur les dérivations
hémisphériques droites une augmentation des
rythmes δ et une diminution des rythmes plus
rapides signant une souffrance cérébrale en
rapport avec l’apparition d’une hypoperfusion
cérébrale suite à un vasospasme. Claasen J.
Journal of Clinical Neurophysiology. 2005. (27)
Ratio α/δ calculé toutes les 15 min et Glasgow Coma Scale du
6e au 8e jour après une HSA suite à une rupture d’un anévrisme
de la communicante postérieure chez une patiente de 57 ans.
L’anévrisme a été clippé à J2 et le GCS était à 14 en post
opératoire. Le 6è jour vers 14h, diminution du ratio α/δ surtout
au niveau de la région postérieure droite. L’examen clinique
réalisé le lendemain matin met en évidence une aggravation
avec au scanner des signes précoces en faveur d’une ischémie
de la capsule interne droite. L’angiographie retrouve un
vasospasme et il est décidé d’administrer du verapamil et de la
papaverine. Augmentation transitoire du ratio α/ pendant les 2h
après l’injection. Puis le ratio baisse à nouveau, et l’état de la
patiente se détériore. Elle décède finalement le 9è jour d’un
AVC malin secondaire au vasospasme. Claasen J . Journal of
Clinical Neurophysiology. 2005. (27)
86
C) Mesure de cohérence de l’activité cérébrale : « Event-related
brain dynamics »
C-1) Synchronisation et désynchronisation de l’EEG liées à un
événement
Depuis Berger, on sait que certains stimuli peuvent bloquer ou désynchroniser le rythme
de fond α. Cette désynchronisation est liée temporellement au stimulus (« time-locked ») mais
n’est pas de phase constante (« phase-locked ») ; il est donc impossible de l’extraire par la
méthode du moyennage utilisée par les potentiels évoqués ; mais cela pourrait être détecté par
l’analyse fréquentielle.
Ces phénomènes événementiels représentent des changements spécifiques de fréquence
de l’activité EEG en cours et consistent soit à une augmentation soit à une baisse de leur
puissance sur des bandes de fréquences données. Ceci serait du à une augmentation ou à une
baisse de synchronie de la population neuronale enregistrée.
Ceci
est
appelé
« event-related
desynchronization »
(ERD)
et
« event-related
synchronisation » (ERS) (160, 161).
Alors que les potentiels évoqués sont liés à des réponses de latence et de polarité fixe
d’un groupe de neurones déclenchés par un stimulus spécifique, les ERD/ERS sont générées
par un ensemble de paramètres contrôlant les oscillations dans les réseaux neuronaux.
Deux grands facteurs déterminent les propriétés des oscillations EEG :
- Les propriétés intrinsèques de la membrane des neurones.
- Les interactions entre les différents modules du réseau, qui sont le plus souvent
bidirectionnelles. On parle des boucles thalamo-corticales et cortico-corticales à courte et à
longue distance.
Les potentiels évoqués représenteraient les réponses des neurones surtout corticaux du aux
changements de leur activité afférente, tandis que les ERD/ERS seraient liés aux changements
d’activités liés à des interactions locales entre des neurones principaux et des interneurones
qui contrôleraient la composante fréquence de l’activité EEG en cours.
87
Méthode :
La puissance de l’EEG dans certaines bandes de fréquences spécifiques est mesurée
suite à un événement et comparée à la puissance de la période basale de référence. La durée
entre 2 stimuli doit être de plusieurs secondes (10 s sont recommandées dans le cas de
mouvements volontaires de la jambe par exemple). Le plus souvent la fréquence d’une
oscillation cérébrale est corrélée négativement avec son amplitude.
Les étapes d’analyse du signal EEG sont:
- Filtrer toutes les époques d’EEG enregistrées suite à un stimulus dans la bande de fréquence
étudiée.
- Calculer la puissance de l’échantillon pour la bande de fréquence sélectionnée.
- Moyenner les échantillons de puissance EEG au travers des essais et au travers du temps.
Principe du traitement du signal EEG pour mettre en évidence l’ERD
ou l’ERS. Pfurtscheller. Clinical Neurophysiology.1999. (161)
88
Plusieurs travaux ont étudié les modifications de synchronies EEG suite à un stimulus
ou à une tâche cognitive particulière:
- Les tâches de perception, de jugements ou de mémoire entraînent une grande
désynchronisation dans les bandes α de l’EEG.
- La désynchronisation dans les bandes de fréquences les plus basses de l’α (7 à 10 Hz) serait
obtenue sur de larges régions du scalp en réponse à toutes les tâches nécessitant l’attention,
tandis que la désynchronisation dans les bandes de fréquences rapides de l’α (10 à 12 Hz)
serait plus liée au traitement de l’information sémantique sensorielle au niveau des aires
pariéto-occipitales.
- Durant une tâche de mémorisation de mots (encodage), les sujets avec de bons résultats
auraient une ERD plus importante dans la bande α à 7 à 10Hz que les mauvais sujets reflétant
peut être le niveau d’attention pendant l’encodage (105).
ERD puis ERS sur différentes
électrodes du scalp après un
mouvement. D’après Pfurtscheller.
Clinical Neurophysiology.1999.
(161)
Pour Pfurtscheller, la signification des ERD et des ERS dépendrait de la bande de
fréquence étudiée (160, 161) :
-ERD et ERS dans la bande de fréquence α :
L’ERD dans l’α est interprétée comme un corrélat électrophysiologique d’activation d’aires
corticales engagées dans le traitement d’une information sensorielle ou cognitive ou dans la
production d’une activité motrice.
89
Tandis que l’ERS dans la bande α est interprétée comme un corrélat électrophysiologique de
désactivation des aires corticales. Cette inhibition dans les réseaux neuronaux servirait à
optimiser la demande en énergie et surtout à contrôler les mécanismes excitateurs.
L’exemple type est le stimulus visuel qui entraîne une désynchronisation de l’α occipital,
mais augmente la synchronisation des rythmes mu centraux.
Le rythme α occipital et le rythme mu central correspondraient à ces états de « repos ».
β ERS ipsilatéral et β ERD controlatéral suite à
un mouvement imaginaire de la main droite.
Pfurtscheller. Clin Neurophysiol. 1999. (161)
- ERS dans la bande de fréquence β suite à un mouvement (« post movement β ERS ») :
L’ERS dans la bande β suite à un mouvement correspond à des oscillations dans la gamme β
dans la première seconde après la fin d’un mouvement volontaire.
Elles ont pour caractéristiques :
-une organisation somatotopique.
-la β ERS suite au mouvement est rencontrée après un mouvement réel mais
également après un mouvement imaginé.
-le maximum de la β ERS suite au mouvement correspond à une période
d’excitabilité réduite des neurones du cortex moteur.
-il s’agit d’un phénomène robuste.
Un glissement des neurones d’un état activé à un état inactivé pourrait être responsable de ces
oscillations β.
-ERS dans la fréquence γ (autour de 40 Hz) :
Ces oscillations à plus haute fréquence seraient plus appropriées pour un couplage rapide
entre des assemblées de cellules éloignées spatialement.
90
Par exemple ces oscillations se produisent lors de stimulations visuelles ou lors de tâche de
mouvements (juste avant et pendant le mouvement). Au contraire du rythme α, l’ERS dans la
bande γ signerait un traitement actif de l’information.
Limites et intérêts des ERD/ERS:
Aftanas et al ont remis en cause cette théorie en étudiant l’ERD et l’ERS suite à la
présentation visuelle de stimuli de valence émotionnelle différente (2). Pour eux, non
seulement le blocage de l’α mais aussi la synchronisation de l’α suite à une tâche mentale
devraient être considérés comme des marqueurs d’activation des aires cérébrales engagées.
Cela met en évidence une des critiques principales de l’ERD et l’ERS : il manque encore une
théorie précise qui permettrait d’expliquer les patterns observés à la surface du scalp et de
comprendre leur signification exacte.
Une explication probable est que l’EEG enregistré par une électrode de surface a une
très mauvaise résolution spatiale, aussi une ERD dans l’α suite à une activation n’est peut être
que la traduction de multiples ERS de plus petites tailles.
Mais même si la nature et les rôles exacts de l’ERD et de l’ERS ne sont pas encore
connus, leur étude pourrait avoir un intérêt majeur chez les patients dans le coma, végétatifs
ou MCS. Cela pourrait nous apporter une information à l’échelle de la ms sur les
modifications d’activation de différentes régions cérébrales suite à un stimulus et donc sur la
préservation de voies de communication fonctionnelles entre ces régions. Chez les patients
cérébrolésés, il est admis que certains îlots corticaux peuvent rester fonctionnels mais
déconnectés, ne permettant pas toujours une intégration consciente de l’information.
Des paradigmes adaptés en ERD/ERS pourraient nous permettre de tester le fonctionnement
intégré de beaucoup de régions cérébrales (en comparant le pattern spécifique ERS/ERD suite
à une stimulation chez des sujets sains, à celui d’un patient dans le coma ou plutôt végétatif).
L’EEG très perturbé des patients dans le coma pourrait constituer un gros handicap dans
l’utilisation de cette méthode chez ces patients ; en revanche chez les patients en état végétatif
ou MCS cela pourrait être plus facilement applicable.
Utilisations possibles chez les patients dans le coma ou végétatifs :
-
tester l’effet de stimuli émotionnels auditifs ou visuels
-
tester les effets de consignes : lever le bras, lever la jambe…
91
C-2) Théories de communication neuronale
Comment les nombreux groupes neuronaux actifs interagissent entre eux et comment leur
communication est modulée de manière flexible pour donner notre dynamique cognitive ?
Le modèle général de communication neuronale est qu’un neurone envoie un message
(codé par son taux de potentiels d’action) par son axone à tous les neurones auxquels il est
anatomiquement connecté. Ces neurones receveurs intègrent les différentes « entrées » sur
une fenêtre temporelle et modulent ainsi le taux de décharge…Cette théorie est celle de la
communication neuronale par modulation du taux de décharge.
Un deuxième mécanisme serait la communication neuronale par modulation du degré de
synchronisation des potentiels d’actions. Pour des raisons de propriétés membranaires, les
neurones sont très sensibles aux entrées de potentiels d’action à haute fréquence. Pour être
efficaces de manière maximale, chaque neurone devrait décharger sous forme de bouffées de
potentiels d’action et chaque neurone du groupe devrait synchroniser ses bouffées avec les
autres neurones.
Cependant ces deux conceptions seules, seraient en faveur que toute forme de
communication entre groupes de neurones est seulement imposée par ses connexions
anatomiques. Or, les fonctions cognitives nécessitent une flexibilité dans la distribution de
l’information au niveau des différentes structures cérébrales. Comment expliquer en effet, les
effets de l’attention sur la perception consciente d’un stimulus par cette seule théorie ?
Il faut donc un moyen, malgré des connexions anatomiques fixes dans la fenêtre temporelle
des tâches cognitives, de rendre plus flexible cette communication.
Pour Fries, la perception serait liée à la formation temporaire d’ensembles de neurones
changeant d’un état cognitif à l’autre (63).
La synchronisation des rythmes au travers de différents cadres spatio-temporels pourrait sous
tendre l’intégration fonctionnelle nécessaire pour réaliser des tâches cognitives (153).
Un autre critère nécessaire pourrait être une cohérence de phase des oscillations de ces
groupes de neurones communiquant entre eux (pattern de « phase-locking »).
En 1974, Sayers et al avaient déjà dit que les stimuli auditifs réorganisaient l’activité
spontanée de l’EEG en changeant la distribution de phase (175).
Les groupes neuronaux activés oscillent et ont donc une fluctuation rythmique de leur
excitabilité qui produit des fenêtres temporelles pour la communication.
92
Seuls les groupes de neurones oscillant de manière cohérente peuvent interagir car leur
fenêtre de communication pour les entrée et les sorties sont ouvertes au même moment.
Cette hypothèse est appelée : communication au travers de la cohérence. (La communication
dépendrait non seulement d’oscillations cohérentes, mais également de la phase relative entre
les différentes oscillations.)
Elle est basée sur 2 arguments :
-les groupes de neurones activés ont la propriété intrinsèque d’osciller.
-ces oscillations constituent des modulations rythmiques dans l’excitabilité
neuronale qui affectent à la fois la survenue de sortie de potentiels d’action et la
sensibilité à une entrée synaptique. Seuls les groupes neuronaux oscillant de
manière cohérente (« phase-locked ») peuvent communiquer car leurs fenêtres de
communication pour l’entrée et pour la sortie sont ouvertes en même temps.
Une autre théorie proche est appelée « lien par synchronisation » (Binding by synchronization
hypothesis). Les neurones représentant le même objet perceptuel seraient synchronisés en
grande assemblée de neurones.
Le rôle possible des différentes bandes de fréquences :
La communication doit être facilitée dans un chemin sélectif et non global. Un « Global
phase-locking » est rencontré durant les états d’épilepsie et est incompatible avec un
fonctionnement cognitif normal. La synchronisation dans l’α de régions au repos se ferait sur
de large bande de fréquence afin de minimiser la cohérence neuronale.
Pour la communication, ce serait la cohérence dans la bande γ qui serait la plus pertinente (car
permettrait une communication rapide). On rejoint donc les données ERS dans la bande γ. Et
on peut se demander si l’ERD dans l’α qui signerait une activité corticale induite par le
stimulus ne serait pas le reflet d’une synchronisation dans la bande de fréquence γ de certains
groupes de neurones enregistrés par l’électrode de surface.
Les « rythmes » seraient distribués par un centre de diffusion qui pourrait correspondre
à certains noyaux thalamiques qui ont les larges connexions avec le néocortex. Les
mécanismes de régulation top down face à un stimulus relèveraient donc d’un code
« temporel » avec des contraintes physiques (connexions anatomiques).
93
Cette théorie pourrait expliquer les effets de l’attention. (Régulation top-down)
Chez les singes, un stimulus visuel attendu entraîne une plus grande synchronisation
dans la bande de fréquence γ du cortex extrastrié (V4).
Fries fait l’hypothèse que si deux stimuli sont mis dans le champ visuel, les deux groupes
respectifs de neurones activés vont envoyer un message qui va rentrer en compétition au
niveau de la prochaine étape du traitement visuel (63). Le groupe neuronal qui va recevoir ces
informations, reçoit donc des bouffées de potentiels d’action rythmiques et synchronisées
mais non synchronisées entre les deux groupes de neurones « émetteurs ». Les potentiels
d’action venant des neurones activés par le stimulus attendu sont plus synchronisés dans la
bande γ que ceux venant du groupe de neurone activés par le stimulus inattendu. Le groupe de
neurones receveurs aura donc plus tendance à se « phase-locker » sur l’entrée attendue…Donc
un pattern flexible de cohérence permettrait de mieux moduler dynamiquement la
communication des groupes de neurones, en plus des simples connexions anatomiques.
Pour apporter des arguments en faveur de cette théorie de communication neuronale et
éclaircir le problème évoqué plus haut de « l’ERD dans l’α », il est indispensable d’étudier
l’activité de petits groupes neuronaux ciblés (ayant une activité relativement homogène). Cela
serait possible par l’utilisation d’électrodes implantées, dont les nouveaux modèles permettent
un enregistrement unitaire.
94
II ) Perspectives en potentiels évoqués
A) l’usage d’un «stimulus hautement pertinent » pour le sujet
Certains stimuli, soit par leur forte valeur émotionnelle, soit en raison d’un
« surapprentissage » pourraient être « identifiés » plus facilement même chez des patients
cérébrolésés ou avec altération de la conscience. Ont été proposés l’usage du propre prénom
du patient, de la voix d’un proche, de mots « effrayants »…
Ce type de paradigme se heurte à plusieurs difficultés :
-Pour beaucoup ces «stimuli pertinents » ou « saillants » (en anglais : « salient stimuli ») sont
propres à l’histoire de l’individu et nécessitent donc une modification du matériel utilisé pour
chaque patient.
-Sur le plan méthodologique, lorsqu’on créé un paradigme en potentiels évoqués cognitifs, il
faudrait idéalement comparer le stimulus testé avec un stimulus contrôle apparié pour toutes
les caractéristiques exceptée celle dont un veut évaluer la capacité de discrimination. Bref,
modifier le stimulus testé impliquerait de modifier le stimulus contrôle.
A-1) Les stimuli « novels » (nouveaux, originaux)
Une alternative méthodologique a été proposée : il s’agit de la méthode des stimuli
« novels ».
Par exemple, on peut utiliser dans un paradigme « odd-ball », en plus des sons rares, d’autres
stimuli hautement déviants (car souvent aux caractéristiques physiques très différentes : mot
versus son…): ce sont des stimuli « novels ».
Chez les sujets sains, ces stimuli « novels » génèrent une P300, notamment la composante
P3a. Le « novel » est donc une variété de « stimuli saillants» qui se caractérise par ses grandes
différences avec les autres stimuli utilisés dans le paradigme. L’interprétation d’une
éventuelle différence en potentiels évoqués par rapport aux sons fréquents ou rares est donc à
faire avec prudence tant les caractéristiques physiques du novel diffèrent avec les sons
fréquents et les sons rares. (Que signent ces différences : une analyse sémantique du stimulus
novel? De la différence acoustique?...).
Pour cette raison, on compare le plus souvent les PE induits par un stimulus novel avec ceux
induits par un 2ème stimulus novel plus comparable sur le plan des caractéristiques physiques.
95
Quels sont les avantages à utiliser des stimuli « novels » ?
Le caractère fortement saillant des stimuli novels fait qu’ils ne seraient pas seulement
traités de manière pré attentive et automatique mais captureraient l’attention. Si bien qu’un
paradigme utilisant des stimuli novels peut induire, en passif, une P300 (P3a ?) d’amplitude
comparable à celle induite par une tâche de discrimination (l’amplitude de la P300 en « oddball classique » est sensible à l’attention du sujet).
On peut imaginer des stimuli novels de tout type : sons, bruits (pleurs, téléphone…) ou mots.
Déjà en 1999, Lew et al, ont utilisé dans un paradigme « odd-ball like », le mot
« mommy » prononcée par une voix féminine comme stimulus rare et un son à 1000 Hz
comme stimulus fréquent (118). Ils ont ensuite comparé les résultats obtenus avec ceux
obtenus grâce à un paradigme classique (stimulus rare= son à 2000 Hz). Chez 22 sujets sains,
l’amplitude de la P300 était nettement plus importante en « speech evoked P300 paradigm »,
qu’en « tone-evoked P300 paradigm » (12,1µV vs 5,9µV ; p<0,0001). Chez 6 sujets
cérébrolésés (sans précision sur leur état de conscience…), deux avaient une P300
d’amplitude plus importante pour le « speech » paradigm, plutôt que le « odd-ball » classique.
4 n’avaient aucune P300 quel que soit le protocole. Cela se passe comme si le caractère
« saillant » du mot « mommy » pouvait amplifier le phénomène P300, mais pas le créer. Trois
explications peuvent être évoquées :
- Les caractéristiques physiques du novel. Un mot diffère beaucoup plus par ces
caractéristiques physiques d’un son qu’un son d’une autre fréquence et l’amplitude de la P300
pourrait être liée à la cumulation d’effets liés à chacune des caractéristiques physiques
différentes.
- L’attention. Le caractère « saillant » permet de capturer plus « d’attention », ce qui
amplifierait la P300.
- L’émotion. Le caractère émotionnel du mot « mommy » pourrait également être responsable
de l’amplification de la P300.
La moins bonne rigueur méthodologique des paradigmes novels induit ces difficultés
d’interprétations.
96
Comparaison chez un sujet normal des potentiels
évoqués par un paradigme « odd-ball » classique (à
gauche) et un paradigme avec le mot « mommy » (à
droite) utilisé comme stimulus rare.D’après Lew et
al. Am J Phys Med Rehabil. 1999. (118)
Comparaison des résultats son rare vs
« Mommy » chez 22 sujets sains.
D’après Lew et al. Am J Phys Med
Rehabil. 1999. (118)
A-2) L’exemple de l’utilisation du prénom du patient
L’usage d’un « signal identifiant » n’est pas spécifique aux hommes ; par exemple, dans
la plupart des colonies d’oiseaux, les parents reconnaissent leur progéniture par un signal
sonore particulier. Du fait d’un avantage évolutif probable, le signal utilisé pour identifier
certains individus a une histoire phylogénétique plus longue que le langage. Les humains ont
remplacé ces signaux acoustiques par un code linguistique ; mais de nombreuses études (cf cidessous) sont en faveur d’une fondamentale différence entre traiter un signal correspondant à
un individu particulier comparativement à un signal désignant une catégorie d’objet.
Son propre prénom est pour une personne un stimulus auditif très particulier.
Cela pourrait être à la fois en raison d’un surapprentissage au cours de la vie, du fait de sa
capacité à attirer l’attention et de sa connotation émotionnelle.
Il est également possible qu’un réseau neural propre soit impliqué dans la reconnaissance de
son propre prénom.
Un exemple du caractère particulier du stimulus « propre prénom » est qu’après une
anesthésie générale, la réactivité à son prénom survient avant celle à la douleur ou au bruit
(111).
97
Un autre exemple du caractère hautement « pertinent » pour la personne de son propre
prénom est suggéré en électrophysiologie par les résultats de paradigmes « odd-ball » utilisant
ce prénom comme stimulus déviant.
Dans un paradigme « odd-ball » classique (aux sons), l’amplitude de la réponse P300 est
nettement corrélée à l’attention du sujet sur la tâche de discrimination. En passif, on
n’enregistre le plus souvent pas de P300 ou une P3a de faible amplitude.
En utilisant un protocole «odd-ball/ novels » avec, en plus des bips fréquents et rares, des
stimuli novels comprenant le propre prénom du sujet et soit un autre mot ou prénom, plusieurs
équipes ont mis en évidence une ample P300 (3 à 4 fois plus ample que pour le bip rare) pour
le prénom du sujet. Cette P300 était également enregistrée en passif (c'est-à-dire en l’absence
de consignes explicites) (155).
Tout se passe comme si le propre prénom du sujet était un stimulus cible « implicite », c'est-àdire qu’il va capturer l’attention. Le sujet va le considérer comme « pertinent », intéressant,
même en l’absence d’instructions explicites. Pour cette raison, l’usage du prénom du patient
dans un paradigme « odd-ball » pourrait être utilisé en « passif » chez des sujets non
coopérants pour induire une P300.
En fait, des études plus récentes ont démontrée que la différence de traitement entre un
nom propre (notamment son propre prénom) et un nom commun se faisait dès les premières
étapes de l’analyse (133). Etonnamment, l’amplitude de la N1 et de la P2 serait plus grande
pour les noms propres.
Grand moyennage chez 32 témoins, des PE obtenus
suite à l’écoute de phrases commençant soit par un
nom commun (22 phrases), soit un nom propre (22
phrases). Muller HM, Kutas M. Neuroreport. 1996.
(133)
Une voix familière pourrait encore plus amplifier cette réponse au propre prénom du
patient. En effet, tout récemment en 2006, Holeckova et al, ont utilisé chez les sujets sains un
paradigme « odd-ball/novels » utilisant 3 types de stimuli novels inattendus : le propre
prénom du sujet prononcé soit par une voix inconnue, soit par une voix familière, et un
98
stimulus non vocal de même enveloppe que le prénom prononcé par la voix familière (87). Les
résultats ont été que le prénom du patient induit une P300 plus ample que le stimulus non
vocal. La première partie de la P300 est identique pour le prénom prononcé par la voix
familière et par la voix inconnue. Puis entre 300 et 380 ms, l’amplitude devient plus
importante pour le prénom prononcé par la voix familière.
Cette différence a été interprétée par les auteurs comme une possible P3b. Cette P3b est
habituellement observée dans un paradigme « odd-ball » actif. Dans ce paradigme passif, il
est possible que le prénom, qui a permis la captation de l’attention comme le suggère la P3a,
puisse avoir une signification augmentée quand prononcée par une voix familière.
Entendre son prénom contient peut être comme consigne implicite d’identifier celui qui
nous appelle, et reconnaître cette voix pourrait être responsable d’une P3b.
Enfin, après 450 ms, il existe de nettes différences entre voix familière et non familière
suggérant qu’un traitement spécifique survient à cette latence. En frontal, on peut mettre en
évidence une onde positive vers 625 ms plus prolongée pour les stimuli vocaux que les non
vocaux et en pariétal, une onde négative qui persiste plus longtemps pour la voix familière
que pour la voix inconnue.
Grand moyennage en Cz chez 15 sujets de la
réponse en potentiels évoqués suite à leur propre
prénom prononcé par une voix inconnue, par une
voix familière ou de l’enveloppe du prénom
prononcé par la voix familière (stimulus non
vocal).D’après Holeckova et al .Brain Res. 2006.
(87)
99
Utilisation du propre prénom du sujet comme stimulus chez des sujets en état de conscience
« altérée » :
-Chez des sujets endormis:
Une différence entre les potentiels évoqués induits par l’écoute de son propre prénom,
comparativement à un autre prénom a pu être mise en évidence pendant le sommeil.
Perrin et al ont comparé les PE induits par le propre prénom du sujet comparativement à 7
autres prénoms « neutres » à l’état d’éveil, et pendant différents stades de sommeil (155).
Pendant le sommeil stade II, les stimuli auditifs fréquents ou déviants entraînent des « evoked
K-complexes », avec pour le propre prénom du patient une amplitude nettement plus
importante.
Pendant le sommeil paradoxal (considéré comme un état conscient), le prénom du sujet est
responsable d’une P300 de topographie strictement identique à l’éveil bien que d’amplitude
moins grande.
Grand moyennage comparant les
potentiels évoqués par le propre prénom
du patient à d’autres prénoms chez 10
contrôles pendant le sommeil stade II
(en haut) et pendant le sommeil
paradoxal (en bas).
Figures de droites : carte d’amplitude
maximale de la P300 induite par le
propre prénom du sujet. (Prédominance
à gauche surtout au cours du sommeil
paradoxal. Perrin et al. Clin
-Chez des patients en état végétatif ou en état de conscience minimale :
Le paradigme ci-dessus a été utilisé chez des patients cérébrolésés en état végétatif ou
en état de conscience minimale (156).
Perrin et Laureys ont enregistrés les potentiels évoqués auditifs suite à l’écoute du propre
prénom du patient, comparativement à 7 autres prénoms courants chez 15 sujets cérébrolésés
(5 patients en état végétatif (VS), 6 patients en état de conscience minimale (MCS) et 4
patients en « locked-in syndrome » (LIS)) et chez 5 volontaires sains appariés pour le sexe et
l’âge (moyenne : 54,6 ans).
100
Après interrogatoire de la famille, si un des prénoms contrôles était fortement connotés
affectivement (prénom d’un membre de la famille…), il était éliminé du moyennage.
Pour tous les sujets contrôles, une composante N1, P2, N2 et P3 a pu être mise en évidence.
Seule la P3 était significativement différente entre la courbe « propre prénom » et « autres
prénoms » (p<0,05). La latence moyenne de la P3 (P300) était de 460,6 ms, un peu supérieure
à celle habituelle dans la littérature en raison de l’âge moyen plus élevé des contrôles.
Chez tous les patients une P3 pour le prénom du patient a pu être mise en évidence (p<0,05),
excepté pour 2 patients en VS et un patient LIS (ce dernier pour des raisons probables
d’artéfacts sur le tracé).
Potentiels évoqués par le
propre prénom du sujet
comparativement à d’autres
prénoms chez des sujets
contrôles, des sujets en
locked-in syndrome, de
patients MCS et des patients
en VS. D’après Perrin F et al.
Arch Neurol. 2006. (156)
Une « differential P3 » (amplitude différentielle de la P300 pour le propre prénom du sujet par
rapport aux autres prénoms) a été trouvée pour les patients LIS (ce qui semble normal au vu
de leurs capacités cognitives préservées), mais également pour les MCS même si avec une
latence plus importante que les contrôles.
En revanche, 3 patients en VS sur 5 ont produit également une « differential P3 » à leur
propre prénom.
101
Sur l’étude de groupe, la MANOVA n’a pas permis de mettre en évidence de différence
significative d’amplitude des PE entre les 4 groupes et seule la composante P3 était
significativement différente pour le propre prénom du patient par rapport aux autres prénoms
et ce pour les 4 groupes (p<0,05). La latence de la P3 était significativement allongée pour les
patients en VS comparativement aux LIS et aux contrôles et pour les patients MCS
comparativement aux contrôles.
Commentaires et leçons à tirer de cette expérience :
Plusieurs études ont déjà montré la possibilité d’une onde P3 en paradigme « odd-ball »
chez environ 20% des patients dans le coma (cf Partie II chapitre III-B) et chez des patients en
VS (Glass et al: P3 chez 3 patients en VS sur 8).
Comme le soulignent les auteurs de cet article, il est probable que le caractère « saillant » du
propre prénom du patient renforce cette occurrence de P3 chez les patients en VS dans cette
étude (3 sur 5), même si la caractéristique clé du propre prénom n’est pas certaine. Le
traitement de son propre prénom partage t’il le réseau sémantique usuel, ou est ce que ce
stimulus si particulier est traité par un réseau propre ? En tout cas, cet exemple est la preuve
que chez des patients en VS et donc en l’absence de conscience, le traitement de certains
stimuli, peut-être en raison d’une charge émotionnelle ou d’un
surapprentissage, est
probablement facilité par rapport à d’autres plus « neutres ».
La présence dans l’étude de Perrin d’une « differential P3 » chez 60% (3/5) des
patients VS, n’est pas en faveur, pour les auteurs, d’une possible utilisation du prénom seul
comme outil pronostique de réveil et donc encore moins de niveau de séquelles
neuropsychologiques.
Les patients étaient en VS depuis 14 jours à 8,5 mois (médiane 45 jours) et aucun ne s’est
réveillé avant la publication de l’article.
Reste-t-il alors un intérêt à l’utilisation du propre prénom du patient dans des paradigmes
d’exploration électrophysiologique chez des patients dans le coma ?
Nous soulignons encore une fois qu’il est loin d’être certain que la mise en évidence
d’un marqueur électrophysiologique chez un patient végétatif soit la preuve de son inutilité
pour prédire le devenir d’un patient dans le coma. Ce marqueur en présence ou en l’absence
d’éveil a certainement une valeur différente.
102
Aussi, il serait intéressant de tester des patients dans le coma (par groupe fonction de
l’étiologie), pour savoir si un système d’éveil fonctionnel est nécessaire à l’obtention de
cette « differential P3 » et de corréler la présence de cette « differential P300 » avec le devenir
du patient.
Une autre possibilité serait que l’effet « differential P300 » soit si robuste que son absence
puisse être un facteur de mauvais pronostic de réveil. Cette valeur prédictive de non réveil,
par exemple dans le groupe des comas post anoxiques, pourrait être plus sensible que celle
obtenue grâce aux
potentiels évoqués somesthésiques (cf Partie II chapitre IV arbre
décisionnel de Catherine Fischer (54)).
Cette étude apporte pour moi deux éléments de réflexion fondamentaux :
-
Certains patients en l’absence de conscience (coma, VS) gardent la capacité de traiter
certaines informations à un niveau élevé d’intégration. Si on peut imaginer de
nombreux paradigmes en potentiels évoqués cognitifs et en IRM fonctionnelle pour
mettre ces capacités cognitives résiduelles en évidence, toutes ne sont pas forcément
exploitables comme outil pronostique de réveil ou d’évaluation du niveau de séquelles
neuropsychologiques futur (mais attention à l’extrapolation chez les patients dans le
coma de résultats obtenus chez les patients végétatifs).
-
Il est indispensable de savoir ce qu’on teste avec un stimulus ! (c'est-à-dire qu’il faut
identifier la caractéristique clé des « stimuli saillants » : émotion, surapprentissage…
et quels sont les réseaux impliqués (étudiés grâce à la MEG ou l’IRMf) chez le sujet
sain et chez les patients.
L’émotion pourrait favoriser le traitement d’un stimulus en l’absence de conscience.
Cette amplification inconsciente émotionnelle me semble être un élément clé de recherche
dans les prochaines années et pourrait augmenter la sensibilité des tests neurophysiologiques
actuels comme l’évoquent les résultats de Lew et al (118).
Peut être faudrait il utiliser des stimuli saillants plus « purs » que le propre prénom du
patient : un mot uniquement surappris (« bonjour ») comparativement à des mots moins
fréquents appariés, un mot uniquement « émotionnel » (« attention »). L’importance de la
charge émotionnelle, même si elle diffère en fonction de l’histoire des individus, pourrait être
« dosée » (au moins en basse et forte ; ou positive et négative).
103
B) L’exploration des capacités résiduelles liées au langage
L’intérêt pronostic de la MMN est limité parce que cette dernière apporte un argument
fort pour un devenir nécessaire (le réveil c'est-à-dire un état non végétatif permanent) mais
non suffisant (la qualité de vie peut rester médiocre avec un état très pauci relationnel).
(Idéalement cet examen se devrait donc d’être plus sensible pour être plus intéressant
cliniquement.) Les réanimateurs aimeraient avoir des indices pronostiques de qualité de vie
chez les patients dans le coma.
Une des capacités clé dans la préservation d’un certain degré d’autonomie, d’interaction
avec les autres et donc de qualité de vie est le langage.
Ces dernières années de nombreuses expériences ont été réalisées afin de distinguer les
différents traitements nécessaires à la compréhension d’une phrase. Schématiquement, on
peut dire que le traitement d’une phrase se fait à deux niveaux : un niveau syntaxique et un
niveau sémantique (38).
Deux grandes théories du langage s’opposent dans la conception du traitement
syntaxique et sémantique:
-La théorie modulaire : (Fodor, 1983 (56)) L’analyse syntaxique et sémantique d’une phrase
dépendrait de « modules » de traitements différents. Cette architecture serait innée et donc
universelle (identique quelles que soient les langues).
-La théorie interactive (Bates, 1987 (6)) : Les contraintes syntaxiques et sémantiques
interagiraient simultanément et ne dépendraient que de contraintes de probabilités. Celles-ci
seraient donc très variables selon les langues.
Les études comportementales apportent des premiers résultats intéressants.
La détection de violations syntaxiques ou sémantiques au sein d’une phrase produit le plus
souvent une augmentation du temps de lecture de la phrase, dès que la violation a été perçue
(59).
En 2003, Marica De Vincenzi et al ont précisé ces résultats en mesurant le temps de
lecture mot par mot de phrase dont le mot central pouvait être soit adapté, soit syntaxiquement
incorrect (verbe mal conjugué), soit sémantiquement incorrect (verbe inadapté à la phrase)
chez 30 témoins (38).
104
Moyennage des temps de lecture chez 30 sujets pour des phrases dont le verbe (en 4 ème position) pouvait être soit correct,
soit syntaxiquement incorrect (conjugué à la mauvaise personne), soit sémantiquement incorrect. Les deux types de
violations sont responsables d’un allongement global du temps de lecture.
Pour la violation syntaxique : cet allongement est limité au mot incorrect et au mot suivant.
Pour la violation sémantique cet allongement se répercute sur tous les mots suivant le mot incorrect.
L’hypothèse est que la violation syntaxique serait plus facile à résoudre que la violation sémantique. Il peut souvent exister
plusieurs alternatives au sens d’une phrase tant que celle-ci n’est pas finie et le lecteur chercherait un sens pendant toute la
fin de la phrase. Marica De Vincenzi et al. Brain Language. 2003. (38)
Les résultats étaient en faveur d’un effet de la violation syntaxique plus précoce et bref, que la
violation sémantique. Pour De Vincenzi, la rapidité d’action du traitement syntaxique serait
en faveur d’un traitement modulaire et de la possibilité d’un traitement en partie automatique.
Les modules de traitement syntaxique et de traitement sémantique pourraient donc
fonctionner en l’absence de conscience et donc chez les sujets dans le coma.
L’identification de marqueurs en PE spécifiques d’un type de traitement permettrait d’avoir
un marqueur indépendant de la réponse motrice (lecture, appui sur un bouton…) préalable
indispensable à une utilisation éventuelle chez les patients dans le coma..
B-1) La détection d’une violation sémantique (N400)
En 1980, Martha Kutas et son équipe ont pensé pouvoir utiliser la P300 comme
marqueur électrophysiologique de la détection d’une « surprise » suite à l’incongruence d’un
mot en fin de phrase (c'est-à-dire une détection consciente d’une anomalie sémantique) (112).
Pour cela, ils ont enregistré les potentiels évoqués visuels cognitifs de témoins devant lire sur
un écran des phrases dont 25% finissaient avec un mot inapproprié sémantiquement.
105
La surprise fut qu’il n’y eut pas de P300 pour les mots sémantiquement déviants mais une
onde négative d’amplitude maximale 400 ms après la projection du mot incongruent : la N400
et que l’amplitude de cette onde était modulée par l’importance du caractère incongruent.
Onde N400 suite à une phrase avec le dernier mot incongruent. (NB : Utilisation de la convention de polarité :
Négatif vers le haut). Kutas M. Science. 1980.
Depuis les travaux de Markus Kiefer en 2000, on sait que la N400 reflète une
activation automatique inconsciente en réponse à une détection de violation sémantique
(103).
En effet, il a démontré qu’il pouvait exister un « effet N400 » en utilisant un paradigme
d’amorçage masqué (seul le 2ème mot était perçu consciemment) mais que celui-ci
disparaissait très vite avec l’allongement du délai entre la présentation du mot masqué et celui
du mot incongruent. Cet effet est net pour un intervalle inter stimulus (ISI) de 67 ms, mais
disparaît si l’ISI dépasse 200 ms. Le fait de pouvoir enregistrer « la signature » électrique (la
N400) d’un traitement sémantique inconscient des mots, a également été retrouvé par le
groupe de Luck en utilisant un autre paradigme, le paradigme de clignement attentionnel, qui
permet de supprimer la perception du second mot cette fois (121).
Tout se passe comme si le contexte (phrase ou mot précédent) servait d’amorce et activait une
représentation
conceptuelle
dans
le
réseau
sémantique
atteignant
des
concepts
sémantiquement proches et augmentant leur niveau d’activation. La réponse cérébrale à une
cible liée sémantiquement serait donc automatiquement facilitée, alors qu’une réponse suite à
un mot « incongruent » dans le contexte nécessiterait comparativement une plus grande
activité neuronale.
106
Il devrait donc être possible d’enregistrer une N400 chez certains patients comateux.
Une réponse de type N400 chez certains de ces patients traduirait l'intégrité de processus
cognitifs complexes associés au traitement du langage et sa présence, pourrait être associée à
un pronostic de niveau de handicap cognitif faible (notamment sur la compréhension).
La présence d'une N400 pourrait donc permettre de mieux prédire le niveau de
handicap cognitif que la seule utilisation d'un paradigme de MMN chez les patients dans
le coma.
B-1-1) Une N400 chez certains patients végétatifs : qu’en penser ?
Il existe un seul article actuellement dans la littérature portant sur la recherche d’une
N400 comme signe d’un traitement auditif à un niveau sémantique chez des patients
cérébrolésés non communicants.
En effet, en 2004, Schoenle et al ont enregistré les potentiels évoqués avec un protocole
N400 chez 120 patients cérébrolésés dans un centre de rééducation spécialisé pour les patients
en état végétatif (177).
L’étiologie responsable du handicap était : traumatisme crânien (41,7%), ischémie (25,8%) et
arrêt cardiaque (32,5%).
Les patients étaient divisés en 3 catégories : état végétatif (35,8%), « near vegetative state »
(19,2%) (avec des signes minimaux d’interactions non réflexes avec l’environnement,
correspondant aux patients MCS les plus sévères), et sévèrement cérébrolésés mais pas en état
végétatif (45%). La durée de l’état, qui est un élément clé (végétatif « persistant » ou végétatif
« permanent »), n’est pas mentionnée.
Aucun patient dans le coma n’a été enregistré. Les patients étaient monitorés sur le plan EEG
et enregistrés au maximum d’éveil.
Bien que la méthodologie soit imprécisément détaillée (des phrases sont utilisées, l’ISI
entre chaque mot n’est pas explicité), et critiquable (analyse uniquement visuelles et non
statistique de la différence entre les phrases congruentes et incongruentes ; époque des
potentiels évoqués centrée uniquement sur le dernier mot rendant impossible l’identification
d’artéfacts ; matériel congruent et incongruent différent sur de nombreux paramètres
physiques et pas uniquement sémantique, et utilisation de phrase sémantiquement incorrectes
mais également grammaticalement incorrectes), les résultats sont intéressants.
107
Une N400 pouvait être enregistrée chez :
-90,17% des patients non en état végétatif
-51,36% des patients « near vegetative state »
-12% des patients en état végétatif.
Pour les auteurs le fait qu’on puisse enregistrer une N400 chez 12% des patients en VS
démontre que certains patients en VS sont capables d’analyser le matériel acoustique présenté
jusqu’à un niveau sémantique. Cela irait contre un état où seules les fonctions végétatives
seraient préservées et les habilités cognitives seraient nulles. Pour eux, il faudrait différencier
la performance de la compétence. Certains patients en états végétatifs garderaient certaines
compétences cognitives de haut niveau, probablement en rapport avec des « ilôts » de cortex
et de boucles cortico-thalamiques fonctionnelles.
15% des patients ont été enregistrés une deuxième fois (intervalle entre les deux
enregistrements non précisé). Chez 56% d’entre eux, il y avait une amélioration pour la N400
(critère d’amélioration non précisé : amplitude, latence ?) suggérant une évolution dynamique
des patients non visible cliniquement.
Que penser de la présence d’une N400 chez certains patients végétatifs ?
Cette étude doit, bien sûr, être dupliquée avec une méthodologie de meilleure qualité
afin de vérifier ces résultats.
Si la présence d’une N400 chez une minorité (12%) de patients végétatifs confirme
l’hypothèse d’un traitement sémantique au moins en partie automatique, est ce que cela ne
remet pas en question l’hypothèse de bon pronostic cognitif en cas de présence d’une N400
chez un patient dans le coma ?
Encore une fois, il ne faut sans doute pas interpréter la présence d’un marqueur
électrophysiologique chez un patient végétatif comme en faveur d’une absence d’intérêt
pronostique chez des patients dans le coma avant de l’avoir testé.
Aussi, ces résultats ne doivent pas décourager la recherche d’une N400 au stade de coma
comme bon marqueur pronostique.
On peut aussi penser qu’il faudrait peut-être associer le paradigme « odd-ball » au
paradigme N400. La présence d’une MMN chez un patient dans le coma est très en faveur
108
d’une sortie de coma dans un état meilleur que végétatif, et la N400 pourrait être associée à un
meilleur pronostic de récupération du langage (notamment de la compréhension).
On peut même imaginer la création de paradigmes N400 testant une sémantique de
complexité différente (vocabulaire moins courant…) : avec, par exemple, un paradigme
« N400 facile », et un paradigme « N400 difficile »…
B-1-2) Création d’un paradigme N400 en vue d’une application chez les
patients comateux
Plusieurs travaux (dont ceux de Markus Kiefer (103)) suggèrent que la conscience
serait nécessaire pour maintenir de manière prolongée une représentation cérébrale afin de
pouvoir la manipuler, la mémoriser de manière explicite… Les représentations inconscientes
liées à une activité neuronale (et non à une modification de pondération synaptique par
exemple) auraient pour caractéristique commune leur évanescence rapide.
Cela laisse penser que, chez les patients comateux, la représentation inconsciente du 1er mot
entendu (si elle existe) pourrait être également de très courte durée. Il nous a donc semblé
inutile et non pertinent d’utiliser, comme dans la plupart des paradigmes, une phrase complète
pour contextualiser le mot final, celui-ci pouvant être adapté sémantiquement ou inadapté.
Nous avons donc choisi, de manière volontairement minimaliste, d’utiliser des paires de
mots avec soit présence, soit absence d’un lien associatif (cf paragraphe suivant) ; c'est-à-dire
que le mot cible (2ème mot de la paire) est amorcé uniquement par le mot précédent (1er mot de
la paire). Les paires de mots ont été créées à partir de normes d’associations verbales libres en
français (Annexe 3 (50)). Les deux critères principaux retenus étaient un pourcentage
d’association libre supérieur à 40% entre le mot inducteur et le mot cible et un point d’unicité
phonologique (rang de phonèmes à partir duquel ce mot entendu est identifiable sans
ambiguïté) final.
Le mot incongruent est choisi à partir du 2ème mot d’une autre paire congruente appariée pour
chaque mot sur le nombre de syllabes, de consonnes et la fréquence.
Les paires sont créées par 4, ainsi ce sont exactement les mêmes mots qui sont utilisés pour les
paires congruentes et pour les paires incongruentes (donc même paramètres physiques).
Au total, la liste de paires de mots est composée avec des mots pouvant être soit congruents
(50%), soit incongruents (50%).
La seule différence est donc l’existence d’un lien sémantique ou non. Ce paradigme est donc de
bien meilleure qualité sur le plan méthodologique que celui de Schoenle.
109
Résultats chez les témoins :
• Chez le sujet unique :
Un effet N400 est très nettement visible chez le sujet unique (p<0,01 sur >25 ms consécutives).
Un effet positif de latence plus tardive non attendu se dégage (p<0,05 sur >25 ms consécutives).
110
• Résultats sur le groupe témoins :
(18 sujets, médiane d’âge 29 ans, langue maternelle française, absence de surdité et de maladie psychiatrique)
Grand moyennage en Cz : 18 sujets contrôles
Grand moyennage en Pz : 18 sujets contrôles
L’effet N400/P600 est très significatif (T test apparié chez 18 témoins)
Cz : p<0,001 sur 275 ms
Pz : p<0,001 sur 270 ms
A noter que 6 patients sur 18 ont une onde positive survenant en moyenne 630 ms après le
début du mot et appelé « effet P600 ». Cette onde est probablement à rapprocher de la P300 et
pourrait indexer une détection consciente de l’absence de lien associatif ou pourrait être le
reflet d’une tentative de créer un lien entre les deux mots (appelée « réparation »).
« Effet de répétition non spécifique » :
L’amplitude des PE du 2ème mot de la paire est moins grande que celle des PE du 1er mot.
Nous avons appelé cet effet : « effet de répétition non spécifique ».
Cz:
Pour P1N1 : 17,1% (ANOVA, F= 19,4 ; p<0,0004)
Pour N1P2 : 41,7% (ANOVA, F= 72,4 ; p<0,0000002)
Pz:
Pour P1N1 : 2%
(ANOVA, F= 1,2 ; p non
significatif)
Pour N1P2 : 33,9% (ANOVA, F= 14,7 ; p<0,002)
Cette réduction d’amplitude des PE pour le 2ème mot
de la paire est plus importante pour le segment
N1P2 que pour le segment P1N1 et sur les
dérivations antérieures.
111
Recherche d’un effet de répétition spécifique du mot :
Quand un stimulus particulier (ou certains de ses
attributs) est répété, l’activité des neurones
impliqués dans l’analyse de ce stimulus diminue
le plus souvent. Cet effet est appelé « repetitionsuppression » (Découvert chez le singe par
Desimone et Miller en 1991 (41).)
Nous n’avons pas retrouvé d’« effet de répétitionsuppression » lors de la répétition d’un mot.
Donc au total, chez les témoins, nous avons pu mettre en évidence (sur les analyses de
groupe mais également en individuel) 3 niveaux d’intégration fonctionnelle des paires de
mots:
- une intégration auditive de « bas niveau » reflétée par les PE (P1/N1/P2) du
1er et du 2ème mot.
- une intégration auditive prenant compte du microcontexte » c'est-à-dire une
modification du traitement d’un mot faisant rapidement suite à un 1er mot
qu’on a appelé : « effet de répétition » (les PE du 2ème mot sont
comparativement moins amples que ceux du 1er mot). Cet effet est non
spécifique c'est-à-dire non dépendant d’un lien sémantique.
L’hypothèse est que les 2 mots successifs partageraient un réseau neural
commun dépendant de caractéristiques à préciser (son, voix…) et que le
traitement du 1er mot faciliterait celui du 2ème mot. Cet effet est probablement
dépendant de la longueur de la durée de l’intervalle inter stimulus (ISI).
- une intégration auditive de « haut niveau » : la détection d’une déviance
sémantique pour le 2ème mot indexée par l’« effet N400 ».
112
Résultats chez les patients dans le coma :
• Résultats chez le sujet unique :
Exemple de tracé :
Me G. 72 ans, dans le coma suite à état de
mal épileptique
GCS: Y=1, M=2, V=T
CRS-R: 3/23
Les potentiels des mots sont plus difficiles
à identifier, mais une différence
significative (p<0,01 sur 25, 6 ms) existe
après le deuxième mot, d’amplitude
maximale autour de 1800 ms : (soit près de
600 ms de plus que chez les témoins). Estce un « effet N400 » ? La patiente s’est
finalement réveillé et présente une
compréhension du langage préservée.
Pour beaucoup de patient, le tracé
individuel est, pour l’instant, difficile à
interpréter du fait d’un rapport signal/bruit
beaucoup moins élevé que chez les témoins
éveillés et conscients.
• Résultats de groupe chez les patients dans le coma :
Comparaison du grand moyennage des 18_
sujets contrôles avec celui des 17 patients
comateux avec P1+ (donc absence de surdité
certaine) dont 8 P1+ et MMN+
(discrimination de la nouveauté auditive,
très bon pronostic de réveil) :
- Les potentiels évoqués (P1, N1, P2, N2)
des 2 mots sont bien visibles.
L’amplitude de ces potentiels est moins
importante que pour les témoins.
Les latences sont comparables, excepté
pour N2 de latence plus tardive chez les
- Il n’y a pas d’effet N400 statistiquement
significatif dans le groupe : patients dans le
coma.
- Ce qui est très intéressant, c’est qu’il n’y
a pas non plus d’ « effet de répétition »
(p=0,81 en Cz). Les amplitudes des
potentiels évoqués du 2ème mot sont
statistiquement comparables à celle du 1er
mot.
113
Chez les patients dans le coma, l’importance des artéfacts (mauvais rapport
signal/bruit) gène l’interprétation des résultats individuels.
Dans les résultats de groupe, il n’y a pas de N400. Cela pourrait être du à l’hétérogénéité des
patients (N400 ou pas, et si présence latence variable) responsable d’une absence d’effet sur le
moyennage. La préservation de la N400 chez un patient dans le coma pourrait être rare (12%
seulement des patients végétatifs chez Schoenle (177)).
Une autre hypothèse est que l’absence d’ « effet de répétition » chez les patients comateux est
en faveur de non intégration du 2ème mot dans le contexte du 1er mot. En clair, cet effet non
spécifique de répétition pourrait être nécessaire, bien que non suffisant pour qu’une détection
de violation sémantique puisse se faire (N400). Cet effet concerne probablement des étapes de
bas niveau d’intégration de l’information auditive et devrait donc pouvoir, sous certaines
conditions, se produire en l’absence de conscience.
Le paramètre clé pourrait être, comme pour les paradigmes d’amorçage masqué, la
durée de l’ISI.
La conscience, par la mémoire de travail, permettrait un maintien plus prolongé de
l’information du 1er mot chez les contrôles que chez les patients comateux. Aussi il serait
intéressant de tester ce paradigme en modifiant la durée de l’ISI de 400 à 200 ms afin de
rechercher un effet N400 mais également un « effet de répétition non spécifique » chez les
Commentaires :
L’utilisation d’un paradigme en PE comme test pronostique chez les patients dans le
coma doit pouvoir nous apporter des informations au niveau individuel et non sur un groupe.
Plusieurs modifications pourraient améliorer la qualité des résultats individuels :
o
augmenter la résolution de l’échantillonnage (qui est de 5,2 ms par point, soit un
échantillonnage de 192 Hz)
o
sélectionner les meilleures paires de mots (les plus « incongruentes »).
o
améliorer la qualité du filtrage : avec possibilité de sélection des essais en fonction de
la qualité des composantes précoces P1/N1 du premier mot de la paire. (L’hypothèse
étant que la détection d’une violation sémantique du 2ème mot de la paire nécessite au
préalable une intégration du premier mot de la paire.) ; enfin il semble que certaines
caractéristiques du rythme de fond EEG sur lequel survient le stimulus pourraient être
importante (notamment la puissance de l’α…) et cela pourrait être une voie pour
sélectionner les meilleurs essais.
114
Un autre élément critique pour l’utilisation clinique d’un test est qu’il doit posséder une
excellente sensibilité et/ou une excellente spécificité.
Il est encore trop tôt pour savoir si la N400 pourra remplir toutes ces conditions faisant d’elle
un outil pronostic de faible niveau de séquelles neuropsychologiques (au niveau de la
compréhension) chez les patients dans le coma.
B-2) La détection d’une violation syntaxique
Alors que les mots sémantiquement inappropriés induisent une onde négative distribuée
sur tout le scalp (un peu plus en postérieur) appélée N400, les données sont moins uniformes
pour les corrélats électrophysiologiques d’un traitement syntaxique, peut être en raison d’une
plus grande variété de critères syntaxiques possibles.
Deux principaux marqueurs électrophysiologiques de la détection d’une violation
syntaxique ont été identifiés :
-une onde négative précoce générée en antérieur gauche appelée « LAN » (Left Anterior
Negativity) entre 200 et 500 ms après le début du stimulus (par exemple suite à une violation
de conjugaison (agrément sujet-verbe) (195, 75)).
Une « LAN » plus précoce, appelée « ELAN » (Early Left Anterior Negativity), a pu
également être enregistrée environ 250ms après la survenue d’une violation de structure de
phrase (58, 144).
La « LAN » serait automatique et purement syntaxique.
-une onde positive de large amplitude maximale en centro pariétal appelée « P600 », débutant
environ 500 ms après la présentation du mot syntaxiquement problématique. Cette onde est
induite par toutes les violations syntaxiques (structure de phrase, conjugaison) mais également
par les phrases correctes mais syntaxiquement complexes. La « P600 » indexerait donc les
difficultés de traitement syntaxique avec réanalyse et réparation (résolution de l’ambiguïté).
La P600 serait donc dépendante de processus plus contrôlés et nécessiterait une intégration
mixte syntaxique et sémantique.
En résumé, l’hypothèse la plus admise est que le traitement syntaxique se ferait en 2
étapes : une détection de la violation syntaxique (ELAN/LAN) qui pourrait être
automatique, puis un traitement conscient de la violation syntaxique (détection
115
(Les données des PE sont donc congruentes avec les données comportementales : une
violation syntaxique et une violation sémantique induit 2 patterns d’activation différents.)
Grand moyennage chez 23
sujets des potentiels évoqués
par des phrases
syntaxiquement correctes ou
incorrectes.
Lück et al. Brain Research.
2006. (120)
Pour Friederici, la première étape de traitement serait la structure de la phrase
(« ELAN ») puis une 2ème étape consisterait en la syntaxe dans la phrase (conjugaison…)
« LAN » et de la sémantique « N400 ». Ces 2 étapes seraient distinctes mais concomitantes.
Dans l’étude de De Vincenzi, la latence de la « LAN » est de 340 ms en moyenne,
tandis que la « N400 » survient 90 ms plus tard (38). Ces données sont donc en faveur d’un
traitement syntaxique plus précoce que la N400, au moins pour les violations d’agrément
sujet/verbe.
Les violations de temps (57) induisent une « LAN » de latence comparable à la N400. Ce type
d’erreur serait plus complexe à détecter et pourrait être en rapport avec un problème
d’interprétation.
La latence différente de la « LAN » et de la N400, la différence de topographie sur le scalp de
ces marqueurs, l’universalité de la « LAN/P600 » et de la « N400 » (en anglais (145), en
allemand (75) et en italien (38)) sont fortement en faveur d’un réseau neuronal différent pour la
détection d’une violation sémantique ou d’une violation syntaxique. Cela va plutôt dans le
sens de la théorie modulaire.
116
Il y a beaucoup de raisons de penser que la « LAN » ou l’ « ELAN » pourraient être
mise en évidence chez des sujets distraits par une tâche interférente, et probablement chez des
sujets inconscients.
Un paradigme en auditif (Lück a mis en évidence une « LAN » plus ample en modalité
auditive que visuelle (120)) semble possible du type :
Les enfants -----sont-----contents
Lionel-----a ------faim
Les enfants-----a-----contents
Lionel-----sont-----faim
Il faudrait tester ce paradigme chez des patients cérébrolésés. Il est possible que cette onde
dont les générateurs semblent être en frontal gauche soit altérée chez les patients avec aphasie
de Broca. Sa présence chez un patient dans le coma pourrait être liée à un meilleur pronostic
de récupération de l’expression par exemple.
B-3) La détection d’une répétition
Un autre marqueur électrophysiologique, moins connu, pourrait être intéressant dans le
test de capacités cognitives résiduelles liées au langage chez les patients dans le coma. Quand
un même mot est répété à un sujet sain, une onde positive de latence 340 ms peut être
enregistrée. Ce potentiel serait automatique, lié à la phonologie, indépendant de l’habituation,
spécifique au matériel verbal et latéralisé à l’hémisphère gauche pour les droitiers. Pour les
gauchers, la « P340 » serait latéralisé à droite pour 1/3, à gauche pour 1/3 et bilatéral pour 1/3.
En 2000, Cobianchi et Giaquinto rapportent chez 2 sujets avec aphasie de Broca une absence
de « P340 » à 6 mois et même un an après le déficit, alors que la « N400 » était normale (30).
Cette onde, pourrait donc être corrélée au pronostic de récupération de l’expression si on la
mettait en évidence chez des patients dans le coma.
117
C) La musique
Le langage et la musique ont de nombreux points communs. Le traitement est dans les
deux cas basé sur l’analyse perceptuelle de la scène auditive. Il dépend d’un apprentissage
implicitement acquis par exposition. La musique occidentale obéit à des règles : elle est basée
sur 12 notes séparées par un intervalle d’un demi ton ou un ton : c’est le système tonal,
inventé au 18ème siècle. Ces notes ont une importance qui est hiérarchisée par les règles de
l’harmonie. L’ensemble de ces règles est respecté dans l’immense majorité des styles
musicaux. Aussi, à l’écoute d’un morceau inconnu, il existe une attente forte des notes
respectant ces règles, en plus des attentes « rythmiques ». Les musiques ne respectant pas ces
codes sont souvent considérées comme « moins musicales » en l’absence d’apprentissage :
par exemple la musique chinoise traditionnelle qui est basée sur les quarts de ton, ou celle
composée par certains compositeurs contemporains qui ont voulu s’affranchir de ces règles
avec le dodécaphonisme par exemple.
Cela explique que, sans être musicien, quand nous écoutons un morceau de musique, nous
détectons immédiatement les « mauvaises notes », c'est-à-dire celles qui ne correspondent pas
à notre attente dans le contexte.
Comme pour le langage, le cerveau pourrait posséder des modules de traitement automatique
de la mélodie avant l’intervention de l’attention.
En 2002, Trainor et al ont mis en évidence que la violation d’une série de sons conjoints
ascendants ou descendants de la gamme (notes d’intervalles réguliers) pouvait induire une
MMN (193). Cela est en faveur d’un traitement rapide et automatique de la distance relative
entre 2 notes. Le traitement de la musique notamment de la mélodie devrait utiliser ces
mécanismes automatiques. Un élément en faveur de cet argument est que nous reconnaissons
tous immédiatement une mélodie transposée dans une tonalité différente.
Plusieurs études ont montré chez des sujets conscients que dans une mélodie, une
« fausse note » (hors de la clé) induisait une onde positive entre 500 et 700 ms (P600) (14, 79).
Dans une mélodie, les notes sont hiérarchisées par les règles de l’harmonie. Certaines notes
ont un rôle plus important et génèrent une attente plus grande, même de manière pré attentive.
La détection d’une telle déviance est indexée par une onde négative antérieure droite dite
« ERAN » (Early Negative Anterior Negativity) de latence environ 150 ms. Cette onde
n’est pas modifiée chez des sujets distraits par des tâches interférentes comme la lecture
attentive d’un livre (108).
118
De même, Brattico et al ont enregistré les PE par des mélodies non connues chez des
sujets attentifs et chez des sujets distraits (devant s’intéresser à un film) (18). Certaines de ces
mélodies comprenaient une fausse note. Les résultats de cette étude est qu’en passif, alors que
le sujet ne peut rapporter la fausse note, une onde négative antérieure un peu plus ample au
niveau de l’hémisphère droit a pu être mise en évidence : la « EFN » (Early Frontal
Negative Reponse). Chez les sujets actifs, une fausse note induit non seulement la « EFN »
mais également une onde positive bilatérale très ample et soutenue (« la P600 »).
Grand moyennage chez 9 sujets en actif et en passif d’écoute de mélodie avec soit les notes respectant la clé, soit des notes
hors de la clé, soit des notes hors du ton.
En actif, les notes incongruentes induisent une onde négative précoce antérieure prédominant à droite (EFN) et une onde
positive tardive pariéto occipitale (P600).
En passif, les notes incongruentes induisent une onde négative en frontal de latence 185 ms (EFN). D’après Elvira Brattico
et al. Brain Research. 2006. (18)
L’hypothèse est que la «EFN » traduirait la détection automatique d’une fausse note dans une
mélodie. L’amplitude de la « EFN » serait modulée par le caractère de la fausse note (hors de
la clé, ou un quart de ton hors de la gamme chromatique).
Pour les auteurs, la « EFN » aux fausses notes serait un exemple d’habileté du système
auditif central à extraire et à appliquer des règles complexes. Le cerveau humain aurait la
119
capacité d’extraire l’aspect « relationnel » des sons d’une mélodie sans nécessité de
l’attention, même si celle-ci serait nécessaire pour un accès conscient de l’information.
Le traitement de la mélodie serait sous tendu par des traitements automatiques rapides ayant
lieu dans le cortex auditif secondaire. Ces traitements seraient dépendants de connaissances
implicites apprises passivement par exposition.
Quels intérêts potentiels à tester la « ERAN » chez des patients dans le coma ?
La MMN provoquée par le paradigme classique « odd-ball » qui utilise un son fréquent
et un son rare de fréquence différente implique une trace mnésique brève afin d’évaluer dans
le microcontexte temporel, la rareté. Cette trace mnésique est sensée être représentée dans le
cortex sensoriel auditif. La conscience par la mémoire de travail permettrait de maintenir cette
représentation de manière prolongée, tandis qu’elle serait évanescente en l’absence de
conscience.
Le fait que chez le sujet sain et semble t’il chez le sujet dans le coma, une proportion
d’environ 80% de fréquents pour 20% de rares soit idéale et non 50% vs 50% ou 66% vs 33%
par exemple est en faveur que la trace mnésique d’un bip chez le patient dans le coma est
supérieure en durée au bip fréquent précédent le rare (c'est-à-dire une trace mnésique
supérieure au SOA (Stimulus Onset Asynchrony).
Chez le sujet sain, la MMN induite par une erreur dans la progression de notes sur la gamme
indique déjà une trace mnésique de durée plus longue permettant de détecter une erreur dans
une règle de succession de notes.
La « EFN » pourrait traduire une trace mnésique de durée plus longue permettant de
discriminer la « fausse note » dans une courte mélodie.
La présence de cette onde chez un sujet dans le coma pourrait donc être un facteur de bon
pronostic de réveil comme la MMN, mais possiblement dans des délais plus courts. (Ceci
serait d’autant plus probable que l’hypothèse de la plus grande sensibilité de la MMN avec un
paradigme « odd-ball » avec ISI 600, par rapport à ISI 1000 était vraie.)
Par ailleurs, les récents travaux de Koelsch en IRM fonctionnelle suggèrent qu’une
partie du réseau neural impliqué dans la détection d’ « erreurs » dans une mélodie serait
commun au langage (aire de Broca, aire de Wernicke…) aussi, la présence d’une onde
« EFN » pourrait être un élément de bon pronostic pour la préservation des capacités de
langage (107).
120
D) Tester les possibilités d’apprentissage
Chez un sujet conscient l’apprentissage nécessite classiquement la perception d’une
configuration de stimuli, l’évaluation grâce à différentes boucles d’informations du niveau de
performance actuel du comportement, la comparaison de cet état actuel à un état désiré et la
modification plus ou moins durable de son comportement, le tout sous l’influence de
l’attention et de la motivation. Les fonctions d’apprentissage semblent donc dépendantes
d’autres processus cognitifs comme la motivation, l’émotion, la perception sensorielle,
l’attention, les fonctions motrices et mnésiques...
Cela veut il dire qu’aucune forme d’apprentissage ne serait possible chez un patient
dans le coma chez qui beaucoup de ces fonctions semblent faire défaut ?
Deux
grands
types
d’apprentissage
existent :
l’apprentissage
associatif
et
l’apprentissage non associatif. (Le conditionnement est le type même d’apprentissage
associatif : il en existe deux formes : le conditionnement pavlovien et le conditionnement
opérant.)
Plusieurs études suggèrent que certaines formes d’apprentissage sont possibles en
l’absence de conscience des données apprises, et donc peut être en l’absence de conscience.
Pour un apprentissage, il faut pouvoir générer des traces mnésiques suffisantes.
D-1) Sur quel type de mémoires pourrait s’appuyer un apprentissage
chez un patient dans le coma ?
La mémoire est cette faculté qui
permet à un organisme de prendre en
charge
de
l’information,
de
la
conserver et de la restituer en vue
d’une
bonne
adaptation
à
l’environnement. La mémoire ne
correspond pas à une entité unique
mais à différents sous systèmes
relativement indépendants tant sur le
plan fonctionnel qu’anatomique.
121
D-1-1) Mémoires à court terme et mémoires à long terme
On distingue d’abord deux grandes catégories de mémoires : les mémoires à court terme
(ou transitoires) et les mémoires à long terme. La fonction de ces deux types de mémoires est
complètement différente. Alors que la principale fonction des mémoires transitoires est
d’empêcher la dissipation des informations soit en provenance de l’environnement, soit en
provenance de l’activité mentale du sujet pour pouvoir les traiter, les manipuler, les mémoires
à long terme permettent de stocker des données sur une longue durée.
Dans les mémoires à court terme, il y a par exemple les mémoires sensorielles
notamment iconiques (visuelles) et échoïques (auditives) qui maintiennent pendant un laps de
temps très bref (inférieur à 1s) l’information et permettent une courte exploration mentale de
l’objet alors que l’objet a déjà disparu et la mémoire de travail qui permet de retenir à court
terme des informations, de les manipuler mentalement, de manière à ce que de nouvelles
informations prennent sens par exemple (compréhension d’une phrase, reconnaissance d’une
nouveauté auditive…) (3). Ce type de mémoire à court terme a donc un rôle clé dans les
processus cognitifs tels la compréhension, le raisonnement, la résolution de problème et
également l’apprentissage.
Y a-t-il possibilité d’utiliser la mémoire à court terme en l’absence de conscience de
l’objet à mémoriser ?
Chez les sujets normaux, il existe un type de mémoire à court terme qui peut être inconscient :
comme le démontrent les résultats d’expériences en priming ou amorçage lorsque celui-ci est
« masqué ».
(http://www.lpelab.org/userpage/ferrand/PDF/Pour-la-Science-2001.pdf)
122
Pour expliquer l’effet comportemental, (par exemple la plus grande rapidité de lecture
du mot cible après amorçage), il faut qu’il y ait une trace (même inconsciente) du mot
amorce.
Chez le patient dans le coma, la présence d’une MMN au paradigme « odd-ball »
suggère qu’une forme de mémoire à court terme est possible. En effet, pour évaluer la rareté
d’un son, il faut le comparer au son précédent, cela n’est possible qu’à condition de garder
une information du « microcontexte auditif ».
Quel type de mémoire a t’il pu être utilisée ? Il est admis que les neurones responsables de
cette trace mnésique feraient partie de ceux activés par le son au niveau du cortex auditif
secondaire. La trace mnésique de cette représentation auditive correspondrait à la brève durée
d’activité de ces neurones.
Dans les mémoires à long terme, l’information a été organisée et consolidée et est
stockée de manière « prolongée » en fonction de critères d’utilités, de motivations…
Là encore, il existe plusieurs sous systèmes. Un élément clé de distinction entre ces différents
systèmes est la capacité de rappel qui peut être explicite, on parle alors de mémoire
déclarative, ou au contraire, pour de nombreuses autres formes de mémoires, implicite (non
déclarative).
D-1-2) Mémoires déclaratives et mémoires implicites (non déclaratives)
Les connaissances déclaratives peuvent être rappelées de manière volontaire, impliquent une
prise de conscience explicite, et peuvent être manipulées : cette forme de mémoire est dite
flexible. On la divise en mémoire épisodique (concernant les informations contextualisées sur
le plan spatio-temporel (mémoire autobiographique essentiellement) et la mémoire
sémantique qui rassemble des représentations mnésiques concernant des connaissances
générales…
Ce type de mémoire nécessiterait l’intégrité des structures médiales du lobe temporal
(hippocampe et structures adjacentes). Les patients avec lésions hippocampiques sont
sévèrement gênés pour les tâches impliquant la mémoire déclarative, mais gardent des
capacités d’apprentissage basés sur la mémoire non déclaratives qui dépend d’autres
structures anatomiques.
123
Dans ce système mnésique, la mémorisation nécessite la conscience de l’objet et donc les
systèmes de la mémoire déclarative ne semblent pas pouvoir être utilisés comme support
d’apprentissage possible chez des sujets dans le coma.
N.B. :
Si l’apprentissage en mémoire déclarative n’est pas possible, l’utilisation des connaissances reste possible pour
certaines données « surapprises », comme nous le démontrent plusieurs expériences d’amorçage masqué.
Un effet d’amorçage masqué a été démontré (raccourcissement d’un temps de réponse par exemple) pour
-le même mot : « CHAT-CHAT », mais également si le mot amorce a d’autres caractéristiques physiques que le
mot cible ex : « chat-CHAT »
- mais, ce qui est très intéressant aussi, pour des mots ayant un lien sémantique comme « pain-BEURRE »
(temps de réponse significativement plus court que « infirmière-BEURRE ») (125). L’utilisation de
connaissances sémantiques peut donc se faire de manière inconsciente.
Les formes de mémoires implicites ou non déclaratives :
Si certaines formes d’apprentissage restent possibles chez un patient dans le coma, il
faut que la trace mnésique puisse se réaliser en l’absence de conscience de l’objet à
mémoriser, cela exclue donc la mémoire à long terme déclarative. Au contraire, les différentes
formes de mémoires à long terme implicites semblent de possibles candidates. Ils s’agit d’un
ensemble de mémoires inconscientes développées très tôt sur le plan phylogénétique, et
exprimées plutôt dans la performance que dans les possibilités de rappel et de manipulation.
La mémoire non déclarative stocke des stratégies et des modalités d’interaction avec
l’environnement qui ne sont pas forcément explicitement communicables. C’est une mémoire
peu flexible (c'est-à-dire qu’elle nécessite le contexte de l’apprentissage pour être restituée)
qui concerne des habilités perceptives, motrices, mais également cognitives. Les informations
pertinentes ne sont le plus souvent stockées qu’à la faveur d’exercices répétés.
L’apprentissage utilisant ce type de mémoire comme support ne se ferait pas forcément sous
un contrôle intentionnel conscient c'est-à-dire qu’il pourrait y avoir automatisation de
certaines associations entre des ensembles de stimuli et des ensembles de réponses.
124
Ces mémoires implicites à long terme (l’amorçage est une mémoire implicite à court
terme) comprennent :
-La mémoire procédurale, qui est celle du savoir faire par l’apprentissage inconscient
d’habilités motrices (sport, instruments de musiques…), perceptives (lecture) ou cognitives
(stratégies…). Son but est de libérer, par l’automatisation de certaines procédures, des
ressources cognitives pour d’autres tâches non routinières.
Un apprentissage « inconscient » utilisant la mémoire procédurale a été démontré chez des
patients avec lésions hippocampiques (7). Cependant ce type de mémoire ne semble pas
utilisable pour un apprentissage en l’absence de conscience car cette forme de mémoire
nécessiterait une volonté d’apprentissage (celle-ci n’est peut-être que la raison de la répétition
procédurale nécessaire à sa mémorisation).
De plus, un patient dans le coma n’a par définition, qu’un registre comportemental réflexe et
il faudrait pouvoir mettre en évidence un apprentissage procédural en l’absence de
comportement (IRM fonctionnelle, potentiels évoqués ?). Comme pour la mémoire implicite à
court terme, il faut différencier apprentissage et utilisation de connaissances. Aussi, il est
possible que des traces mnésiques « procédurales » déjà acquises avant le coma puissent être
activées de manière inconsciente chez un patient dans le coma ou végétatif et qu’on puisse
mettre en évidence une réponse non comportementale (électrophysiologique par exemple).
-l’apprentissage non associatif. Il s’agit de la forme la plus simple d’apprentissage. Il
comprend « l’habituation » et « la sensibilisation ».
-le conditionnement réflexe qui semble le plus prometteur pour une utilisation chez les
D-2) Le conditionnement pavlovien ou « classique »
Le conditionnement classique ou pavlovien est l’exemple type d’apprentissage par
association ne dépendant pas des systèmes de la mémoire déclarative.
Il s’agit de l’acquisition de réflexes conditionnés selon le procédé de Pavlov. On procède à la
répétition d’un stimulus neutre conditionnel (SC) comme le bruit d’une cloche précédant un
stimulus inconditionnel (SI) ou absolu (par exemple de la nourriture). Le SI produit de
manière réflexe une réponse (salivation). Rapidement, on obtient un déclenchement réflexe de
la réponse dite conditionnée par simple exposition au SC.
125
Si le SI est une récompense, on parle de conditionnement appétif.
Si le SI est désagréable (choc électrique…) on parle de conditionnement défensif.
Le paradigme de conditionnement le plus étudié chez les vertébrés et dont les
substrats anatomiques et neurophysiologiques sont les mieux connus est le clignement
réponse des paupières ou « eye-blink conditioning » et c’est donc celui-ci qui va servir de
base à notre réflexion quant à une possible utilisation de l’apprentissage par conditionnement
classique chez les patients dans le coma. Dans le conditionnement du clignement de paupière,
un son (SC) est présenté juste avant un petit jet d’air au niveau de l’œil (SI). Après avoir
répété plusieurs fois l’association SC-SI, le son déclenche une réponse apprise, conditionnée
de clignement de paupière avant le stimulus inconditionnel.
Les deux formes les plus étudiées de conditionnement de clignement de paupière sont le
« delay conditioning » et le « trace conditioning ».
D-2-1) « Delay conditioning »
Dans le « delay conditioning », le stimulus conditionnel est présenté et persiste jusqu’à ce
que le stimulus inconditionnel soit présenté. Les deux stimuli se superposent alors et finissent
ensemble.
On distingue le « single cue delay conditioning » pour lequel un seul SC est utilisé (comme
ci-dessus) et le « differential delay conditioning » qui nécessite un stimulus conditionnel
(SC+) neutre (ex : un son) qui va être associé à un stimulus inconditionnel et un stimulus
neutre, interférant, qui ne sera pas associé au SI (SC-).
« Single cue delay conditioning »
Le « single cue delay conditioning » est la forme la plus simple de conditionnement
pavlovien. Il est possible chez la plupart des vertébrés. Seul un stimulus conditionnel est
présent. Le niveau de conditionnement est déterminé par le nombre d’essais où la réponse
conditionnée se produit avant le stimulus inconditionnel.
126
Cette forme d’apprentissage par association simple dépend uniquement du cervelet et
de structures du tronc cérébral ; aucune structure diencéphalique ou corticale n’est
nécessaire. Les lapins décérébrés (c’est à dire en l’absence de cortex cérébral et donc
d’hippocampes, de ganglions de la base, du système limbique, des thalami et d’hypothalamus)
gardent une acquisition et une réponse normale au « single cue delay conditioning ».
De même chez l’homme, les tests de patients cérébrolésés ont montré que le « delay
conditioning » est altéré chez les patients souffrant de lésions cérébelleuses, mais reste intact
chez les patients avec lésions bi hippocampiques (par exemple après encéphalite herpétique).
Le cervelet est donc l’élément essentiel, à la fois pour l’acquisition et la rétention du
« delay conditioning ».
Intérêt chez les patients dans le coma ?
Rechercher la possibilité d’un « single cue delay conditioning » chez un malade dans le
coma par exemple avec un paradigme « eye-blink » est d’un intérêt limité. Cela permettrait de
savoir si l’intégrité des systèmes d’éveil du tronc cérébral (vu que les thalami ne sont pas
nécessaires) est nécessaire à une telle acquisition.
Cependant les expériences sur les lapins décérébrés démontrent de manière non équivoque
qu’il s’agit d’un apprentissage ne nécessitant qu’un bas niveau d’intégration ainsi la
préservation d’un «eye-blink single cue delay conditioning » ne peut donc pas être utilisée
chez les patients dans le coma comme un outil pronostique du niveau de séquelles
neuropsychologiques (124).
Chez des patients en état végétatifs permanent (donc avec les fonctions d’éveil restaurées), il
est probable que ce conditionnement est possible.
Peut-être que l’acquisition de ce conditionnement pourrait être utilisée chez les patients
comateux pour tester l’intégrité fonctionnelle de ce réseau cerebello-tronc cérébral ?
Mais un intérêt pronostique supérieur ou complémentaire aux PEA du tronc ou aux PES reste
à démontrer.
127
« Differential delay conditioning »
Contrairement au
« single cue delay conditioning », le
« differential delay
conditioning » nécessite la discrimination entre deux stimuli neutres ; l’un étant le stimulus
conditionnel (SC+), l’autre étant un stimulus « interférentiel » (SC-).
Le « differential delay conditioning » se mesure comme le pourcentage de réponse
conditionnée (RC) au SC+ moins le pourcentage de RC au SC-.
L’identification du stimulus conditionnel parmi les deux stimuli neutres nécessite un
niveau d’analyse dont l’importance dépend de la différence physique entre les 2 stimuli
neutres.
Chez les sujets conscients, cette différence entre les 2 stimuli peut être très variée : physiques,
sémantiques (paires congruentes comme SC+, incongruentes comme SC-) et permet de tester
un grand nombre de capacités de discrimination à plus ou moins haut niveau.
Chez le chat, l’acquisition d’un « differential delay conditioning » avec des sons de
800Hz et 2100Hz n’est pas possible qu’il ait des lésions bihémisphériques ou qu’il soit intact.
En revanche, chez les chats opérés, il reste possible si les 2 sons sont très différents (100Hz et
1000Hz par exemple). De même chez les lapins avec lésions bi-hippocampiques, un
« differential delay conditioning » peut être acquis normalement si les deux stimuli utilisés
sont très différents.
Les travaux de Manns, Clark et Squire sont également en faveur chez l’homme d’une
possibilité de « differential delay conditioning » inconscient (pas de rapportabilité d’un lien
entre SC+ et SI) quand les stimuli utilisés (SC+ et SC-) sont très différents comme un bruit
blanc et un son (124).
On peut donc affirmer que chez les animaux et chez les hommes, un « differential
delay conditioning » peut être acquis sans conscience de la contingence au moins quand
les stimuli sont nettement distincts. Cela s’explique parce que le stimulus neutre (SC-) est
peu interférentiel, et la situation est celle du « single cue delay conditioning » et les structures
corticales ne sont probablement pas utiles.
128
Les tâches distractives peuvent diminuer la performance, même si le conditionnement reste
possible dans le cas de SC+ et SC- très différents (par exemple un bruit blanc vs son) (26).
Lorsque le sujet est conscient de l’association, les clignements peuvent être réflexes ou
volontaires. Les clignements volontaires sont de large amplitude, précoces après le SC+ et
maintenus jusqu’après la fin du jet d’air, la plupart des équipes pensent qu’ils ne doivent pas
être comptés comme « réponse conditionnée »). Si on élimine les clignements volontaires, les
sujets conscients de la contingence SC+-SI et ceux n’en ayant pas conscience (pas de
rapportabilité) ont les mêmes résultats, tandis que ceux distraits ont un moins bon
conditionnement.
Performance durant un « differential delay eye-blink
conditioning » (SC+=CS= son à 1000 Hz, SC-= « bruit blanc »)
chez des patients avec lésions bi hippocampiques, et des sujets
normaux conscients ou non (évaluation par questionnaire) de la
contingence SC+ et SI (=US) (jet d’air dans l’œil). Tous ont pu
acquérir ce conditionnement et la conscience a peu d’influence sur
l’apprentissage. D’après Clark Re et al. Science. 1998. (25)
Diminution de la performance mais succès
du conditionnement chez les témoins distraits
pour ne pas devenir conscients de
l’association pendant le « differential delay
eye-blink » conditioning. Clark RE et al.
Trends Cogn Sci. 2002. (26)
Intérêt pour le « differential conditioning » chez les patients dans le coma ?
Le « differential conditioning » semble aidé par l’attention, la conscience et d’autres
facteurs cognitifs et cela d’autant plus si les stimuli (SC+ et SC-) utilisés nécessitent une
discrimination complexe que ne peuvent réaliser seuls le tronc cérébral et le cervelet.
Dans le cas d’un SC+ et d’un SC- très différents, il est probable que l’interférence du SCavec le SC+ soit faible et que la situation soit très semblable avec l’acquisition du « single cue
129
conditioning », c'est-à-dire que les structures du tronc cérébral et du cervelet soient suffisantes
et donc le « differential delay conditioning » apporterait dans ce cas peu d’informations
supplémentaires dans l’exploration des comas que le « single cue delay conditioning ».
Peut être que des paramètres comme la rapidité d’acquisition du conditionnement ainsi
que le niveau du conditionnement pourrait différencier des patients dans le coma au
pronostic différent ?
Si chez l’homme, la possibilité de « differential delay conditioning » inconscient
lorsque les deux stimuli non inconditionnels (SC+ et SC-) ont des caractéristiques physiques
proches (sons, voix, mots, lien sémantique ou autres…) persiste, cela permettrait peut-être
d’évaluer chez les patients dans le coma les réseaux neuronaux sous tendant cette capacité de
discrimination inconsciente mais de « haut niveau » (cortical).
D-2-2) « Trace conditioning »
Dans le « trace conditioning » un intervalle de temps (500ms à 1s le plus souvent) sépare le
stimulus conditionnel du stimulus inconditionnel.
On peut également utiliser du « differential trace conditioning ».
La plupart des études suggèrent que l’intégrité des hippocampes ainsi que la conscience
de la contingence du stimulus conditionnel et du stimulus inconditionnel serait indispensable
à l’acquisition « du trace conditioning » (26). En effet, les animaux ou les patients avec lésions
hippocampiques n’acquièrent pas cette forme de conditionnement. Comme pour les autres
formes de mémoires déclaratives, le « trace conditioning » est hippocampe dépendant pour
l’acquisition et un savoir conscient semble nécessaire au cours de l’apprentissage.
Si bien que le « trace conditioning » a été proposé comme paradigme d’évaluation de la
conscience d’un lien associatif entre deux stimuli chez les animaux.
130
En effet, des paradigmes de conditionnement avec
environnement distractif (attention portée sur un film avec
questions précises sur le film car test présenté comme un
test de mémoire en environnement distractible : son et air
dans les yeux) chez l’homme ont montré que contrairement
au « delay conditioning », il semble nécessaire d’avoir pris
conscience (évalué par un questionnaire) de la contingence
entre les 2 stimuli SC et SI pour « le trace conditioning »
(26).
Effet de la conscience de la contingence du
SN et du SC. Clark et al. Trends in
Cognitive Sciences. 2002. (26)
Comme pour le « delay conditioning », le cervelet est également nécessaire pour
l’acquisition, le stockage et la génération de la réponse conditionnée dans le « trace
conditioning ». En revanche le silence entre SC et SI (« trace interval ») rend difficile pour le
cervelet leur association. Des études électrophysiologiques anciennes n’ont pas détectée
d’activités dans le cervelet 100ms après une stimulation électrique (47).
Pourtant l’intervalle utilisé en trace conditioning (moins de 1s le plus souvent) est bien trop
court pour créer des difficultés de liens entre les 2 stimuli chez les patient avec lésions
hippocampiques. Mais, il semble que « le trace conditioning » diffère fondamentalement du
« delay conditioning » parce qu’il requiert la connaissance du lien entre stimulus conditionnel
et du stimulus inconditionnel pendant un temps long au cours des différents essais.
Tout semble se passer comme si la représentation du premier stimulus était rapidement
évanescente et que l’hippocampe et certaines structures néocorticales (cortex préfrontal) par la
conscience permettaient de maintenir cette représentation de manière à ce que par voie
descendante l’information du SC et du SI successif arrive dans une fenêtre temporelle
utilisable par le cervelet pour faire le lien associatif. Chez le patient avec lésions
hippocampiques, l’altération du « trace eye-blink conditioning » est d’autant plus sévère que
l’intervalle entre stimulus conditionnel et inconditionnel est long. (Moyennement altéré si
500ms, sévèrement altéré si 1sec).
131
Ni le groupe « amnésique », ni le groupe « non conscient de la contingence SC+-SI » n’a pu acquérir le
« trace conditioning ». Même si non significatif, avec un intervalle de 500ms, il semble exister un discret
effet (non calculé dans l’étude) d’apprentissage pour les sujets « inconscients ». L’échec de
conditionnement pour le « trace 1000 », est lié à l’absence d’acquisition de la réponse conditionnée suite
au stimulus conditionnel. En revanche, l’échec pour le « trace 500 » est lié à une réponse conditionnée
équiprobable pour CS+ et CS-. D’après Clark RE et al. Science. 1998. (25)
Ces résultats nous surprennent peu car l’évanescence d’un stimulus est en général la règle en
l’absence de conscience de celui-ci. Pour beaucoup de paradigme d’amorçage masqué, un ISI
supérieur à 200 ms devient critique et ne produit plus d’amorçage. De même dans le protocole
de N400 masqué, Markus Kiefer a montré cette même évanescence (103).
La rapidité de la disparition de l’information inconsciente dépend probablement du type de
stimulus utilisé (visuel, auditif, émotionnellement connoté ou pas…). Par exemple, chez les
patients dans le coma, Kane a utilisé pour le paradigme « odd-ball » un ISI de 1500 ms qui
permet encore la comparaison entre les 2 stimuli auditifs.
132
Intérêt du « trace conditioning » chez les patients dans le coma, chez les patients végétatifs et
chez les patients MCS?
Il est donc possible que la durée du « trace interval » ou ISI soit l’élément critique et
qu’un conditionnement inconscient soit possible en raccourcissant significativement l’ISI.
On risque alors de se rapprocher fortement du « single cue delay conditioning » et il faudrait
être certain que le « trace conditioning » avec ISI court nécessite plus que l’intégrité
fonctionnelle du cervelet et du tronc cérébral.
Il faudrait évaluer si la durée de l’ISI possible est corrélée avec le pronostic et le délai de
réveil. Pour cela, il faudrait tester les patients comateux avec des ISI progressivement
décroissants.
Jusqu’à présent, aucune étude n’a pu mettre en évidence un apprentissage
inconscient en « trace conditioning » avec ISI supérieur à 1000 ms. La conscience
pourrait être nécessaire au « trace conditioning » ; même si non suffisante (les patients
avec amnésie hippocampique n’acquièrent pas ce conditionnement, mais ils sont conscients).
La propriété nécessaire de la conscience au « trace conditioning » pourrait être le maintien
prolongé d’une représentation active.
D-2-4) « Fear conditioning »
Dans le « Fear conditioning » ou conditionnement par la peur, un stimulus conditionnel
« neutre » prédit un événement inconditionnel aversif (choc électrique, bruit de fort
volume…). Il s’agit donc d’une variante du conditionnement pavlovien pouvant être utilisé en
« delay » ou « trace conditioning » et le plus souvent en « differential conditioning ».
Alors que le conditionnement de clignement de la paupière dépend essentiellement du
cervelet et du tronc cérébral (au moins pour le « single cue delay conditioning »), le « fear
conditioning » dépend de manière essentielle de l’amygdale.
La réponse conditionnée peut être authentifiée par l’enregistrement de divers marqueurs
somatiques de stress dépendant du système nerveux orthosympathique. On peut par exemple
enregistrer la réponse électrodermale, le diamètre de la pupille (mydriase), l’EMG de certains
muscles du visage se contractant automatiquement en cas de peur ou d’anticipation de
sensations désagréables ou les potentiels évoqués cognitifs (par comparaison entre les PE
induits par le CS+ et ceux induits par le CS-).
133
Pour la réponse électrodermale, on différencie 2 types de réponses la FIR d’amplitude
maximale durant les 5 secondes après le début du stimulus conditionnel et la SIR, d’amplitude
maximale 5 secondes avant la fin du stimulus conditionnel. La FIR est interprétée comme une
réponse non spécifique à la présentation d’un stimulus tandis que la SIR est considérée
comme un marqueur de la réponse émotionnelle, liée à l’anticipation du stimulus
inconditionnel aversif.
Dans une expérience en « differential fear delay conditioning » de David Knight et al, le
SC+ (700 Hz) et le SC- (1300 Hz) sont présentés d’abord au dessus puis sous le seuil auditif
avant un son blanc de fort volume 100 dB (SI) (106). Bien que les stimuli conditionnels
conscients génèrent une réponse électrodermale (SIR) plus ample que les non-perçus (sous le
seuil auditif) ; la magnitude du conditionnement reflétée par la différentielle entre la réponse
électrodermale entre le stimulus conditionnel et le CS-, n’est pas influencée par la perception
du stimulus (tandis que l’amplitude de la FIR est nettement liée à la prise de conscience du
stimulus conditionnel).
Magnitude d’apprentissage= RC aux SC+ - RC aux SC-.
Lorsque l’association est consciente, il existe une attente du SI
après le SC+ plus importante que pour le SC- (traduite par
l’Unconditioned Stimulus (UCS) Expectancy). Sous le seuil
auditif, l’UCS Expectancy est nulle par contre la magnitude
d’apprentissage (SCR-SIR) reste de niveau comparable que le
SC+ et le SC- soient perçus ou non. Knight D et al. PNAS.
2003. (106)
Cette étude où un « differential conditioning » inconscient est aussi important qu’en
conscience de la contingence SC+ et SI pour des stimuli SC+ et SC- proches (700 et 1300
Hz), met en lumière le rôle clé de l’émotion comme probable « catalyseur ».
En effet, le SI « effrayant » met en jeu l’amygdale qui est critique à la fois pour
l’acquisition, la consolidation et l’expression de la peur. Dans l’expérience ci-dessus, il
doit y avoir analyse du son par le cortex auditif et projection vers le noyau latéral de
l’amygdale.
134
Probablement que les stimuli sous le seuil auditif entraînent une activation trop faible du
cortex auditif pour qu’il puisse y avoir prise de conscience de celui-ci, mais que cette
activation est suffisante pour activer l’amygdale et la réponse orthosympathique.
A noter qu’une variante de l’expérience précédente a utilisé pour l’évaluation de l’attente de
la SI après SC+ (perçu ou non) un questionnaire à choix forcé (attente du stimulus
inconditionnel ou pas) ; certains sujets répondaient mieux que le hasard, probablement parce
qu’ils utilisaient des indices viscéraux pour guider leurs décisions (23). Néanmoins dans ces
expériences, l’apprentissage du lien entre SC+ et SI s’est réalisé de manière consciente lors
des premiers essais avec le SC+ au dessus du seuil auditif. Aussi, si l’utilisation inconsciente
d’un apprentissage conscient a été démontrée avec un rôle clé de l’émotion pour renforcer la
force de cette association; la preuve d’un apprentissage véritable inconscient en « differential
fear delay conditioning » n’a pas été mise en évidence.
En « differential fear trace conditioning », l’émotion pourrait également faciliter
l’apprentissage chez les sujets non conscients. Ceci est étayé par les résultats de l’expérience
de Scott Bunce et al (23). Ils ont utilisé des stimuli visuels masqués pouvant être soit un visage
schématique agréable, soit un visage schématique désagréable. Le visage désagréable a été
utilisé comme stimulus conditionnel et donc suivi d’un choc électrique (800 ms après). La
qualité du masquage était contrôlée par une tâche à choix forcée. La réponse conditionnée
était évaluée par l’enregistrement EMG de muscles faciaux : le corrugator superficiel et
l’orbiculaire des yeux (connus pour être indicateurs d’un affect négatif). Cette expérience a pu
mettre en évidence un possible conditionnement différentiel par la peur. L’amplitude de la
réponse EMG moyenne étant plus grande en post conditioning qu’en préconditioning cela
permet d’affirmer que l’effet n’est pas seulement lié à une activation inconsciente de
l’amygdale par le stimulus conditionnel connoté négativement. De même, un stimulus négatif
non conditionné (par exemple une araignée) ne déclenche pas la réponse conditionnée si le
stimulus conditionnel était un visage désagréable, et vice et versa. (En 1997 Wong et al
avaient utilisé un paradigme avec des mots émotionnels masqués comme SC : par exemple
« cancer » et « murder », donnant des résultats allant dans le même sens (208)). Ceci est le plus
souvent interprété comme la preuve d’un apprentissage implicite d’une contingence
émotionnelle entre un stimulus conditionnel non neutre et un stimulus inconditionnel aversif.
En post conditionnement, on observe une résistance à l’extinction pour le stimulus
conditionnel plus grande que dans les expériences avec SC+ véritablement neutre.
135
Ces données sont à mettre en relation avec celles de Naccache et al, qui ont utilisé, chez des
patients avec électrodes implantées, un paradigme d’amorçage masqué avec des mots
« menaçants ». Les résultats sont en faveur d’une activation de l’amygdale jusqu’à 900 ms
après la présentation du mot « émotionnel ». Il est donc possible que dans une expérience de
« differential fear trace conditioning », un intervalle « trace » inférieur à 900 ms soit critique
pour le succès du conditionnement (140).
Contrairement au « trace conditioning » classique, le « fear trace conditioning »
serait donc possible en l’absence de prise de conscience de la relation entre stimulus
conditionnel (son) et stimulus inconditionnel (choc électrique).
L’utilisation d’un stimulus conditionnel « non neutre » semble essentiel pour le
conditionnement, en effet l’utilisation d’un stimulus neutre ou gai comme stimulus
conditionnel masqué n’a jusqu’à présent pas permis ce type de conditionnement.
Peut être que le SC+ connoté négativement par l’activation inconsciente de l’amygdale
amplifie dans le temps l’information SC+ et que le lien avec le SI peut alors être réalisé.
Ces expériences montrent que l’émotion pourrait jouer un rôle capital dans l’apprentissage
par conditionnement permettant « un trace conditioning » en l’absence de prise de
conscience du lien associatif stimulus conditionnel-stimulus inconditionnel, et l’expression
d’un « differential conditioning » avec deux stimuli neutres (sons de 700 et 1300 Hz) peu
différents. L’émotion (notamment de peur) serait donc potentiellement un formidable
catalyseur, permettant d’amplifier le stimulus conditionnel inconscient et de maintenir
cette information jusqu’au stimulus inconditionnel et donc d’apprendre le lien associatif
entre les 2 stimuli. Cet « amplificateur inconscient » qu’est l’émotion pourrait permettre la
réalisation de tâches cognitivement plus complexes nécessitant chez le sujet sain une
amplification consciente attentionnelle.
Mais l’utilisation de stimuli chargés émotionnellement négativement pose un problème
éthique important chez les patients dans le coma, car même si inconscient cela pourrait
représenter une source de stress pour leur organisme. De plus, l’impact possible après le réveil
est difficile à évaluer. (Ce type de mécanisme de conditionnement par la peur, parfois avec un
stimulus conditionnel inconscient est évoqué comme mécanisme pour certaines pathologies
en psychiatrie comme le stress post traumatique.)
136
D-3) Le conditionnement opérant ou instrumental
Décrit en 1938 par Skinner, le conditionnement opérant ou instrumental est une variante
de l’apprentissage par essais et erreurs : un comportement a une plus grande probabilité de se
produire s’il conduit à un effet favorable pour l’organisme, par contre, il tend à disparaître s’il
entraîne un effet défavorable. Donc si un comportement recherché est manifesté par hasard et
s’il est récompensé rapidement, cette récompense augmente la probabilité que ce
comportement soit adopté une nouvelle fois. Le comportement agit lui-même comme
favorisant le stimulus récompensant, c'est-à-dire que le comportement est l’instrument qui agit
sur le stimulus (la récompense) et on parle donc aussi de conditionnement instrumental.
Par exemple, si on place un rat affamé dans une cage où se trouve un levier qui délivre
de la nourriture quand le rat appuie dessus. L’animal va par hasard, appuyer sur le levier et va
très vite comprendre que le fait d’appuyer sur le levier apporte de la nourriture. Ce
conditionnement opérant implique des comportements qui surviennent de façon spontanée.
Les comportements qui sont récompensés tendent à être répétés tandis que ceux qui sont
« punis » se réduisent.
Pour ce type de conditionnement, il n’y a pas besoin de stimulus inconditionnel. La
production de la réponse est la condition du renforcement (par exemple chez les animaux :
actionner un levier qui délivre de la nourriture). Le renforcement est un événement dont
l’apparition suite à une réponse, entraîne une augmentation de la probabilité de la dite
réponse. Le lien associatif doit se faire avant tout entre réponse et renforcement. Ce type de
conditionnement fait appel à la motivation.
Le renforcement peut être positif (le comportement qu’on veut renforcer induit la
délivrance de nourriture, d’un sourire d’encouragement chez l’homme…) ou négatif (on veut
renforcer un comportement d’évitement du stimulus aversif : exemple se déplacer à tel endroit
de la cage pour éviter un choc électrique) ou punitif (tel comportement qu’on veut supprimer
et puni par un choc électrique par exemple).
Le renforcement peut être continu : chaque réponse « adéquate » est suivi d’un renforcement
ou intermittent ; le renforcement n’est pas obtenu pour chaque réponse adéquate.
137
On peut utiliser un stimulus discriminatif comme indicateur de la possibilité de réaliser la
bonne réponse (un son indique que le levier peut être débloqué…). Cela permet de tester
l’apprentissage d’un autre lien associatif.
Ce type d’apprentissage est utilisé dans les thérapies comportementales par exemple dans les
phobies.
Intérêt du conditionnement opérant chez les patients dans le coma ?
L’utilisation du conditionnement opérant pour tester les patients dans le coma se heurte
à de nombreuses difficultés.
La possibilité de renforcement est limitée. Pour un renforcement positif, il faudrait un
stimulus capable d’induire une sensation plaisante de manière rapide (des substances
médicamenteuses ? des caresses ? la stimulation électrique de certaines aires cérébrales
notamment hypothalamiques ?). Le renforcement négatif offre plus de possibilité (stimulation
électrique désagréable, sans besoin d’être douloureuse ; bruit de volume sonore important…)
mais pose un problème éthique.
Mais surtout, la production de la réponse doit être la source du renforcement. Par
définition un patient dans le coma ne peut déclencher une réponse volontaire. Peut être serait
il possible de se servir d’une réponse infraclinique évaluée par électrophysiologie.
Ce système de récompense occupe une place capitale dans le modèle de l’espace de
travail (cf Partie IV chapitre I-A), il est à la base des processus de motivation sous tendant
une grande partie des comportements conscients. C’est donc un système clé qu’il serait
utile de savoir utiliser, notamment dans un objectif de rééducation.
En revanche pour les patients MCS pour lesquels une réponse minimale mais non
réflexe d’interaction avec l’environnement est possible, l’utilisation du conditionnement
opérant semble possible, notamment dans des programmes de rééducation avec renforcement
de certaines réponses fluctuantes et incomplètes.
138
E) Favoriser la récupération chez les patients avec conscience
altérée grâces aux techniques électrophysiologiques
Les techniques électrophysiologiques d’exploration fonctionnelle des capacités
cognitives pourraient être pertinentes à différents stades après le coma et accompagner le
patient dans sa récupération. En effet, elles peuvent jouer un rôle dans :
- L’évaluation pronostique du patient dans le coma (cf chapitre précédent)
- L’évaluation objective de la récupération et des effets de la rééducation chez des patients
aux possibilités motrices parfois limitées.
- La rééducation même (certains marqueurs électrophysiologiques pourraient être évalués
comme réponse chez des patients « peu communicants »).
- La création d’interfaces visant à augmenter le degré d’autonomie du patient.
Est-ce que ces moyens thérapeutiques mis en œuvre très précocement dès la phase de coma
pourraient en raccourcir le délai et favoriser la récupération cognitive ?
E-1) Arguments en faveur d’une possibilité de récupération
E-1-1) La récupération spontanée
Le fait que certains patients dans le coma, ou en état végétatif récupèrent
progressivement et spontanément une activité consciente donne envie de disposer de moyens
pour accélérer et augmenter cette récupération.
La récupération « rapide » des capacités cognitives et motrices chez un patient dans le coma
est avant tout basée sur la récupération des « systèmes d’éveil ». Il existe également des
possibilités de récupération plus lente mais sans doute plus prolongée qui s’appuient sur
d’autres mécanismes.
Ainsi par exemple pour les patients en VS (système d’éveil fonctionnel même si niveau
d’éveil parfois fluctuant et incomplet) d’origine traumatique 33% sont redevenus conscient à
3 mois, 46% à 6 mois et 52% à un an (d’après la Multi Society Task Force on PVS (134, 135)).
Chez les patients MCS, un suivi avec des échelles adaptées (WHIM par exemple) met en
évidence une amélioration clinique chez une majorité de patients, même si lente et
progressive.
139
Chez les patients végétatifs, l’usage du terme « permanent » (après 3 mois pour les
origines anoxiques et 1 an pour les post traumatiques) est seulement en rapport avec une
réalité statistique.
En effet, sur 434 patients en état végétatif suite à un traumatisme crânien, seuls 7 ont récupéré
des signes de conscience après 1 an (durée du suivi de 3 ans seulement). 6 de ces patients
restaient sévèrement handicapés (au GOS) et 1 modérément handicapé. L’âge du patient
semble un facteur important de réveil « tardif » car sur ces 7 patients, 5 avaient moins de 30
ans (134, 135).
Sur 169 patient en état végétatif d’origine non traumatique, 11 avaient récupérés des signes de
conscience à 3 mois, 2 de plus au bout de 6 mois puis 12 de plus progressivement à 1 an.
De plus, il faut rappeler que lors de cette étude en 1994, l’état de conscience minimale n’était
pas défini, aussi le diagnostic d’état végétatif et l’absence de récupération était probablement
surestimée, même si bien sûr les patients restaient sévèrement handicapés (134, 135).
Aussi, le terme «état végétatif permanent » est plus indicatif d’un très mauvais
pronostic de récupération que d’un état fixé de manière irréversible.
D’après la Muti-Society Task Force sur l’état végétatif permanent, les cas de
récupération tardive, bien que médiatisés, sont souvent peu documentés. Elle reconnaît
néanmoins quelques cas de patients (moins de 10) en état végétatif « permanent » d’origine
traumatique ou anoxique avec retours spontanés tardifs à la conscience (parfois après plus de
30 ans) (135).
Donc, il existe des possibilités d’amélioration de la conscience très lentes (sur plus de
10 ans !), souvent incomplètes chez des patients végétatifs et MCS. Ces cas sont
exceptionnels, mais rares sont aussi les survies prolongées chez ces patients. L’espérance de
survie moyenne d’un patient végétatif était de 2 à 5 ans en 1994. La mortalité serait 82% à 3
ans et 95% à 5 ans. Considérant le nombre de patients en état végétatif, la probabilité d’une
survie au delà de 15 ans est extrêmement faible : estimée entre 1 pour 15000 et 1 sur 75000.
La mortalité est le plus souvent en rapport avec une origine infectieuse, souvent pulmonaire,
parfois par euthanasie passive (absence de traitement).
140
Voss dans l’équipe de Nicolas Schiff et de Joseph Giacino a pu explorer un des ces
patients qui après 19 ans en état de conscience minimale a pu regagner une communication
fonctionnelle (200).
A l’âge de 19 ans, le patient a été victime d’un accident de la route. Après 2 semaines de
coma, le patient est passé d’un état végétatif à un état de conscience minimale (car présence
d’une poursuite oculaire). De discrètes améliorations sont survenues progressivement sans
que le patient ne soit capable de communiquer de manière fonctionnelle par la voix ou les
gestes (il était donc toujours en MCS).
A l’âge de 39 ans, il a pu prononcer à nouveau son 1er mot : « mom », puis d’autres mots et a
pu regagner une communication fonctionnelle bien que très dysarthrique. Il pensait être en
1984, date de son accident. Par ailleurs, il avait des signes en rapport avec un syndrome
frontal net.
L’IRM montrait une importante atrophie cérébrale avec augmentation de la taille des
ventricules latéraux et diminution de la taille du corps calleux et de la substance blanche péri
ventriculaire. La séquence en diffusion était en faveur de lésions diffuses de la substance
blanche, confirmée par la mesure de l’anisotropie.
Le patient a été réévalué 18 mois plus tard. Cliniquement, une amélioration a pu être
constatée avec augmentation du niveau basal d’éveil et d’attention, diminution de la
logorrhée. En revanche, il restait complètement anosognosique à ses problèmes physiques et
cognitifs. Sur la 2ème IRM, le niveau d’anisotropie était nettement augmenté dans les régions
postérieures bilatérales. Par ailleurs, les résultats du PET scan étaient également en faveur
d’une augmentation du métabolisme de base dans ces régions.
Pour les auteurs, ces modifications du niveau d’anisotropie sont liées à une repousse axonale
avec remyélinisation. L’amélioration clinique du patient pourrait être liée à la récupération
fonctionnelle d’une connectivité « interrégionale ».
141
Carte couleur d’anisotropie montrant les
principales directions des fibres myélinisées.
L’intensité de la couleur est proportionnelle
au niveau d’anisotropie. VOSS HU et al. J
Clin Invest. 2006. (200)
Une repousse axonale entre différentes
régions
corticales avec importante
réorganisation neuroanatomique a été mise en évidence chez des singes après lésion cérébrale.
L’observation des nouvelles fibres était en faveur d’un aspect plus focal et moins diffus que
chez les sujets contrôles (36). Plus intéressant est que la repousse axonale au delà de 10 mm
serait possible chez les macaques et dépendrait de l’activité (164). Chez les humains, une étude
IRM en tenseur de diffusion a pu mettre en évidence cette plasticité cérébrale suite à la
pratique intensive du piano (8).
142
Même s’il aurait été intéressant de pouvoir comparer le niveau d’anisotropie du patient
lors de son coma en 1984, aux 2 autres IRM pour constater si la remyélinisation était continue
au cours des 19 années. Ce cas clinique et l’ensemble de ces études suggèrent que
l’activité (rééducation, pratique d’un instrument…) est un facteur majeur de remodelage
cortical et souligne également le rôle de la conscience comme préalable jusqu’à présent
de la rééducation.
Ces mécanismes de récupération lents ne seraient pas spécifiques des patients avec état
de conscience altérée, mais commun à tous les patients cérébrolésés. Cependant, l’absence de
conscience chez les patients dans le coma, en état végétatif et l’absence de communication
possible avec les patients MCS rendent difficile la possibilité d’une rééducation basée sur un
« feed-back » clinique qui permettrait de s’assurer de l’efficacité du programme et d’adapter
les exercices.
E-1-2) L’apport potentiel des médicaments
L’idée de favoriser le retour à la conscience des patients dans le coma et d’améliorer les
capacités cognitives des patients en état de conscience altérée (état végétatif, MCS ou avec
séquelles neuropsychologiques…) grâce à l’usage de certains médicaments neuromodulateurs
est ancienne. L’éveil, préalable indispensable au retour de la conscience, est naturellement la
première cible qui a été visée.
En effet, la conscience peut être considérée comme la résultante de l’éveil et du contenu
de la conscience. Aussi, augmenter le niveau d’éveil pourrait faire sortir un patient du coma et
faire passer un patient VS en patient MCS. Chez les patients MCS, la fluctuation des
performances au cours du temps est également attribuée à une fonctionnalité non parfaite du
système d’éveil. Maximiser le niveau d’éveil serait un moyen de donner à ses patients des
performances maximales et peut être de les aider à récupérer (notamment en optimisant les
possibilités de rééducation).
Si cette idée est ancienne, la plupart des articles publiés concernent des cas uniques et
peu d’études randomisées rigoureuses. Dans la revue de littérature de Richer et al, sur 32
articles retenus, 4 seulement concernaient des études randomisées (168).
Les médicaments étaient le plus souvent prescrits au stade de la prise en charge rééducative
avec comme indication l’absence de progrès (3 à 12 mois après l’accident).
143
Les médicaments qui auraient un effet positif sont :
-les substances dopaminergiques : lévodopa et la bromocriptine (Parlodel*). Sur 6 articles : 4
sont positifs (basée sur une amélioration clinique ou sur un score fonctionnel Rancho Los
Amigos) mais sont des rapports de cas unique. Une seule étude rapporte l’efficacité
d’agoniste dopaminergique chez 12 patients cérébrolésés (hétérogènes) avec fenêtre
thérapeutique (113). Ce traitement est bien toléré.
Plus récemment, Matsuda W et al font l’hypothèse que les patients VS ou MCS pour lesquels
la L-Dopa peut apporter une amélioration sont ceux dont on peut mettre par en évidence par
ailleurs des symptômes cliniques de parkinsonisme et qui ont des images IRM T2 évocatrices
de lésions des voies dopaminergiques (126).
-l’amantadine : (Effet présumé cholinergique et GABA-ergique mais non certain.)
7 publications dont une seule randomisée avec cross-over. Cette dernière était en faveur d’une
absence d’effets positifs significatifs. De plus, la tolérance au produit est mauvaise (un décès,
crises comitiales…).
-les tricycliques : (Inhibiteur de la recapture présynaptique de la sérotonine et de la
noradrénaline et effet anticholinergique.) En effet, Reinhard et al ont décrit 3 patients MCS
d’origine traumatique, stables depuis plusieurs mois, ont présentés une amélioration
importante du niveau d’éveil et de manière réversible sous amitriptyline (167).
-les amphétamines : (Agoniste de la noradrénaline et inhibiteur de la recapture de la
sérotonine.)
Amélioration des patients en état végétatif (GOS, GCS) et de patients conscients avec troubles
des fonctions cognitives (batterie de test avant et après traitement).
-Etonnamment, aucune étude n’a encore évalué l’efficacité possible du Modafinil
(Modiodal*) chez les patients dans le coma, en état végétatif ou MCS. Il s’agit d’une
substance éveillante de mécanisme différent des amphétamines. Son activité serait liée à
l'activation de la transmission α adrénergique au niveau central par un mécanisme non encore
connu. L'activité pourrait être due à une réduction de l'activité GABA-ergique corticale
consécutive à une activation noradrénergique et sérotoninergique. C’est le médicament
actuellement de référence dans le traitement des troubles de l’éveil (narcolepsie, hypersomnie
idiopathique…).
144
-plus récemment le Zolpidem (Stilnox*) (agoniste GABA-ergique) avec parfois un effet
« paradoxal » psychostimulant.
Il s’agit d’une molécule sédative appartenant à la classe des imidazopiridines, distinct des
benzodiazépines, des barbituriques, des antihistaminiques. C’est un agoniste GABA-ergique
sélectif du récepteur oméga 1 sur la sous unité α du récepteur GABA du canal chlore.
Sa demi-vie est courte (2,4 heures), sans métabolites actifs, permettant une administration
répétée.
Le premier cas décrit d’amélioration fonctionnelle paradoxale chez un patient
cérébrolésé date de 2000. L’amélioration temporaire des symptômes après administration de
Zolpidem a également été mise en évidence chez des patients avec ataxie spino-cérébelleuse,
et chez un patient aphasique après AVC, qui pouvait reparler le temps d’action du
médicament (28, 32).
En 2006, Clauss et al rapportent 3 cas de patients en état végétatif permanent bien documenté
(c'est-à-dire excluant un état de conscience minimale) depuis au moins 3 ans avec
amélioration spectaculaire de leur état après administration de Zolpidem, le temps de la durée
d’action du médicament (29).
Ainsi, une heure après l’administration, un des patients pouvait prononcer quelques mots de
manière adaptée : par exemple répondre « rugby » si on lui posait la question de son sport
préféré, faire des calculs simples, prendre de la nourriture et l’avaler, répondre au téléphone et
même plaisanter. L’effet du médicament dure environ 4h, puis le patient retombe
progressivement dans un état végétatif. Ce patient a été suivi 6 ans, l’effet du Zolpidem reste
intact (pas de tolérance, ni d’effets secondaires négatifs), et le patient s’améliore
progressivement au niveau de sa mémoire à court et à long terme.
Récemment Raphaël Gaillard, a émis l’hypothèse séduisante d’une levée d’inhibition
par le Zolpidem de boucles cortico-striatales notamment orbito fronto striatales chez certains
patients cérébrolésés. Cette levée d’inhibition serait responsable d’une facilitation cognitive
ou d’un effet paradoxal excitateur suivant le type de lésion du patient et le niveau de handicap
du patient (Cf page suivante).
Egalement, en faveur de cette hypothèse, l’effet paradoxal excitateur des benzodiazépines
chez les enfants pourrait être du à la maturation plus tardive du cortex préfrontal chez
l’homme par rapport aux autres aires cérébrales.
145
SPECT montrant 30 min après l’ingestion
de Zolpidem, une augmentation du
métabolisme cérébral principalement au
niveau du cortex orbito-frontal droit, du
gyrus frontal inférieur droit, du striatum et
du gyrus cingulaire postérieur chez une
patiente ayant développé vers l’âge de 40
ans des symptômes négatifs avec
apragmatisme marqué, en partie
réversibles sous Zolpidem. Avec l’aimable
autorisation de Raphaël Gaillard. Unité
INSERM 562. Groupe Salpêtrière.
Il est probable qu’à l’avenir certaines substances médicamenteuses pourront contribuer
à la restauration du système d’éveil à un niveau optimal afin de favoriser la récupération et
l’activité des aires corticales préservées. Il faut développer spécifiquement des essais
thérapeutiques et des recherches médicamenteuses dans ce sens.
Actuellement, la grande majorité des articles porte sur des cas cliniques pouvant faire penser
que seuls les résultats positifs ont été publiés. Il faudrait réaliser des études randomisées
multicentriques en double aveugle et cross-over pour mieux évaluer l’efficacité de ces
thérapeutiques.
L’efficacité de médicaments chez certains patients et pas d’autres suggère que l’ensemble des
patients dans le coma (ou autres états de conscience altérée) n’est pas homogène et que
l’efficacité pourrait dépendre de la topographie des lésions et des effets de ces lésions sur les
neuromédiateurs.
146
E-1-3) La stimulation électrique profonde
Jouer sur l’éveil :
Comme pour l’approche médicamenteuse, la 1ère cible a été de stimuler électriquement
le système d’éveil. Un système d’éveil fonctionnel, bien que non suffisant pour la conscience,
est nécessaire comme préalable à la réalisation de tâches cognitives conscientes.
En 1993, Cohadon F et Richer E ont implanté 25 patients en état végétatifs 3 mois après un
traumatisme crânien (31). Le site de la stimulation était le complexe centre médianparafasciculaire (un des noyaux intralaminaires du thalamus considéré comme « la partie
terminale de la formation réticulée » qui se projette sur le noyau caudé et le putamen
constituant une « massive entrée striatale » chez l’homme). La stimulation était réalisée de
manière « circadienne » de 8h du matin à 20h. Dans 13 cas une amélioration (récupération
d’un certain degré de conscience) a été obtenue en une à trois semaines. Ces patients
(avec suivi de 1 à 10 ans) sont néanmoins tous restés sévèrement handicapés. Pour les 12
autres patients, après 2 mois de stimulation sans résultats, la DBS ( Deep Brain Stimulation) a
été retirée.
Plus récemment, en 2005, Yamamoto t et al ont traité 21 patients en état végétatif 3
mois après un évènement (traumatisme crânien =9, AVC =9, anoxie =3) et 5 patients MCS.
(TC=3, AVC=2) par stimulation électrique profonde unilatérale de la formation réticulaire
mésencéphalique (noyau cunéiforme) chez 2 patients ou du complexe centre médianparafasciculaire au niveau du thalamus chez 19 patients (210). La stimulation était appliquée
toutes les 2 à 3 heures pendant 30 minutes. La fréquence de stimulation était de 25 Hz et
l’intensité était réglée individuellement en fonction de la réponse du patient (légèrement au
dessus du seuil d’éveil). Les patients ont été suivis pendant 10 ans (mais la moitié des
participants étaient morts après la 3ème année).
8/21 patients VS ont émergés de l’état VS et on pu communiquer par la parole ou par geste,
mais sont restés grabataires.
4/5 patients MCS ont pu retourner au fauteuil, et rentrer à la maison.
L’article est assez critiquable. Par exemple, le délai d’apparition de l’effet suite à la
stimulation n’est pas explicité (immédiatement ?, au bout de plusieurs mois ?). Aucun
renseignement sur l’effet d’un arrêt de stimulation (retour en état végétatif ?) n’est
mentionnée et il n’y a aucun groupe contrôle. Il est donc difficile de s’assurer du lien direct
entre récupération et stimulation cérébrale profonde.
147
Cependant il semble que:
-
les patients qui sont sortis de l’état végétatifs sont sortis pendant les 1ers mois après
stimulation (de 0 à 12, cela n’est pas précisé !) et jamais après un an.
-
Le principal facteur pronostic de récupération après DBS serait le délai de
l’intervention par rapport au début de la maladie.
Impossible d’affirmer que le niveau de récupération atteint l’est grâce à la stimulation
profonde, d’autant plus que pour la majorité des patients en VS de l’étude (qui ne sont pas
d’étiologie anoxique), une récupération spontanée reste statistiquement possible jusqu’à 12
mois après la lésion. (Après on parle d’état végétatif permanent, et une récupération spontanée
est moins probable). En revanche l’effet sur l’éveil semble réel et il est possible que chez ces
patients la DBS ait accéléré la récupération. Celle-ci dépend en effet du système d’éveil, qui
chez un patient VS a déjà en partie récupéré, mais pas forcément de manière maximale.
La stimulation du complexe centre médian-parafasciculaire (CM-pf) serait responsable
d’une augmentation du recrutement neuronal et de l’amplitude de l’EEG à basse fréquence de
stimulation et d’une désynchronisation de l’EEG à haute fréquence de stimulation (129, 166).
Les comas chroniques (absence prolongée de toute récupération d’éveil), bien que de règle
dans les films (dits comas « belle au bois dormant » (207)) sont en réalité rarissimes.
Quels pourraient être alors les intérêts à stimuler électriquement chez les patients comateux le
système d’éveil ?
- Diminuer la mortalité précoce. Celle ci est élevée les premiers mois et serait moins
importante chez les patients avec un système d’éveil plus efficace.
- Maximiser l’éveil, au delà de la récupération habituelle qui est la règle mais qui n’est pas
toujours complète ou qui reste fluctuante. Les capacités des patients MCS sont par exemple
très fluctuantes dans le temps en fonction de la vigilance). Cela permettrait d’évaluer les
capacités fonctionnelles résiduelles de ces patients de manière optimale. Un éveil maximal
permettrait également de réaliser une rééducation plus efficace.
La DBS pourrait accélérer et optimiser l’éveil, mais une étude avec groupe contrôle
devrait être réalisée pour confirmer ou infirmer ces résultats.
148
Augmenter les capacités cognitives indépendamment de l’éveil ?
La stimulation de certains noyaux intralaminaires du thalamus pourrait également jouer
un rôle dans l’amélioration des troubles cognitifs chez des patients cérébrolésés. Le but serait
d’augmenter le niveau d’activité corticale et de restaurer un pattern normal de cohérence de
l’activité neurale (le thalamus jouerait un rôle dans la synchronisation des activités neuronales
nécessaires à la conscience et aux activités cognitives).
Certaines expériences animales vont dans ce sens : amélioration des performances de
reconnaissance d’objet par des rats durant la stimulation du noyau intralaminaire chez des
rats. De même, la stimulation du noyau parafasciculaire chez les rats augmenterait également
la rétention d’un apprentissage d’évitement à 24h, confirmant le rôle de ce noyau dans la
mémoire et l’apprentissage (74).
Chez les hommes, Bhatnagar et al ont testé 15 sujets avec électrodes implantées au
niveau du thalamus pour traitement de dyskinésies ou de douleur chronique (15). Les auteurs
ont évalués les effets de la stimulation du noyau centre médian gauche sur un ensemble de
fonctions neurolinguistiques. Les résultats ont été en faveur d’une facilitation de la
stimulation : diminution du taux d’erreur, raccourcissement de la latence de réponse… Cette
facilitation ne serait pas spécifique au langage.
E-2) L’utilisation des potentiels évoqués comme outil de rééducation
Le neuromonitorage EEG continu devrait être progressivement la règle dans les services
de réanimations neurologiques et neurochirurgicales. Déjà, certains appareils (Nicolet
Endeavor*) permettent, en plus de l’EEG, l’enregistrement de pistes EMG et la réalisation de
potentiels évoqués.
Si en phase hyper aiguë, beaucoup pensent que la stimulation cérébrale intensive induite par
l’administration répétée d’un paradigme en potentiels évoqués pourrait être délétère.
De tels systèmes pourraient avoir plusieurs avantages en phase subaiguë et chronique :
•
La
possibilité
d’une
administration
quotidienne
des
paradigmes
ERP
validés (notamment « odd-ball »). Chez un patient dans le coma, la MMN est un
marqueur préclinique de réveil. C'est-à-dire que cet indexe a un caractère dynamique
est peut apparaître chez un patient au cours du temps, signant 9 chances sur 10 de
réveil. Cependant, en pratique l’enregistrement en PE d’un patient est rarement plus
fréquent qu’hebdomadaire. Le monitorage permettrait de réaliser un enregistrement
149
quotidien et de disposer de données pronostiques importantes. (Par exemple, chez
les 30% de patients dans le coma qui sont dit se réveiller sans MMN, combien n’ont
effectivement pas de MMN le jour du réveil ?)
•
La possibilité d’une administration plus soutenue des potentiels évoqués réalisant,
peut être, une stimulation du système d’éveil.
•
L’utilisation de certains potentiels évoqués comme « réponse » du patient (par
exemple la P300 comme marqueur de détection d’un stimulus attendu chez un
patient MCS). Pouvoir en retour « récompenser » cette P300 chez ces patients
pourrait amplifier les effets d’une telle rééducation, même s’il n’est pas évident de
savoir quelle récompense serait pertinente chez de tels patients.
Quels potentiels utiliser en rééducation ?
- Les Potentiels Evoqués Somesthésiques (PES) :
La stimulation électrique cutanée du membre hémiparétique biquotidienne augmenterait au
bout de 3 semaines, l’amplitude des PES du membre stimulé, comparativement au membre
non stimulé. Cette récupération électrophysiologique accompagnerait une récupération
clinique motrice du membre stimulé, au moins chez les patients avec déficit moteur suite à un
AVC ischémique. La stimulation électrique pourrait favoriser le remodelage cortical (158).
- La N140 :
Dans un paradigme « odd-ball » cutané (avec stimulation électrique cutané), la stimulation
rare entraîne chez le sujet sain une onde négative 140ms après le stimulus (c’est une sorte de
« MMN cutanée ») suivie d’une P300. Chez des patients suite à un AVC, l’amplitude de la
N140 était absente ou plus faible du côté de la lésion hémisphérique. La moitié de ces
patients (3 avec N140 seulement) ont été entrainés pendant 3 semaines à passer ce protocole
de manière quotidienne. Au bout de 3 semaines, 16 avaient une N140. Chez les patients non
entraînés 4 avaient une N140 avant 3 semaines et 6 après 3 semaines.
La récupération, ainsi que la vitesse de récupération de la N140 était corrélée avec un score de
mesure de l’indépendance fonctionnelle. (FIM) (69). Cette étude plaide en faveur d’un rôle
des potentiels évoqués non seulement dans l’évaluation mais aussi dans la rééducation
des patients dans le coma (et ce avec le même paradigme).
150
- la P300 :
La P300 pourrait être recherchée et mesurée afin d’évaluer la possibilité de détection entre un
stimulus cible et d’autre stimuli interférents chez les patients « peu répondants » afin
d’adapter le programme de rééducation à leurs capacités « cérébrales » et non
comportementales.
- la « Contingent Negative Variation » (CNV) :
Ce potentiel a été décrit pour la première fois en 1964 par Walter (201).
Lorsqu’on présente un stimulus « d’alerte » S1 (par exemple une sonnerie) puis, après une
courte période temporelle constante, un stimulus « impératif » S2 nécessitant une réponse
motrice (par exemple appuyer sur un bouton), on enregistre au niveau du vertex pendant le
délai entre S1 et S2 une onde négative appelée « Contingent Negative Variation » (CNV).
La première partie de la CNV serait en rapport avec l’activité de neurones au niveau du cortex
préfrontal, tandis que des potentiels de préparation motrice (cortex prémoteur) joueraient un
rôle dans la partie terminale. Ce potentiel est « attention-dépendant » car les tâches
distractives sont responsables d’une diminution d’amplitude de la CNV.
Cette CNV serait pour certains un index de bon fonctionnement « frontal ». Dans un article de
1992, Segalowitz a montré que 3 principaux tests (Wisconsin Card Sorting Test, Mazes test,
Trails A et B) évaluant les fonctions exécutives étaient significativement corrélés à
l’amplitude de la CNV chez des traumatisés crânien (178). L’absence de CNV serait un
marqueur de difficulté d’attention de stimuli pertinents et dans la préparation motrice
adéquate (180).
Ce marqueur permettrait de corriger et de créer un planning de rééducation adaptée. On
pourrait par exemple utiliser des stimuli S1 d’intensité décroissante (volume sonore, durée, ou
le « cacher » dans des stimuli interférents plus ou moins proches) pour rééduquer et stimuler
le niveau d’attention chez certains patients MCS.
151
F) L’électrophysiologie à l’aide des patients handicapés
Malgré les progrès futurs de la prise en charge des patients après un coma, beaucoup
d’entre eux conserveront des séquelles motrices, et cognitives.
Pour les patients aux possibilités motrices très réduites, les progrès de l’informatique
commencent à rendre possible l’apparition d’interfaces utilisant les capacités résiduelles pour
commander un ordinateur (clignement de paupière, mouvement de l’œil…).
Les possibilités motrices d’autres patients sont si limitées, ou leurs fonctions cognitives non
suffisamment préservées que l’utilisation de commandes ou d’un code de communication est
difficile.
Une hypothèse d’interface cerveau-ordinateur (Brain Computer Interface= BCI)
utilisant les potentiels évoqués, et plus précisément la P300, a été imaginée par Farwell et
Donchin en 1988 (49).
Le principe théorique est simple : présenter plusieurs réponses sur un écran. Le regard du
patient doit pouvoir couvrir tout l’écran. Il n’a ensuite qu’à penser à la réponse qu’il veut,
tandis que les réponses vont clignoter les unes après les autres de manière aléatoire. Lorsque
la réponse sélectionnée mentalement par le sujet va clignoter, la détection par le sujet de la
réponse attendue va générer une P300. Si on arrive à enregistrer en direct cette P300, on
pourra en déduire qu’elle était la réponse du sujet suite à la question posée. On parle donc
d’interface cerveau-ordinateur basée sur la P300 ou P300-BCI (Brain Computer Interface).
Un autre exemple de « P300-BCI » : il faut déplacer une
boule jusqu’à une cible. Pour cela, il faut fixer la flèche
correspondant à la direction choisie. Les 4 flèches
« s’allument » successivement de manière aléatoire. Lorsque
la flèche sélectionnée par l’attention du sujet, s’allume on
peut, au bout de plusieurs essais enregistrer une P300, qui
peut être identifiée « on line ». Une fois cette P300 mise en
évidence pour une flèche en particulier, la boule se déplacera
dans la direction de la flèche. Piccione F et al. Clin
152
La principale difficulté est de trouver un système d’analyse fiable et rapide permettant
d’extraire la P300 « en direct ».
Plusieurs méthodes existent avec les mêmes contraintes : la fiabilité s’obtient au détriment de
la vitesse (en augmentant le nombre d’essais) et inversement. Sellers et Donchin ont testé
leurs système avec succès chez des témoins et chez des patients avec sclérose latérale
amyotrophique (179). Chez les témoins, sélectionner la bonne réponse parmi 4 réponses
nécessite 16 présentations pour une fiabilité de 75% (soit 22,4s). Pour atteindre 90%, il faut
106 présentations environ. Pour les patients avec sclérose latérale amyotrophique, le temps de
réponse était plus long en raison d’une altération de la P300, nécessitant un plus grand
nombre d’essais avant extraction.
L’avantage de ce système P300 et qu’il ne nécessite pas d’apprentissage difficile. Il est
basé sur la réponse électrophysiologique cérébrale naturelle lorsqu’un stimulus attendu
est présenté au patient. (Ce système pourrait être décliné en modalité auditive.)
On peut donc penser également qu’un tel système pourrait être très utile en rééducation
chez les patients MCS pour identifier, en temps réel, la détection d’un stimulus
pertinent, la compréhension d’une consigne et la participation active du sujet.
153
PARTIE IV :
Quels sont les
véritables enjeux de
l’exploration à visée
pronostique des
patients dans le
coma ?
154
Partie IV : Quels sont les véritables enjeux de l’exploration à visée pronostique des patients dans le coma ?
Finalement, pourquoi explorer les possibilités cognitives fonctionnelles résiduelles
de ces patients ?
Deux intérêts majeurs justifient l’exploration des capacités cognitives résiduelles chez les
patients dans le coma, les patients végétatifs et les MCS :
- un intérêt théorique
Les patients dans le coma et encore plus les patients végétatifs constituent un modèle
d’approche par défaut de la conscience. Tout ce que le cerveau de ces patients peut faire ne
nécessite pas la conscience, en contre partie cela permet également de mettre en évidence les
possibilités cognitives qui seraient spécifiques d’un homme conscient.
- un intérêt clinique
L’évaluation fine de ces possibilités résiduelles pourrait apporter des renseignements
pronostiques
fondamentaux
sur le plan
du
réveil
et du
niveau
de séquelles
neuropsychologiques au réveil. Ces données pourraient être très utiles aux réanimateurs qui
doivent au quotidien décider quel niveau de soins médical à engager est raisonnable pour ces
patients sévèrement cérébrolésés.
C’est ce deuxième aspect, plus en rapport avec l’activité clinique médicale que je
développerai le plus.
I ) L’intérêt théorique : les patients dans le coma comme
modèle d’approche par défaut de la conscience
A) Le « modèle théorique de l’espace de travail conscient
Ce modèle théorique de la conscience a été élaboré par Stanislas Dehaene, Jean-Pierre
Changeux et Lionel Naccache, et inspiré de travaux antérieurs de Baars et Fodor (40, 56). Il
implique que, dans le système nerveux central, il existerait de très nombreux modules ou
« processeurs » (composés de groupes de neurones) spécialisés dans le traitement d’un type
d’information comme reconnaître la lettre A, une voix, un visage, maintenir la température
centrale, la tension artérielle…). En permanence, un grand nombre de ces processeurs
fonctionnent en même temps, « en parallèle » et de manière complètement inconsciente.
Pour prendre conscience du stimulus il faut qu’il « rentre » dans « l’espace de travail
conscient ». Cet espace serait composé d’un réseau de neurones à grande distance très
largement interconnectés et de manière bidirectionnelle afin de pouvoir amplifier
155
l’information dans des sortes de boucles de résonnance. Il impliquerait essentiellement
les régions fronto-pariéto-cingulaires. La conscience aurait un fonctionnement sériel car
seule une information à la fois peut activer cet « espace de travail ». La possibilité de mettre
en jeu ce réseau dépendrait de plusieurs paramètres comme l’existence de connexions entre le
processeur et l’espace de travail (par exemple, ce ne serait pas le cas pour celui contrôlant la
tension artérielle et son activité nous sera à jamais inaccessible), la durée du stimulus (un
stimulus présenté en subliminal induirait une activité trop faible pour pouvoir activer l’espace
de travail et donc être perçu consciemment. En revanche de nombreuses expériences,
notamment d’amorçage masqué, montrent que ce stimulus peut être traité jusqu’à un niveau
élevé, sémantique par exemple. Les systèmes d’éveil et de l’attention joueraient également
des rôles clés.
Représentation schématique du modèle théorique de « l’espace de travail conscient ».
D’après Dehaene, Naccache. Cognition, 2001.
Certaines fonctions seraient très impliquées dans l’espace de travail conscient. Il s’agit de la
perception, de la préparation et du contrôle de l’activité motrice, de la mémoire déclarative, de
l’attention et des circuits de récompense.
Des propriétés de l’espace de travail, naissent les propriétés qui seraient spécifiques à la
conscience comme la rapportabilité, le maintien actif de représentations mentales, le
traitement stratégique, et les comportements intentionnels (141).
156
B) L’approche modulaire des capacités résiduelles cognitives d’un
patient en état de conscience altérée
Qu’en est-il chez les patients dans le coma ?
Un patient dans le coma est par définition inconscient. Ce qui veut dire que l’espace de
travail conscient n’est pas fonctionnel et ce pour deux raisons associées à des degrés divers :
une insuffisance du système d’éveil (notamment par lésion de la formation réticulée
ascendante dans le tronc cérébral), et des lésions propres de l’espace de travail. Mais de
nombreux « processeurs » continuent de fonctionner et les tester permettrait de nous
renseigner sur l’état fonctionnel « sous-jacent » du patient dans le coma.
En effet, dans l’immense majorité des cas, le système d’éveil va récupérer une activité
et le patient va, en fonction du reste de ses lésions cérébrales, soit récupérer une activité
consciente avec un degré variable de séquelles neuropsychologiques, soit si les lésions de
l’espace de travail sont trop importantes, être dans un état végétatif (c'est-à-dire avec éveil,
caractérisé par le retour du cycle veille-sommeil, mais sans d’activité consciente).
Dans le paradigme « odd-ball », la MMN est la signature du fonctionnement d’un
processeur détectant la nouveauté (qu’elle soit auditive, visuelle ou autres). Elle implique que
d’autres processeurs d’analyse des stimuli soient également intacts et nécessite une forme de
mémoire pour détecter la nouveauté dans le contexte « fréquent ». La présence d’une MMN
signe l’intégrité de ce réseau et est associée à une très bonne valeur prédictive positive de
réveil (c'est-à-dire avec conscience).
On pourrait donc imaginer dans le futur, une « batterie » de paradigmes conçus pour
l’évaluation d’un maximum de ces modules spécialisés (par exemple associés à la
compréhension (N400), à l’expression, à la mémorisation, à l’émotion…).
La préservation du fonctionnement de modules qui partagent en partie l’espace de travail
(perception, mémoire, contrôle moteur…) devrait être de bon pronostic pour un retour à la
conscience (MMN), tandis que d’autres modules participeraient plus au contenu de la
conscience (possiblement la détection d’une violation sémantique avec la N400).
157
II ) L’intérêt clinique : diminuer le dilemme du réanimateur
A) Comprendre ce dilemme : La révolution des progrès de la
réanimation bouleverse le concept de mort : de l’arrêt du cœur à la
« conscience trouée »
A-1) La mort cérébrale est le produit des progrès technologiques
Jusque dans les années 50, le concept de
mort était évident car les « fonctions vitales »
(respiration,
circulation,
fonctionnement
cérébral)
digestion,
étaient
toutes
interdépendantes. Un homme n’était pas
déclaré mort tant que les battements de son
cœur n’avaient cessé.
En France, il faut d’ailleurs attendre le décret
du 31 décembre 1941 pour la première
J-L Vincent. Progress in Brain Research.2005.
Copyright C. Laureys. (198)
définition légale de la mort. Celle-ci est
définie par l’arrêt de la circulation sanguine.
Avec l’invention de machines permettant la ventilation artificielle pour de longues
durées (poumon d'acier de Philip Drinker (en 1928) et surtout l’Engström 150 en 1954 lors de
l’épidémie de poliomyélite), des patients avec apnée complète ont pu être ventilés avec succès
permettant au cœur de continuer à battre et à la circulation de persister. S’il s’agissait pour
certains patients de « franchir un cap », pour d’autres, l’apnée était du à une destruction
cérébrale.
Les Français, Mollaret et Goulon, ont été les premiers, en 1959, à décrire cette forme
irréversible de coma lié à la mort cérébrale sous le terme de « coma dépassé » (132).
Mais, une ambigüité persistait : fallait-il considérer ces patients comme morts (car absence de
respiration spontanée, de mouvements volontaires et réflexes) ou vivants (car persistance des
battements cardiaques, de la circulation, de la digestion, de l’excrétion) ?
158
Répondre à cette question, nécessitait de réfléchir à ce que signifiait vraiment « être mort ».
En l’absence d’intérêts autres que théoriques cette question est restée en suspens pendant près
de 10 ans.
Pendant ce temps…
En 1952, l’aventure de Marius Renard passionne les médias en France. Suite à une
chute d'un échafaudage, ce jeune charpentier de 16 ans a d’importantes lésions de son rein
gauche. Le rein doit être retiré ; le chirurgien découvre alors que son patient a un rein unique.
La dialyse n’étant pas encore inventée, le patient est donc condamné. Le Pr. J. Hamburger, à
Paris, propose alors à la mère de lui prélever un rein pour le greffer sur son fils. Dans un
premier temps, cette première greffe d’organe à partir d’un donneur vivant apparaît comme un
succès et le malade reprend rapidement des forces mais il meut finalement trois semaines plus
tard suite à un rejet.
Il ne faudra attendre que quelques mois pour la première vraie réussite de greffe rénale entre
deux vrais jumeaux par John Merill et Joseph Murray à Boston.
C’est la découverte du traitement immunosuppresseur l’azathioprine (Imurel*), en 1957, qui
complétant l’utilisation des corticoïdes (découverts en 1950) permet un regain d’intérêt vers
les hétérogreffes.
La substitution, chez l'homme, d'un cœur définitivement défectueux par un cœur en bon état,
prélevé sur un patient cliniquement décédé, a été réalisée la première fois avec succès, au
Cap, en Afrique du Sud, par C. Barnard en décembre 1967. Le receveur, Louis Washkansky,
54 ns, survivra 18 jours à son intervention. Un engouement pour cette technique se dégage
alors : 102 transplantations dans 17 centres pour cette seule année 1968 dont le Pr Cabrol, en
France pour la première greffe cardiaque européenne.
C’est grâce à ces premières hétérogreffes, et à la nécessité d’approvisionnement en
organes vivants à fins thérapeutiques qu’en 1968, aux Etats-Unis, « the Harvard
Medical School Ad Hoc Commitee » déclare que les patients en coma dépassé ne sont
pas seulement des patients avec un coma irréversible, mais sont déjà morts. Ils
peuvent donc être utilisés comme source d’organes sans que cette utilisation soit
regardée comme la cause de la mort.
En France, c’est la circulaire du 24 avril 1968 qui substitue au critère de cessation de
la circulation sanguine, celui de mort cérébrale ou coma dépassé pour définition légale
de la mort.
159
La distinction de « mort cérébrale » n’est à préciser évidemment que chez des patients
ventilés. En l’absence de ventilation, l’arrêt irréversible de la respiration et du battement
cardiaque restent les critères de mort.
Cette nouvelle approche de définition de la mort constitue un bouleversement dans l’histoire
de la médecine mais également de l’humanité.
A-2) Etat des lieux de la mort cérébrale dans le monde
A-2-1) Mort cérébrale et religions
De nombreuses révolutions théoriques et scientifiques se sont heurtées aux conceptions
religieuses souvent plus conservatrices. De même, les religions ont depuis longtemps abordé
les questions morales de vie et de mort, aussi elles apportent de nombreux éléments de
réflexion aux groupes de bioéthique. Le caractère sacré de toute forme de vie est un point
commun à l’ensemble des grandes religions.
Quelle influence garde la religion sur les pays occidentaux ?
Voici un siècle que la France a affirmé la séparation de l’Eglise et de l’Etat (loi de
1905). Notre pays est le seul d’Europe où aucun type d’enseignement religieux n’est proposé
à l’école publique. Ce principe de laïcité est marginal, en Europe et dans le monde.
Cependant, 80% des Français sont baptisés catholiques et 39% ont une pratique religieuse
régulière ou occasionnelle. Il est ainsi évident que, bien que laïque et multiculturelle, la
culture chrétienne reste importante (33).
L’Angleterre, la Suède et la Grèce ont une religion officielle. En Angleterre, la Reine est le
chef de l’Eglise anglicane. Au Danemark, il existe un ministre des affaires ecclésiastiques qui
dirige l’Eglise luthérienne et les impôts de l’Eglise sont inscrits au budget de l’Etat. Enfin,
dans beaucoup de pays, la religion « historique » est reconnue ayant une place prépondérante
et bénéficie de privilèges (Espagne, Italie, Portugal pour le catholicisme par exemple).
Mais derrière ces différences, le point commun fondamental en Europe et que les Etats
ont pour principes le respect de toutes les croyances, le principe de liberté de pensée et de
culte et de protection des droits de chacun de pratiquer et de se référer à une croyance (sauf si
160
elle met en danger la sécurité des citoyens). Les rapports entre les principales religions
tendent vers un respect et une compréhension mutuels.
Aux Etats-Unis, état fondé par des protestants européens fuyant les persécutions, 9
personnes sur 10 se disent croyantes et 70% sont pratiquantes. Lors du recensement national
de 1990, on comptait respectivement : 140 millions de protestants, 62 millions de catholiques,
5 millions de juifs et 5 millions de musulmans (d’après le site de l’ambassade des EtatsUnis en France : http://www.amb-usa.fr). La séparation de l'Eglise et de l'Etat est établie
par le 1er Amendement à la Constitution (1787). Cependant les liens entre la religion et le
gouvernement restent très étroits. Il est par exemple interdit aux étudiants de prier
publiquement dans le cadre de l'école mais une prière précède chaque session du Congrès et le
slogan "In God we trust" apparaît sur la monnaie américaine.
Quelle est l’acceptation du concept de mort cérébrale par les grandes religions ? (13)
- Pour les chrétiens :
33% de la population mondiale est chrétienne, dont la moitié est catholique. Pour les
catholiques (1 milliard de personnes), en 2000, Jean Paul II a officiellement reconnu que le
concept de mort cérébrale et de don d’organes étaient compatibles avec les croyances
catholiques. Ce concept a été également accepté par l’autorité protestante.
Aux Etats-Unis, 30 millions d’électeurs protestants évangéliques aux idées parfois
fondamentalistes représentent un poids politique important pouvant influencer des décisions
politiques (cf le cas de Terri Schiavo plus loin). Deux états : le New Jersey et l’état de New
York ont adoptés une exception religieuse : un patient en état de mort cérébrale peut ne pas
être déclaré comme mort si ce concept heurte les croyances religieuses du patient et de ses
proches.
-Pour les musulmans (19,3% de la population soit 1,12 milliard de personnes)
Le Conseil Pan-Islamique de Jurisprudence a reconnu ce concept en 1986. Aujourd’hui,
même dans les pays musulmans les plus conservateurs comme l’Arabie Saoudite, les concepts
de mort cérébrale et de transplantation d’organe sont reconnus.
-Pour les juifs (0,2% de la population, soit environ 15 millions de personnes)
Ce concept est accepté, hormis par une partie des juifs orthodoxes dont certains se référent au
Talmud où la mort serait mentionnée comme un arrêt irréversible de l’activité cardiaque et
respiratoire.
161
-Pour les hindouistes (13,4% de la population soit 800 millions de personnes) et les
shintoïstes au Japon la mort cérébrale est également acceptée.
En résumé les principales religions acceptent aujourd’hui le concept de mort cérébrale
(une vingtaine d’années après l’acceptation légale aux Etats-Unis et en France).
A-2-2) Tour du monde de la « mort cérébrale » : définition et pratique
• En Europe :(80)
Le concept de la mort cérébrale est accepté par la totalité des pays européens.
La mort cérébrale y est définie par la perte totale et irréversible de l’ensemble des fonctions
cérébrales excepté pour un seul pays. En effet, au Royaume-Uni, la mort cérébrale est définie
par l’absence de tous signes cliniques de fonctionnement du tronc cérébral (cf Partie IV
chapitre II A-3-2).
Pour tous les pays européens, le diagnostic de mort cérébrale est avant tout clinique.
Il repose toujours sur une démarche en 3 étapes :
-établir l’étiologie du décès. (Reposant sur l’anamnèse, la clinique et l’ensemble des examens
paracliniques)
-exclure certaines étiologies produisant des signes cliniques équivalents à ceux de la mort
cérébrale mais potentiellement réversibles.
-démontrer les signes cliniques de mort cérébrale : coma profond, abolition de tous les
réflexes du tronc cérébral, absence de respiration (critères cliniques ou gazométriques).
Ces signes doivent être confirmés par un nombre de médecin variable suivant le pays (de 1 à
3), et de compétences exigées différentes (nombre d’années d’exercice, spécialité requise…),
parfois à une période variable d’intervalle (6 à 24h). En France, une seule période d’examen
clinique est nécessaire, elle doit être réalisée par deux médecins.
Les plus grandes différences européennes portent sur les recommandations d’utilisation
de tests de confirmations.
Cela va d’une absence d’utilisation de test de confirmation (Pologne, Royaume-Uni), à une
utilisation facultative (c'est-à-dire selon l’utilité estimée par les médecins) comme en
162
Belgique, au Danemark ou en Suisse et à une obligation légale de confirmer la mort cérébrale
par un (comme en France) ou plusieurs examens complémentaires.
Comparaison des différentes recommandations européennes en matière de mort
cérébrale. Haupt W et al. J Neurol. 1999. (80)
L’EEG est l’examen de confirmation le plus recommandé :
La perte de toute activité électrique cérébrale confirmant la mort cérébrale. Il s’agit du test de
référence pour tous les pays européens excepté le Danemark où l’angiographie cérébrale est le
test de confirmation validé.
En réalité, l’EEG présente plusieurs limites: l’amplification maximale nécessaire amplifie
également les artéfacts et il existe des faux positifs (sédation, hypothermie…).
En 1995, Paolin A et al ont comparé les résultats de l’EEG avec la méthode de référence (la
mesure du débit sanguin cérébral au Xénon 133) chez 15 patients, avec cliniquement les
signes de mort du tronc cérébral. 7 patients n’avaient pas un tracé isoélectrique à l’EEG alors
que l’étude au Xénon 133 ne mettait en évidence aucun débit sanguin cortical (150).
Un 2ème examen neurophysiologique est validé dans environ la moitié des pays européens. Il
s’agit des potentiels évoqués somesthésiques ou auditifs du tronc cérébral. Même s’ils
163
comportent des avantages comme la moindre influence des médicaments sédatifs ; des faux
positifs sont possibles surtout en cas de lésions traumatiques.
Le deuxième examen validé par tous les pays utilisant des tests de confirmation est
l’angiographie cérébrale. Ce test démontre l’arrêt de toute circulation cérébrale.
Le concept de mort cérébrale comme mort de l’individu est donc accepté dans tous les
pays d’Europe, permettant l’utilisation des corps pour le prélèvement des organes.
Cependant, nul consensus n’existe sur la définition de cette mort cérébrale et sur la
méthodologie clinique et paraclinique nécessaire pour la confirmer. Une homogénéisation
prochaine de ces critères sera nécessaire dans le cadre de l’Europe, en vue d’une
harmonisation des pratiques médicales.
• Dans le reste du Monde :
Sur les 80 pays (sur les 189 reconnus par les Nations Unies) évalués par l’enquête de
Wijdicks 70 (88%) avaient établis des recommandations officielles pour évaluer la mort
cérébrale chez l’adulte (205).
Aux Etats-Unis, the Uniform Determination of Death Act a été accepté par 44 états sur 50. Il
repose sur la mise en évidence d’une perte complète et irréversible des fonctions du tronc
cérébral et du cortex.
Les anciennes colonies anglaises : Inde, Australie, Nouvelle-Zélande suivent les
recommandations du Royaume-Uni et définissent donc la mort cérébrale comme la mort du
tronc cérébral.
Au Moyen Orient, malgré l’acceptation du concept par le Conseil Pan-Islamique de
Jurisprudence en 1986, peu de pays ont légiféré sur la mort cérébrale et le don d’organe.
En Israël, les recommandations officielles concernant les critères diagnostiques et
méthodologiques pour démontrer la mort cérébrale datent de 1991, et ont été modifiées en
1996.
En Amérique du Sud, la plupart des pays a des recommandations officielles, mais souvent les
critères de définition de la mort cérébrale sont laissés à l’appréciation du médecin…
En Afrique, la plupart des pays n’ont pas de recommandations officielles (hormis l’Afrique du
sud, Tunisie…) : l’absence de programmes de transplantation d’organes rendant inutile une
loi pour définir les critères de mort cérébrale du donneur.
164
Cette enquête souligne le fait que le concept de mort cérébrale est à peu près accepté partout
et par tous. L’existence de programme de transplantation a rendu nécessaire la définition
de recommandations légales dans la méthodologie clinique et paraclinique du diagnostic
de mort cérébrale. (Dans les pays où un tel programme est absent, les recommandations sont
le plus souvent imprécises.) Cependant, même s’il existe un assez bon consensus clinique sur
la détermination de la mort cérébrale, une grande hétérogénéité persiste au niveau des
examens paracliniques nécessaires pour confirmer ce diagnostic.
Une des raisons principales est l’existence de deux grandes conceptions théoriques de la mort
cérébrale. En effet, suivant les pays, celle-ci correspond soit à la mort de l’ensemble du
cerveau (tronc cérébral et hémisphères cérébraux) soit la mort du tronc cérébral.
A-3) Les différents concepts de mort cérébrale
A-3-1) La mort de l’ensemble du cerveau
« La mort cérébrale ainsi définie serait l’équivalent physiologique moderne de la
décapitation » (Fred Rosner).
Comparaison du métabolisme cérébral estimé en FDG-PET Scan entre un sujet sain et un patient en état de
mort cérébrale (concept « ensemble du cerveau »). Disparition complète du métabolisme dans les
hémisphères cérébraux et le tronc cérébral. Laureys et al. Lancet Neurol. 2004. (114)
La mort de l’ensemble du cerveau, fait disparaître la respiration et le contrôle de la
circulation (par destruction du tronc cérébral), le contrôle neuroendocrine et de l’homéostasie
(destruction du diencéphale), de la conscience (destruction des thalami, des hémisphères…).
C’est cette définition qui est utilisée dans tous les pays exceptés le Royaume-Uni et certaines
de ses anciennes colonies : l’Inde, l’Australie et la Nouvelle-Zélande.
165
Mais derrière ce consensus apparent, la mort de l’ensemble du cerveau peut être perçue de
deux grandes façons : la mort de l’élément clé pour l’organisme ou la mort de
l’organisme comme un tout (c'est-à-dire la perte pour l’organisme d’intégrer les fonctions
des différents organes).
Critiques :
-Les critiques de cette conception de mort cérébrale comme mort de l’ensemble du cerveau
portent essentiellement sur les tests cliniques réalisés pour l’évaluer. En effet, ces derniers
évaluent le tronc cérébral, et seraient donc en inadéquation avec la définition. Pour être en
accord avec la théorie, un examen paraclinique de confirmation d’absence de fonctionnement
irréversible des hémisphères cérébraux et du diencéphale serait donc indispensable : c'est-àdire en pratique l’EEG ou mieux l’angiographie intra crânienne.
-L’utilisation de l’EEG comme examen de référence est également critiquée.
Pour ses détracteurs, l’EEG aurait des faux positifs (hypothermie, intoxication
médicamenteuse…) inacceptables et montrerait parfois des activités difficiles à interpréter
(artéfacts, ou réelle activité cérébrale). La préservation d’une activité cérébrale a été observée
plusieurs fois chez des patients avec cliniquement une mort du tronc cérébral parfois pendant
plusieurs jours (73, 159). Par exemple, plus récemment, Kaukinen et al, en 1995 en Finlande,
ont rapporté le cas d’une patiente déclarée cliniquement morte (mort cérébrale) à la suite d’un
accident avec fractures de la base du crâne et hémorragie sous arachnoïdienne et intra
cérébrale majeure (101). Le score de Glasgow de la patiente était de 3, avec absence de
respiration spontanée et disparition de tous les réflexes du tronc cérébral. En revanche, l’EEG
réalisé 4h après l’examen clinique et dont le but était de confirmer la mort cérébrale, n’était
pas isoélectrique. Une activité ressemblant à de l’α pouvait être mis en évidence sur
l’hémisphère droit.
Les potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral étaient absents (enregistré 7 h après
l’examen clinique), en revanche les potentiels évoqués visuels retrouvaient des potentiels de
grandes amplitudes signant le fonctionnement du cortex visuel primaire occipital.
La patiente a donc été monitorée sur le plan EEG. Le tracé est finalement devenu
isoélectrique 40 h plus tard et la ventilation a été arrêtée.
166
Patiente cliniquement en mort cérébrale
(mort du tronc cérébral) mais avec
persistance d’une activité EEG pendant
presque 2 jours. Kaukinen et al. Intensive
Care Med. 1995. (101)
Ces cas soulèvent deux grands problèmes :
o
La persistance de toute activité corticale signe-t-elle la vie de la personne ; même
si la survie prolongée avec un tronc cérébral détruit est forcément compromise ?
Si oui, le caractère facultatif dans de nombreux pays de l’utilisation d’un examen paraclinique
de confirmation de la mort « corticale » est donc une erreur, potentiellement criminelle. Par
ailleurs, l’EEG évalue mal le fonctionnement des structures diencéphaliques.
o
Pour certains la mort du cerveau ne nécessite pas la mort de tous les neurones du
cerveau. Une activité EEG peut parfois être enregistrée chez des patients en états de mort
cérébrale reflétant l’activité de neurones isolés (13, 73). Cette activité ne contribuerait à aucun
fonctionnement de l’organisme et n’empêcherait donc pas le diagnostic de mort cérébrale.
Pour l’ensemble de ces raisons, le meilleur critère diagnostic serait l’absence de toute
circulation intracrânienne, notamment par angiographie cérébrale. Il suffirait de 8 minutes
pour que le cerveau soit complètement et irrémédiablement détruit après l’arrêt complet de la
circulation cérébrale.
A-3-2) La mort du tronc cérébral
Pour les partisans de cette théorie, la mort cérébrale serait définie par la perte
irréversible de la conscience associée à la perte irréversible de la capacité à respirer
(Conference of Medical Royal Colleges, 1976).
Le tronc cérébral étant au carrefour entre les entrées et les sorties cérébrales et étant
nécessaire pour la conscience (par les systèmes d’éveil) et contenant le centre respiratoire,
démontrer sa destruction suffirait à signer la mort cérébrale.
Cela est en adéquation avec les tests cliniques validés pour la mort cérébrale qui évaluent le
tronc cérébral.
167
Critiques :
L’absence
o
de
nécessité
de
d’arrêt
de
fonctionnement
des
structures
diencéphaliques et des hémisphères cérébraux créerait la possibilité de diagnostic par excès de
mort cérébrale, par exemple en cas de « super locked-in syndrome ».
Effectivement, dans la littérature, on retrouve plusieurs cas de syndrome de Guillain-Barré
très sévère (avec abolition des réflexes du tronc) mimant cliniquement un état de mort
cérébrale (62, 203).
Cette théorie rend impertinents les tests de confirmations basés sur l’évaluation
o
fonctionnelle
ou
circulatoire
des
hémisphères
cérébraux
(EEG,
angiographie…).
(Logiquement, aucun test paraclinique n’est nécessaire au Royaume-Uni pour confirmer le
diagnostic de mort cérébrale.)
En fait, derrière l’aspect légal, le concept de « mort » continue à évoluer dans l’esprit non
seulement des scientifiques mais aussi du public.
A-3-3) La mort de la conscience : aussi appelée « higher brain formulation »
« If we value life, justice, beauty, survival, reproduction, it is only as conscious being that we
value them ». John Searle (philosophe américain)
Pour les partisans de cette théorie, la mort devrait être définie par « la perte irréversible
de ce qui est considéré comme d’essentiel à la nature de l’homme ». (Ceci a été proposé la
première fois par Veatch en 1973). La perte de la conscience chez une personne en état
végétatif, même si certaines fonctions cérébrales restent préservées permettant aux organes
vitaux de continuer à fonctionner, pourrait faire de ces patients des êtres dépourvus de « vie
humaine » et donc morts.
Ce concept est assez bien accueilli par les médecins et par certains philosophes. En effet, la
vie d’une personne serait caractérisée par sa capacité à ressentir des émotions, percevoir, et
agir dans un but. Le fonctionnement intégré des organes ne suffirait pas à faire d’un corps une
personne vivante. Ce nouveau concept permettrait de considérer comme morts les patients en
état végétatif permanent, les enfants anencéphaliques…et donc également de leur prélever des
organes.
168
Commentaires :
Une étude récente américaine confirme l’intérêt potentiel d’une telle redéfinition de la
mort. En 2003, le nombre de patients en attente d’une greffe d’organe aux Etats-Unis étaient
de 82 117 patients. The Association of Organ Procurement Organizations (New England
Journal of Medicine) a estimé la même année le nombre de donneurs potentiels (c'est-à-dire
nombre de patients en état de mort cérébrale (clinique et EEG isoélectrique) en l’absence de
contre indications médicales) à 18 524. Le taux de consentement des familles était de 54%, et
le nombre de donneur réels par rapport au nombre potentiel était de 42% (soit 7780 patients).
Ce taux est stable depuis plusieurs années. En contre partie, le nombre de patients nécessitant
une greffe augmente légèrement (par exemple, le 14/08/06 à 8h40 : 92 584 sur le site
(http://unos.org). La conclusion de l’article est que s’il faut comprendre l’origine des
réticences de certaines familles pour augmenter le taux de consentement, cela ne sera pas
suffisant. Si on pouvait prélever les organes de tous les donneurs potentiels (en état de mort
cérébrale), pour la greffe de foie, par exemple, le nombre de donneurs annuels ne couvriraient
pas le nombre annuel de « demandeurs ».
En France, dans le but d’accroître le nombre de greffons utilisables, la loi Caillavet du
22 décembre 1976 a consacré la présomption de consentement faisant de tout individu un
donneur potentiel d’organes après sa mort, en l’absence de refus. La nouvelle loi de 2004,
généralise cette loi à tous les prélèvements après décès quelles que soient leur finalités :
thérapeutiques
ou
scientifiques.
Cependant,
en
réalité,
les
prélèvements
sont
exceptionnellement réalisés en l’absence du consentement de la famille.
Il faudrait définir les critères nécessaires et les instruments de mesure pour s’assurer de
l’absence et du caractère irréversible de la perte des capacités cognitives et de conscience.
Comme on l’a vu auparavant, la conscience étant par définition inaccessible de l’extérieur,
bien que certaines de ces manifestations le soient, on comprend la difficulté à définir des
examens qui pourraient démontrer l’absence de conscience sans faux positifs (ce qui est
indispensable d’un point de vue éthique).
Pour l’instant, malgré l’influence croissante de cette notion de mort de l’homme en cas de
disparition irréversible d’une vie mentale consciente, et bien que plusieurs pays aient
autorisés à interrompre les soins chez ces patients en état végétatif permanent pour les
autoriser à mourir, aucun ne les a considérés comme morts, ou comme une source acceptable
pour le prélèvement d’organes (93).
169
A-3-4) « La conscience trouée »
La présence d’une conscience minimale est-elle suffisante (fixation oculaire,
poursuite…)? Pour être logique avec le concept de capacités nécessaires pour rendre
« vivant » un homme, n’y a t’il pas à avoir des exigences de niveau de conscience ?
Damasio : « On peut seulement essayer d’imaginer ce que peuvent être les restes d’un esprit
d’où on a ôté le Soi et la connaissance, peut-être un esprit ponctué d’images de chose à
connaître, mais jamais vraiment connues, de choses pas vraiment possédées, privé du moteur
nécessaire à l’action délibérée » (35).
A-3-5) Le retour de la conception circulatoire
Le retour à cette conception « traditionnelle » de la mort est paradoxalement plus récent
(le philosophe Seifert en est l’initiateur en 1993), et survient en rejet des concepts précédents.
Un organisme ne serait pas mort, tant que sa circulation n’a pas cessé de manière irréversible.
Le renouveau théorique de cette conception ancienne résiderait dans la possibilité
d’intégration à un niveau spinal.
Pour ses partisans, le tronc cérébral est finalement peu différent de la moelle épinière, et
si un patient végétatif est considéré comme vivant, la persistance d’une moelle épinière
fonctionnelle suffit à justifier le caractère vivant de la personne.
En 1973, Ivan et al ont mis en évidence des mouvements réflexes chez 75% (sur 52) d’un
groupe de patients qui remplissaient les critères de mort cérébrale (tronc+ hémisphères) (90).
Plus récemment, en 2000, Saposnik et al ont retrouvé ces mouvements réflexes chez 39%
d’un groupe de 38 patients en mort cérébrale (174). Ces mouvements ont pu être observés
jusqu’à 72h après le diagnostic de mort cérébrale. Il s’agissait le plus souvent de mouvements
des doigts ou des orteils (9/15) déclenchés par la stimulation tactile. Le plus impressionnant
est la possibilité de signe de Lazarus (flexion bilatérale des bras sur la poitrine et croisement
des mains). Tous ces mouvements auraient pour origine un réflexe médullaire illustrant la
possibilité d’intégration d’une information à un niveau segmentaire médullaire chez les
patients en état de mort cérébrale.
Shewmon et al auraient maintenu « en vie », plusieurs patients en état de mort cérébrale
pendant plusieurs mois grâce à des soins intensifs sophistiqués démontrant d’après lui la
170
possibilité d’un fonctionnement « intégré », coordonné des organes (181). (Le niveau élevé de
soins nécessaire pourrait plutôt être en faveur du contraire.)
En 2003, Bernstein et Powner ont étudiés le cas de 10 femmes enceintes en état de mort
cérébrale pour lesquelles une prise en charge en soins intensifs a permis la poursuite du
développement du fœtus jusqu’à un délai acceptable pour son extraction (165). Le record est
de 107 jours (de la 15ème à la 32ème semaine de gestation) avec un enfant né en bonne santé
physique et avec un bon développement mental.
Critique :
Chez les sujets en état de mort cérébrale maintenus sous respirateurs et nécessitant des soins
intensifs, les organes ne participent plus aux fonctions vitales de l’organisme comme un tout.
Ces patients ne seraient donc qu’un « ensemble d’organes » maintenus en vie. Autrement dit,
la cessation irréversible du fonctionnement intégré des organes serait la définition de la mort.
A-4) Réflexions sur ces notions : Ne pas confondre « mort » de « vie qui
ne mériterait plus d’être vécue par un homme »
La richesse du débat et des conceptions de ce qui rend un homme « vivant » est liée à
des éléments aussi variés que la religion, la notion de spécificité de l’homme capable de
ressentir des émotions et de conscience, influencée parfois par des notions d’économie de
santé…
Pourtant, il ne faut pas confondre la définition de la mort et celle de « vie qui ne mériterait
plus d’être vécue ».
Si l’une doit être stricte, objective ; l’autre est forcément subjective.
Comment définir la mort ?
Bernat a exposé les principaux points de réflexion (13) :
-
s’accorder sur ce qu’est « la mort »
-
faire que ce concept scientifique s’accorde avec le concept consensuel
-
trouver le meilleur critère de « mort »
-
trouver les tests avec aucun faux positif et le minimum de faux négatif pour évaluer le
meilleur critère retenu.
171
Pour lui, la « mort » est un mot non technique, et donc sa définition devrait être en accord
avec son sens consensuel. La mort est un phénomène biologique et donc sa définition doit se
conformer aux données biologiques connues. Le terme de mort ne s’applique qu’aux
organismes. Ils ne peuvent être que vivants ou morts. La mort est un état et non un processus.
La mort est irréversible.
La mort cérébrale comme mort de l’ensemble du cerveau respecte ces critères. Ce n’est pas
une « nouvelle mort », elle correspond à une explicitation du concept traditionnel rendue
nécessaire à cause des progrès technologiques. Cette définition confirme que la disparition du
fonctionnement des différents organes comme un tout (« intégré ») nécessitant le tronc
cérébral et les hémisphères cérébraux signe l’état de mort.
Elle nécessite obligatoirement un examen complémentaire pour confirmer la mort
encéphalique, de préférence l’angiographie cérébrale, ou sinon l’EEG en ayant éliminé
certaines contre-indications.
Les patients en état végétatif « permanent » (en considérant que ce caractère irréversible
soit certain) ne peuvent pas communiquer, et ne montrent aucun signe d’interaction autre que
réflexe à l’environnement. Pour beaucoup, ils ont perdu ce qui fait d’eux des êtres humains :
la conscience. Redéfinir la mort, comme « mort de la conscience » permettrait de considérer
ces patients comme morts, et donc de les utiliser éventuellement pour les dons d’organes ;
évitant à la famille d’être confronté quotidiennement à la tragédie d’avoir un proche dans cet
état et également un gaspillage d’argent, pour certains, irresponsable car collectivement
dommageable.
Mais est ce que ces arguments « utilitaires » ne sont pas la preuve d’un glissement du débat de
ce qui définit la mort d’une personne, à la définition de « vie qui mérite d’être vécue » ?
La définition de la mort comme mort de la conscience est une nouvelle conception,
plutôt qu’une redéfinition de la mort consensuelle. Cette serait spécifique à l’espèce homo
sapiens. Elle ne repose sur aucune réalité biologique. Donc, la principale erreur de ce concept
reposerait sur son incapacité à coller avec notre conception consensuelle de la mort.
Elle poserait également de grandes difficultés dans la définition d’une méthodologie clinique
et paraclinique démontrant cette disparition de toute vie consciente. Car si la conscience peut
être mise en évidence par un ensemble de manifestations cliniques et paracliniques, il est
172
encore incertain d’en affirmer une complète et irréversible absence…Ce serait donc une
définition de mort théorique mais en pratique inutilisable. Par ailleurs une conscience « très »
altérée est elle fonctionnelle ? Ne peut-on pas imaginer une escalade dans les critères de ce
qui fait un humain « vivant » ? Est-ce que dans certaines démences sévères, ce critère est
préservé ?
Si tout le monde s’accorde pour dire que la définition de la mort ne doit pas être liée à
des intérêts économiques ou à la nécessité croissante d’organes à prélever, faut-il définir un
niveau de performances cognitives minimal (dont la conscience) qui rendrait spécifiquement
un homme vivant ? Ces arguments ne sont-ils pas la preuve d’un glissement du débat de ce
qui définit la mort d’une personne, à la définition de «la vie qui mérite d’être vécue » ?
Aussi, la définition de la mort cérébrale comme la mort de l’ensemble du cerveau me
semble être la définition la plus naturelle au vu des données récentes et également la
plus utile en pratique.
B) Le droit d’éviter l’acharnement thérapeutique
Si les personnes en état végétatifs vivantes, cela signifie t’il qu’il faille les maintenir en
vie à tout prix et poursuivre les soins quand les premiers examens réalisés et les premiers
signes cliniques sont en faveur de lésions cérébrales si étendues que le patient est condamné à
un état de dépendance et de séquelles cognitives majeures ? (Critères basés sur le patient.)
Doit-on maintenir le patient en vie parfois au prix d’un désarroi émotionnel important pour la
famille, d’un découragement et d’une démotivation pour les soignants et d’un coût important
pour les états pouvant nuire à la solidarité de santé ? (Critères basés sur l’entourage.)
Aujourd’hui, il existe un consensus au niveau des médecins et de l’opinion publique sur le
devoir d’éviter « l’acharnement thérapeutique ». Par exemple des enquêtes d’opinions aux
Etats-Unis montrent qu’une majorité de personnes interrogées ne voudrait pas être maintenue
indéfiniment en vie si elles étaient en état végétatif permanent (16).
173
Derrière cet apparent consensus contre « l’acharnement thérapeutique » se cachent 3
questions difficiles souvent entremêlées :
-
Qui doit choisir ?
-
Quels sont les critères de choix ?
-
Comment faire en pratique ?
J’ai choisi de ne pas partir de l’aspect légal comme base de réflexion, car plagiant la célèbre
phrase, « la loi doit rendre possible ce qui est souhaitable » et non l’inverse.
B-1) Qui doit choisir ?
B-1-1) Réflexion autour de 2 patients
C’est souvent à la faveur de cas cliniques médiatisés qu’ont lieu les débats publics,
scientifiques, éthiques et législatifs permettant de modifier les comportements de société.
Bien que l’aspect culturel et légal propre à chaque pays soit important, l’aspect médical et
éthique du débat reste indépendant du pays d’origine du patient. Aussi ai-je choisi d’illustrer
les difficultés de la décision d’arrêt de « l’acharnement thérapeutique » par les deux derniers
cas, complémentaires, les plus médiatisés. Ancrer la réflexion sur des cas réels permet de
mieux souligner l’aspect émotionnel d’une telle décision.
B-1-1-1) Terri Schiavo
Terri Schiavo était une américaine vivant en Floride qui en 1990, à l’âge de 26 ans a été
victime d’une syncope suivi d’une anoxie pendant plusieurs minutes. Elle est restée en état
végétatif pendant plus de 15 ans suite à un conflit opposant le mari (qui après 3 ans de
rééducation et d’absence de progrès, estimait que sa femme n’aurait pas voulu être
maintenue en vie de la sorte) et les parents (qui voulaient poursuivre les soins).
N.B. :
Il faut savoir qu’aux Etats-Unis, depuis le cas de jurisprudence de Karen Ann Quinlan, en 1975, l’arrêt
des soins est autorisé chez les patients en état végétatif permanent, pour lesquels la famille proche affirme
que le souhait antérieur du patient aurait été de ne pas être maintenu en vie sous ces conditions. En
revanche, la Cour Suprême a toujours rejeté les décisions des médecins d’interrompre les soins lorsqu’ils
s’opposaient au désir de la famille (cas de jurisprudence de Baby K enfant anencéphale que la mère a voulu
maintenir en vie).
L’affaire a finalement été portée devant la Cour en 2000. Et le jugement a été « que devant
l’ensemble des éléments, et sachant que la médecine n’est pas une science absolue » que la
patiente était bien en état végétatif permanent, qu’après 10 ans la probabilité de retour à la
174
conscience était virtuellement nulle et que le désir antérieur exprimé par la patiente (et
rapporté par le mari) était en faveur d’un arrêt des soins.
La sonde naso-gastrique a été retirée une première fois en avril 2001. Puis remise deux jours
après en raison d’un appel des parents. Puis retiré une deuxième fois en octobre 2003 et
remise 6 jours plus tard par intervention de Jeb Bush, frère du président et gouverneur de
Floride. Cette décision fut finalement jugée anti-constitutionnelle par The U.S. District Court
de Floride et la sonde de gastrostomie fut retirée une 3ème fois en mars 2005, malgré
l’intervention du Congrès et du président Georges Bush Junior. De son côté, le Vatican a
dénoncé une mort « hâtée de façon arbitraire » (157).
Cette tragédie a été récupérée par plusieurs organisations (« Pro-Life », certains groupes
évangéliques ; The Terri Schindler Schiavo Foundation a été créée en 2001 pour « défendre
les droits des citoyens les plus vulnérables contre l’euthanasie et le « crime » médical …) et
des vidéos de la patiente (montrant la patiente yeux ouverts et réalisant certains mouvements
spontanés) ont circulées sur internet suscitant le doute sur « l’absence de conscience de
l’environnement ».
« …Watch these streaming Real video clips of Terri Schiavo and her parents and ask yourself, "Was it ok to starve
this severely handicapped woman to death by depriving her of food and water?"
Streaming video of Terri Schiavo appearing to enjoy her father's reminiscences about her childhood.
Streaming video of Terri Schiavo appearing to respond to music.
Streaming video of Terri Schiavo apparently glad to see her mom.
Streaming video of Terri Schiavo opening her eyes, apparently to show that she understands what someone is saying
to her.
Can you imagine what it would be like to be in Terri Shiavo's position, to be slowly and painfully killed, and not to
be able to speak up to prevent it?... »
Exemple de site « Pro life contre l’arrêt des soins chez Terri Schiavo et les autres patients en état végétatif
permanent. http://www.sacramentolifechain.org/schiavo.html
Laisser le poids de cette décision aux seuls membres de la famille est sans doute un
fardeau trop lourd à porter. Et le cas Terri Schiavo, illustre les difficultés qui peuvent naître
d’une absence de consensus familial. Par ailleurs, ce cas illustre également les difficultés pour
les proches et pour l’opinion publique de ne pas interpréter des mouvements réflexes comme
intentionnels (cela montre les difficultés au quotidien que poserait une définition de la mort
comme « mort de la conscience »).
175
Le débat a été placé à plusieurs niveaux :
-celui entre le caractère sacré de la vie et la notion de qualité de vie.
-celui de la liberté de choix d’une personne à ne pas vouloir être maintenu en vie indéfiniment
en état végétatif. Le débat glissant vers le droit à disposer de sa vie et de sa mort… et donc le
droit à mourir pour certaines autres personnes estimant ne pas avoir une qualité de vie
suffisante.
Aux Etats-Unis, les jugements ont toujours été rendus en privilégiant la notion de liberté de
choix. Nous verrons plus loin, les intérêts et limites de cette position.
B-1-1-2) Vincent Humbert
En France, nous avons également eu un cas médiatisé, ayant permis de larges débats
d’opinion et en partie à l’origine d’un aménagement récent de la loi sur l’euthanasie.
Il s’agit de Vincent Humbert.
En novembre 2002, le jeune homme, rendu tétraplégique, aveugle et sourd par un accident de
la circulation deux ans plus tôt, avait demandé au président de la République "le droit de
mourir". Ce que Jacques Chirac avait refusé : « Qu’il reprenne goût à la vie. ». Marie
Humbert, la mère de Vincent, a alors tenté d’accéder à la requête de son fils, en septembre
2003 en lui administrant une dose massive de barbituriques. C'est finalement le docteur
Chaussoy, chef du service Réanimation du centre héliomarin de Berck-sur-Mer, qui, deux
jours plus tard, débranchera le jeune homme plongé dans le coma des respirateurs et
accélèrera la mort avec une dose létale de chlorure de potassium. Le docteur Chaussoy, a été
poursuivi pour avoir enfreint la loi pour empoisonnement avec préméditation crime passible
de la réclusion criminelle à perpétuité. Il a été soutenu par de nombreuses associations dont
le Mouvement national pour une loi Vincent Humbert qui demande le droit des patients de
pouvoir choisir sous certaines restrictions la mort. Finalement, il bénéficiera d’un non lieu.
Plusieurs éléments sont intéressants dans cette histoire. Tout d’abord les motivations
exprimées par Vincent Humbert pour justifier sa demande de mourir : il ne veut pas être un
fardeau pour sa mère. Ce qui est souvent mentionné par ces patients.
«Je voudrais faire ceci évidemment pour moi-même mais surtout pour ma mère; elle qui a tout quitté de son
ancienne vie pour rester à mes côtés…Mais dans quelques années, elle…sera donc obligée de repartir …
impossible d'imaginer rester sans sa présence à mes côtés et je pense que tout patient ayant parfaitement
conscience est responsable de ses actes et a le droit de vouloir continuer à vivre ou à mourir. »
Extrait de la lettre adressée par Vincent Humbert au Président de la République
176
Ensuite l’aspect légal, c'est-à-dire la décision de non lieu pour le médecin qui explicite dans
ce cas le vide juridique concernant une pratique illégale mais considérée comme non
criminelle.
Les cas de Terri Schiavo et de Vincent Humbert sont complémentaires car ils illustrent deux
grands cadres : celui ou le patient ne peut exprimer sa volonté et celui ou le patient est en
mesure d’exprimer sa volonté.
B-1-2) Cas où le patient peut exprimer sa volonté
Le droit de mourir : jusqu’à quel point autoriser la liberté de choix ?
Aux Etats-Unis, la liberté de choix individuelle est l’élément qui domine le débat
éthique et légal. Par exemple, la Cour Suprême reconnaît le droit des patients compétents de
refuser un traitement médical, incluant l’hydratation et l’alimentation entérale.
Sous quels critères peut-on accepter la liberté de choix d’une personne qui estime avoir
le doit de mourir mais qui ne peut y parvenir seule, et implique donc une autre personne dans
la réalisation de l’acte ?
Il faut, d’après moi, discerner le contexte palliatif où le malade est au stade terminal d’une
maladie évolutive non curable et difficile à soulager, du non palliatif où le patient peut
souffrir par exemple d’un handicap sévère mais stable et non mortel.
Si la liberté de disposer de son corps était totale on laisserait les anorexiques mourir de faim,
les « pauvres » vendre un rein (interdit au nom des principes de la « non patrimonialité et de
l’inviolabilité du corps humain » défini par les lois de bioéthiques), on ne réanimerait pas les
personnes faisant des tentatives de suicide par crainte de procès… Bref, ce principe de
« décider seul » de sa mort n’est pas recevable en l’état.
Dans quelle mesure un patient est-il compétent pour décider seul du caractère
irréversible de sa souffrance ? Jusqu’à quel point ne faut-il pas essayer de corriger ce désir
(par exemple en traitant une dépression…)…
En Europe, certains pays (la Belgique, les Pays-Bas et la Suisse) ont légalisé le « suicide
assisté »:) si certains critères sont respectés notamment le caractère volontaire, réfléchi et non
équivoque de la demande du patient qui doit être réitérée à plusieurs reprises et le caractère
177
insoutenable et sans perspective de rémission de la souffrance (physique ou mentale) du
patient…). Ce dernier critère doit le plus souvent être vérifié par au moins deux médecins.
Au total, j’ai évoqué tous ces éléments pour illustrer que ce « droit de mourir » repose sur
la conviction obligatoire d’une autre personne de « la qualité de vie médiocre du
patient ».
Estimer la qualité de vie de quelqu’un d’autre :
Si on interroge des personnes en bonne santé, elles préféreraient mourir qu’être
grabataires. Pourtant un questionnaire d’auto-évaluation de la qualité de vie chez 17 patients
« locked-in » sans récupération motrice après environ 6 ans a mis en évidence que malgré un
handicap moteur quasi maximal, la perception de leur santé mentale (évaluation de l’humeur
et du niveau de stress…) était comparable à celle des sujets sains. ALIS. Ghorbel et al. 2002
DEA dispo sur site. 48% des patients LIS chronique jugent leur humeur bonne contre 5%
mauvaise. 13% seulement se disent dépressifs. 73% aiment aller dehors et 81% voient des
amis au moins deux fois par mois (116). Bref, contrairement à ce que pensent la plupart des
personnes en bonne santé, les patients LIS estiment avoir une qualité de vie signifiante et la
demande d’euthanasie est exceptionnelle passée la phase de désespoir initial. Il faut aussi dire
que des progrès technologiques importants ont été réalisés ces dernières années pour
augmenter leur autonomie (commande d’ordinateur par le regard…).
En 2005, Kubler et al ont réalisé une étude comparant la qualité de vie chez des patients
avec sclérose latérale amyotrophique estimée par auto questionnaire et à celle estimée par le
partenaire et par les soignants (110). Ces derniers jugeaient le plus souvent la qualité de vie du
patient moins bonne que le patient lui-même. Ces patients pourraient vivre plusieurs dizaines
d’années à l’aide d’un ventilateur pourtant ils reçoivent des médecins une information biaisée.
Ces derniers estiment, peut être à juste titre, qu’être maintenu en vie de la sorte (à terme
complètement grabataire) est insupportable pour le patient et pour la famille.
De nombreuses personnes avec handicap sévère ont senti leur médecin capable de les aider
trop rapidement à mourir (4).
178
Au total, ces études illustrent le hiatus possible entre la conviction compassionnelle du
médecin d’une absence irréversible de toute qualité de vie chez certains patients
sévèrement handicapés et la qualité de vie réelle de certains de ces patients passée la phase
initiale. Cette conviction erronée peut être à l’origine de limitation excessive du niveau de
soin chez certains patients, ces derniers étant parfois à l’origine de la demande.
B-1-3) Cas où le patient ne peut exprimer sa volonté
De manière caricaturale cela correspond aux patients en état végétatif et aux patients
pauci-relationnels (MCS). C’est en pratique le cas le plus fréquent en service de soins
intensifs.
Trois questions se posent :
o
Sommes-nous en mesure d’être sûr (sinon quel degré d’incertitudes peut-être
toléré) que la vie de la personne se résume à rien ou à de la souffrance et cela de manière
irréversible? La souffrance d’un patient en état végétatif est par définition nulle, mais cet état,
surtout s’il est prolongé, est responsable d’une souffrance pour la famille et dans une moins
grande mesure pour le personnel soignant.
Qu’en est-il d’un patient MCS qui pourrait sentir avec plaisir la chaleur, une caresse, s’apaiser
en écoutant certaines musiques… ?
o
Pour qui on choisit ? La décision peut être motivée par le patient (en raison d’une
souffrance), pour la famille (désarroi émotionnel d’avoir un proche en état végétatif par
exemple, ou de devoir s’occuper d’un proche sévèrement cérébrolésé), pour le médecin
(besoin de libérer des lits, sentiment d’impuissance et d’inutilité…), pour l’Etat (coût du
patient…).
o
Qui doit choisir alors ?
-La famille ?
Le cas de Terri Schiavo met en évidence plusieurs limites au « choix familial » :
- La difficulté pour les proches (surtout des parents vers les enfants) d’arrêter les soins et de
renoncer à un être aimé.
- La tendance à interpréter les signes réflexes comme des actes volontaires conscients.
179
Ces deux premières difficultés s’expliquent en partie par le caractère souvent inattendu de
l’événement responsable de l’état végétatif (accident, hémorragie…) chez ces patients
relativement jeunes et jusque-là bien portants. Leur aspect souvent « préservé » et le fait
qu’ils respirent parfois sans machine accentuent cette impression de réversibilité pour la
famille.
-la possible difficulté d’obtenir un consensus entre tous les membres de la famille. Cela
possiblement en raison de convictions personnelles, mais également éventuellement d’intérêts
propres (coût, lourdeur de la prise en charge à la fois pratique et sur le plan émotionnel…).
Au final, il faut se demander si le fardeau d’une telle décision n’est pas trop lourd pour la
famille d’un patient.
- Le patient, grâce à l’expression antérieure de ses volontés dans une telle situation ?
Suite à un événement si dramatique et souvent imprévu, il est souvent difficile de parler de
mort ou d’état végétatif à la famille d’un patient qui espère que celui qu’ils aiment va
récupérer. Alors, pour pouvoir aborder ce sujet de manière moins émotionnelle et plus
raisonnée, et au nom de la liberté de choix du malade, il a été proposé que chacun puisse
donner par avance des directives à suivre en cas d’état végétatif ou de lésions cérébrales
majeures. Tel est le cas aux Etats-Unis et également en France, depuis la loi d’avril 2005 (cf
chapitre II B 4). Le principal avantage est de donner la liberté de choix à la personne, et par
conséquent également d’alléger le fardeau de la famille et des médecins.
En pratique, il est actuellement exceptionnel qu’un patient devenu végétatif après un
traumatisme crânien ou un AVC ait laissé des directives écrites.
Aussi c’est seulement par la famille que la volonté antérieure du patient est recherchée (des
directives orales donc) et les proches peuvent alors avoir des difficultés à exprimer un désir
qui n’est pas toujours le leur à ce moment là.
Comment généraliser les directives écrites et faire qu’elles soient actualisées régulièrement?
Sa propre mort est souvent taboue et peu imaginable pour un homme jeune. La réalisation
spontanée de directives écrites anticipées restera marginale. Aussi, elle devrait être obligatoire
après une information éclairée et neutre. Le port d’une carte pourrait être également envisagé
mais il faut éviter l’amalgame « état végétatif-don d’organe ». Enfin, que faire de ceux qui
n’ont pas donné de directives : arrêter les soins par défaut ou les prolonger ?
180
Si je suis favorable à ces directives sous certaines conditions (notamment d’informations
préalables), on peut néanmoins se demander dans quelle mesure, un sujet sain peut il prendre
une telle décision ?
Pour JL Vincent, c’est comme demander à des adolescents visitant une personne âgée dans
une maison de retraite s’ils préféreraient mourir ou « finir comme ça » (198). Pourtant, en
vieillissant, la vie en institution peut devenir acceptable.
Bref, les gens réagissent de manière à rejeter la possibilité d’une telle situation (tabou), et
même si on impose des directives écrites, ils ne sont pas vraiment en mesure de décider. Ils ne
connaissent pas les véritables difficultés à juger de la conscience, du caractère irréversible et
de la qualité de vie réelle d’un patient cérébrolésé ?
Comme préalable, une information claire et neutre me semble indispensable pour biaiser au
minimum ces directives.
- Les médecins ?
Ce sont les personnes les mieux capables de comprendre le niveau lésionnel du patient (état
végétatif, niveau de handicap probable et conséquences au quotidien). Ils sont en mesure de
prendre une décision compassionnelle mais d’une manière plus rationnelle que la famille.
Ils se préoccupent également des conséquences pour la famille d’avoir un proche sévèrement
cérébrolésé pendant plusieurs années parfois.
En pratique, les médecins et le personnel soignant sont ceux qui vont appliquer la décision
d’ « arrêt de soin » (qui englobe l’euthanasie active), il est peu imaginable que cette décision
heurte leurs propres convictions.
Par exemple, aux Etats-Unis, bien que légalement le respect du désir antérieur du malade ou
du choix de la famille soit la règle, un tiers des médecins interrogés ont dit qu’ils avaient déjà
maintenus des soins malgré le désaccord de la famille et 80% ont parfois arrêté seuls le
traitement quand il leur semblait futile (198).
Bref, les médecins semblent plus capables de juger de l’état du patient de manière objective.
Etant moins liés au patient que la famille, cette décision est émotionnellement moins lourde
pour eux, même si elle reste difficile.
Mais, nous avons déjà vu que les médecins avaient tendance à sous-estimer la qualité de vie
des patients sévèrement handicapés, par ailleurs la décision d’arrêt de soins se heurte parfois
au sentiment de devoir préserver la vie.
181
En pratique :
En France, ce sont les médecins réanimateurs qui sont vraiment confrontés à ce choix.
L’avis de la famille est souvent « testé », obtenu par tâtonnement : le médecin informant de
l’ensemble des résultats et du pronostic très sombre du patient : avec un handicap très sévère
ou une vie végétative et de l’importance primordiale d’éviter la souffrance du patient. En cas
d’opposition de la famille (dont pour conviction religieuse) à l’arrêt de l’« acharnement
thérapeutique » ; le plus souvent les soins sont maintenus et cela en partie par crainte de
procès. En France, la famille est impliquée dans la décision d’arrêt de soins dans 44% des cas,
simplement informée dans 13% des cas (197, 198).
B-2) Sur quels critères décider ?
Le choix des médecins réanimateurs est basé sur un élément clé: la décision du
niveau de récupération probable critique.
La vie n’est plus qu’un objectif nécessaire mais non suffisant pour justifier des soins
intensifs coûteux.
La notion de qualité de vie devient primordiale. C’est une notion imprécise,
subjective.
Des critères comme une communication fonctionnelle, ou un niveau d’autonomie suffisant
justifient les soins. (Un patient MCS sévère n’est pas un objectif thérapeutique suffisant.)
De manière schématique, les patients dans le coma peuvent soit mourir, soit récupérer une
conscience proche de la normale (mais avec souvent des séquelles neuropsychologiques
diverses), soit être en état végétatif, soit être en état de conscience minimale (ou paucirelationnels).
Pour quel niveau de récupération critique faut-il se battre ?
-
un état végétatif (mais vivant)
-
un patient en état de conscience minimale avec poursuite oculaire
-
un patient en état de conscience minimale capable d’obéir à certains ordres simples
-
un patient conscient très sévèrement handicapé avec par exemple aphasie globale et
hémiplégie, ou un syndrome frontal sévère ou une amnésie antérograde ?
-
un patient avec une communication fonctionnelle, ou avec une autonomie suffisante ?
182
Les autres critères à prendre en compte sont par exemple la présence d’un entourage, la
possibilité de placement dans des structures spécialisées…
Quel temps donnons-nous au patient pour atteindre ce niveau critique ?
La plupart des bonnes récupérations sont souvent prévisibles au vue des résultats
d’examens et se font le plus souvent rapidement. C’est un niveau de récupération
« intermédiaire » qu’il est plus difficile de prévoir avec certitude.
D’après la Multi Society Task Force, pour les patients végétatifs, il serait raisonnable (en se
basant uniquement sur les données cliniques) d’attendre au moins 3 mois pour ceux d’origine
anoxique et un an pour les post traumatiques avant de prendre une décision d’arrêt de soin.
Cependant, on sait maintenant que même au-delà, des patients sévèrement handicapés, auront
parfois la possibilité d’une lente amélioration spontanée. Celle-ci pourrait être accélérée et
augmentée par certains médicaments, et par de nouvelles techniques de rééducation. Le
handicap pourra être réduit par l’utilisation d’interfaces BCI ou par d’autres machines.
Aussi la certitude d’une absence de bonne récupération, se double également d’une incertitude
du niveau réel de récupération et de qualité de vie.
Pourquoi ne pas attendre et voir ?
Les raisons en faveur d’une prise de décision « rapide » d’arrêt de soins (c'est-à-dire
dans les 2 premiers mois) chez les patients dont les médecins estiment la qualité de vie future
insuffisante, notamment s’ils pensent qu’ils vont rester en état végétatif permanent sont :
- d’éviter la souffrance et le désarroi de la famille
- de préserver la dignité du malade.
- le côté démotivant pour le personnel soignant, dont les médecins de s’occuper d’un patient
au potentiel de récupération très limité.
- d’éviter l’occupation prolongée dommageable d’un lit de réanimation potentiellement « plus
utile » à un futur patient, ceci étant lié au manque de places dans des structures d’aval
adaptées. Cela rejoint la notion de coût :
Le coût estimé aux Etats-Unis pour un patient en état végétatif est de :
- pour les 3 premiers mois : 149 200$
- pour la première année, passés les 3 premiers mois : entre 126 000 et 180 000$
Soit une approximation annuelle aux Etats-Unis entre 1 et 7 milliards de $ par an.
(Même s’il faut nuancer ces chiffres par le travail créé…)
183
- la loi (cf chapitre suivant) et les possibilités d’arrêter les soins chez un patient dépendant
(euthanasie passive) plutôt que de provoquer activement la mort (euthanasie active)
Donc on peut dire que cette décision même si elle est prise de la manière la plus
compassionnelle et rationnelle possible par les médecins, n’est pas, au moins pour les patients
en état végétatif non permanent, centrée sur le patient.
En pratique, le niveau de handicap critique est donc un niveau de handicap probable
estimé sur un ensemble de données cliniques (dont l’expérience des médecins) et
paracliniques qui renseignent les médecins sur les possibilités de récupération du patient et
sur son niveau de handicap futur.
B-3) Comment faire ?
Dans les faits, l'euthanasie peut recouvrir plusieurs formes :
- l'euthanasie active, c'est-à-dire l'administration délibérée de substances létales dans
l'intention de provoquer la mort, à la demande du malade qui désire mourir, ou sans son
consentement, sur décision d'un proche ou du corps médical.
- l'aide au suicide, où le patient accomplit lui-même l'acte mortel, guidé par un tiers qui lui a
auparavant fourni les renseignements et/ou les moyens nécessaires pour se donner la mort.
- l'euthanasie indirecte, c'est-à-dire l'administration d'antalgiques dont la conséquence seconde
et non recherchée est la mort.
- l'euthanasie passive, c'est-à-dire le refus ou l'arrêt d'un traitement nécessaire au maintien de
la vie.
En pratique, en France, l’euthanasie active est interdite (cf chapitre suivant).
184
Réflexions autour de l’euthanasie passive :
o
Si certains trouvent hypocrite la distinction entre euthanasie active et euthanasie
passive, d’autres estiment que l’euthanasie passive est une façon de redonner son rôle
« naturel » à la mort et serait donc en accord avec la déontologie médicale. Elle s’oppose à
l’euthanasie active où la mort est provoquée.
En pratique, on peut distinguer le fait de ne pas débuter un traitement qu’on juge injustifié
au vue de la qualité de vie escomptée du patient ou de le retirer secondairement si on
estime alors qu’il correspond à un niveau de soins excessif . Arrêter un traitement une fois
qu’il a été commencé est difficile (Comme les respirateurs chez les patients avec sclérose
latérale amyotrophique, mais pourquoi arrêter alors si les patients ne le désirent pas ?). Il
existe une différence psychologique et émotionnelle pour les réanimateurs entre le fait de ne
pas débuter un traitement et le fait de le retirer. Dans une enquête réalisée auprès de 504
médecins de soins intensifs dans 16 pays d’Europe de l’Ouest : 93% ont répondu qu’ils ne
débutaient parfois pas un traitement si la qualité de vie future du patient leur semblait trop
mauvaise, tandis que seulement 77% ont dit qu’ils arrêtaient parfois un traitement. (J L
Vincent) Cela peut être un autre élément expliquant la décision précoce d’arrêt de soin chez
les patients en réanimation.
o
Que penser de l’arrêt de l’alimentation entérale et de l’hydratation ?
Aux Etats-Unis, la décision d’arrêt de soins chez un patient végétatif peut être prise si cela
semblait être la volonté du sujet avant son accident. L’euthanasie active est interdite et la
méthode recommandée est l’arrêt de l’alimentation et de l’hydratation. Une dizaine de jours
est nécessaire pour que le patient en état végétatif meure de déshydratation. 89% des
neurologues américains considèrent cette pratique chez les patients végétatifs comme éthique
contre seulement 56% des neurologues et neurochirurgiens belges (152,44). Rationnellement,
cette pratique n’est pas si choquante si on considère que le patient végétatif ne peut ressentir
de souffrance (bien que son organisme soit en état de stress provoqué par la déshydratation),
mais par empathie cela est difficilement supportable à la fois par les médecins et l’opinion
publique. Il est par ailleurs vrai que l’absence absolue de toute conscience chez tous ces
patients reste incertain. (L’affamement était mis en avant comme pratique intolérable par les
partisans « Pro Life » dans le cas Terri Schiavo)
Y a t il une différence éthique entre arrêter l’alimentation pour laisser mourir sur une dizaine
de jours un patient végétatif (certes sans conscience) de déshydratation et administrer un
médicament sédatif ou antalgique à dose létale ?
185
40% des médecins de soins intensifs interrogés en Europe répondent qu’ils ont parfois utilisé
des médicaments pour accélérer la mort chez des patients sans espoir de survie. Aux EtatsUnis, 20% seulement des neurologues estiment éthique d’autoriser la mort des patients en état
végétatifs à l’aide de médicament (197).
En dehors de la question de l’alimentation et de l’hydratation, l’euthanasie passive
concerne peu les patients végétatifs et les patients MCS. En effet, ceux-ci respirent le plus
souvent sans machine et peuvent rester en vie sans soins importants de manière prolongée.
Aussi, en France, une fois que la décision d’arrêt de soin a été prise, la plupart des traitements
en cours sont arrêtés, et certains produits sont administrés afin de provoquer ou accélérer la
mort. Ce sont le plus souvent des doses importantes de morphiniques ou d’anxiolytiques
sédatifs dépresseurs respiratoires permettant à la mort de survenir de manière paisible et sur
une période courte. La vitesse d’action et l’aspect « apaisé » du patient sont des paramètres
importants à la fois pour les proches du patient, mais également pour l’ensemble du personnel
soignant, car dans un service de réanimation, de telles décisions font partie de la vie du
service.
B-4) Que dit la loi ?
En France : (d’après le site du Sénat Français sur l’euthanasie : http://www.senat.fr)
L'euthanasie est un terme qui n'existe pas en droit français. Il n'existe donc pas de loi
spécifique concernant l'euthanasie. La mort donnée à un patient (euthanasie active), quels que
soient son état et sa volonté, est considérée comme un homicide : un acte de tuer
volontairement selon le code pénal. Ces pratiques sont donc sévèrement punies par la loi. Le
code pénal précise en effet que le "meurtre", la "non-assistance à personne en péril" et
"l'empoisonnement" sont des crimes passibles d'un procès devant les assises. Ces crimes sont
punissables de peines allant de 30 ans de réclusion criminelle à la perpétuité. Le code pénal
prévoit aussi une interdiction d'exercer la profession de médecin.
L'article 38 alinéa 2 du code de déontologie médical français interdit au médecin de
provoquer délibérément la mort du malade. Il est mentionné que « le médecin doit
accompagner le mourant jusqu'à ses derniers moments, assurer par des soins et mesures
appropriés la qualité d'une vie qui prend fin, sauvegarder la vie du malade et réconforter son
186
entourage. Il n'a pas le droit de provoquer délibérément la mort ». La violation de cette
disposition peut entraîner des sanctions disciplinaires.
L’inadéquation entre le vide juridique et les convictions des médecins, partagées par
beaucoup de familles et par une majorité de l’opinion publique (88% des personnes
interrogées estiment qu’un arrêt de soin peut être envisagé pour un patient en état végétatif :
sondage IFOP 2002) qu’une qualité minimale de vie future est indispensable à la poursuite de
soins chez un patient a longtemps conduit les médecins à s’exposer à de possibles poursuites
judiciaires. La nécessité d’une reconnaissance légale et d’un encadrement des pratiques
médicales d’ « arrêt de l’acharnement thérapeutique » (autrement dit d’euthanasie) est à
l’origine de la loi relative aux droits des malades et à la fin de vie (ou loi Leonetti) votée en
avril 2005 (Annexe 4). Elle a été élaborée sur la base d'un rapport de 2002 du Comité
consultatif national d'éthique, et permet d'arrêter un traitement ou de refuser un acharnement
thérapeutique (Celui-ci étant défini par le terme flou d’ « obstination déraisonnable »).
•
L’euthanasie passive et l’euthanasie indirecte « décriminalisées » :
Article 1er
… « Ces actes ne doivent pas être poursuivis par une obstination déraisonnable. Lorsqu’ils apparaissent inutiles,
disproportionnés ou n’ayant d’autre effet que le seul maintien artificiel de la vie, ils peuvent être suspendus ou ne
pas être entrepris. Dans ce cas, le médecin sauvegarde la dignité du mourant et assure la qualité de sa vie en
dispensant les soins visés à l’article L. 1110-10. »…
Cependant, cette nouvelle loi ne légalise absolument pas l'euthanasie active.
Nous avons vu précédemment comment l’euthanasie passive était peu adaptée aux patients
végétatifs et MCS (hormis si on considère l’hydratation comme un traitement)
En France, une hydratation est souvent maintenue. La mort intervient le plus souvent suite à
l’administration de médicaments sédatifs ou antalgiques. La prescription de ces médicaments
est plus justifiée d’après les médecins pour l’entourage du malade : famille et personnel
soignant. Cela permet d’éviter les signes cliniques de l’agonie et apporte une impression
« d’apaisement » au malade, qui participe à l’acceptation de la décision par les membres de
l’équipe soignante et rend ce moment moins pénible pour la famille.
187
Article 2
… « Si le médecin constate qu’il ne peut soulager la souffrance d’une personne, en phase avancée ou terminale
d’une affection grave et incurable, quelle qu’en soit la cause, qu’en lui appliquant un traitement qui peut avoir
pour effet secondaire d’abréger sa vie, il doit en informer le malade, sans préjudice des dispositions du quatrième
alinéa de l’article L. 1111-2, la personne de confiance visée à l’article L. 1111-6, la famille ou, à défaut, un des
proches. La procédure suivie est inscrite dans le dossier médical. »…
Néanmoins, la souffrance d’une personne en état végétatif étant « théoriquement nulle », et
l’induction de la mort étant l’effet principal recherché et non un effet secondaire, l’utilisation
de médicaments pour abréger la vie de personnes en états végétatifs n’est pas complètement
légale.
A moins que l’on considère que l’état végétatif est en lui-même une atteinte à la dignité d’une
personne, et que l’euthanasie dans ce cas là sert aussi à soutenir l’entourage.
… Article L. 1110-10
(Loi nº 2002-303 du 4 mars 2002 art. 3 Journal Officiel du 5 mars 2002)
Les soins palliatifs sont des soins actifs et continus pratiqués par une équipe interdisciplinaire en institution ou à
domicile. Ils visent à soulager la douleur, à apaiser la souffrance psychique, à sauvegarder la dignité de la
personne malade et à soutenir son entourage.
•
L’émergence de la notion de directives anticipées :
Cette loi d’avril 2005 a également introduit une nouvelle notion, celle de "testament de vie" :
toute personne majeure peut rédiger des directives anticipées au cas où elle serait un jour
incapable d'exprimer sa volonté. Ce testament de vie doit être daté et signé, avoir été rédigé
devant un témoin, par une personne saine d'esprit. Il n'existe pas de formulaire pré établi,
l'écriture et la forme de ce testament sont libres.
Article 7
…« Toute personne majeure peut rédiger des directives anticipées pour le cas où elle serait un jour hors d’état
d’exprimer sa volonté. Ces directives anticipées indiquent les souhaits de la personne relatifs à sa fin de vie
concernant les conditions de la limitation ou l’arrêt de traitement. Elles sont révocables à tout moment. A
condition qu’elles aient été établies moins de trois ans avant l’état d’inconscience de la personne, le médecin en
tient compte pour toute décision d’investigation, d’intervention ou de traitement la concernant. »…
188
En pratique, on peut se demander combien de personnes en France ont depuis 2005 laissées
des directives écrites en vue d’un état végétatif éventuel.
La loi Leonetti est donc un pas majeur en France, dans l’approche légale de certaines
réalités médicales plus en adéquation avec l’évolution de la société. Cependant, cette loi
laisse une marge d’interprétation aux médecins, et ne définit pas de procédure claire, ce qui
leur laisse une grande part de responsabilité.
N.B : Le droit européen prévaut sur le droit français, c'est pourquoi il est important de citer la
loi européenne qui s'applique dans les cas d'euthanasie. Le Conseil de l'Europe a adopté le 26
juin 1999 une recommandation sur la protection des droits de l'Homme et de la dignité des
malades incurables et des mourants, condamnant l'euthanasie active, c'est-à-dire l'acte de
donner la mort à un malade, mais autorisant l'arrêt de l'acharnement thérapeutique c'est-à-dire
l'euthanasie passive.)
189
Aider le réanimateur dans son choix
Les progrès de la réanimation ont conduit dans les années 60 et 70 à la définition de
nouvelles entités comme la mort cérébrale ou l’état végétatif. Plus récemment, l’identification
de patients avec un état de conscience minimale, de traitements cognitifs de haut niveau chez
certains patients végétatifs (148), ainsi que de la possibilité (extrêmement faible) de
récupération spontanée tardive ou suite à l’administration de médicaments a mis en lumière la
complexité réelle de l’évaluation de la conscience chez les patients sévèrement cérébrolésés et
l’absence de caractère obligatoirement fixé d’un état, même après plusieurs années.
La conviction de la société est qu’une qualité de vie future minimale est nécessaire.
Un arrêt de soins chez des patients trop sévèrement cérébrolésés pour pouvoir vivre un jour
avec une qualité de vie acceptable est donc justifié et éthique. Les patients concernés ne sont
pas uniquement les patients en états végétatifs « permanents » mais également des patients
dans le coma, des patients végétatifs avec un pronostic fonctionnel sombre et dans une
moindre mesure les patients pauci-relationnels ou sévèrement handicapés.
En France, contrairement aux pays anglo-saxons, ce sont avant tous les médecins
réanimateurs qui endossent cette responsabilité. Avec des soins adaptés la plupart de ces
patients ne mourront pas. Aussi après s’être battu pour la survie de leur patient en phase
aiguë, les réanimateurs décident parfois que poursuivre les soins serait déraisonnable au vu du
pronostic du patient et constituerait un « acharnement thérapeutique ». Cette décision
appelée « arrêt de soins » (et qui peut être de l’euthanasie active) est prise de manière
collégiale et de manière compassionnelle pour le patient et sa famille.
Les critères de ce choix dépendent de chaque centre. Entrent en jeu, en plus de l’aspect
purement médical, l’âge du patient, l’existence d’un entourage, les choix de la famille… La
famille garde une influence importante sur la décision des médecins même si la prise de
décision d’arrêt de soins se fait le plus souvent sans l’impliquer directement. Cela est justifié,
à la fois pour des critères de compétence de jugement mais aussi de poids trop lourd de cette
décision.
Le recours à cette pratique est aussi influencé par le peu de structures « d’aval »
adaptées à la prise en charge de ces malades lourdement handicapés (expliquant également le
peu d’études prospectives fiables sur le devenir de ses patients à long terme) et la crainte
d’avoir ses lits « encombrés » par des malades chroniques à l’espoir d’amélioration bien
faible. Il faut donc veiller à ce que l’euthanasie ne soit pas une solution de facilité moins
190
onéreuse que le développement d’une médecine palliative de qualité, mais reste un acte de
«d’ultime confiance » entre les médecins, le malade et sa famille.
L’interdiction légale de l’euthanasie active, les limitations de l’euthanasie indirecte ainsi
qu’une plus grande adéquation de l’euthanasie passive avec les convictions morales des
médecins, tendent à précipiter la décision à la phase précoce (le 1er mois).
Les premiers jours sont destinés à établir l’étiologie et l’ensemble du bilan lésionnel du
patient. De plus les drogues sédatives administrées pour l’intubation et la ventilation nuisent à
une évaluation objective. Cependant, une fois l’ensemble des renseignements collectés, le
patient est jugé de bon ou de mauvais pronostic de récupération.
De manière un peu schématique, les médecins doivent avoir pris une décision à la phase
précoce, si possible avant que le patient ne soit sevré du respirateur et qu’il ne sorte du service
de réanimation afin de rendre l’euthanasie la moins « visuellement active » à la fois pour eux
même, pour le reste du personnel et pour la famille.
Le challenge des réanimateurs en France est donc celui-ci : anticiper le devenir du
patient dans une triple logique : compassionnelle, légale et économique.
Le dilemme des réanimateurs et d’endosser la responsabilité pratiquement seuls du
choix compassionnel d’ « arrêt de soins » chez certains patients cérébrolésés, en phase
précoce (c'est-à-dire avant d’avoir la certitude du niveau de handicap effectif résiduel
du patient) et cela avec un aménagement légal encore insuffisant.
Comment réduire ce fardeau ?
o
en prenant la décision « à la phase d’état » plutôt que sur un pronostic (les possibilités
de récupérations spontanées passées la phase aiguë sont si lentes que si elles modifient l’état
de conscience du patient, elles modifient peu son autonomie).
Fixer « la date d’état » mériterait une étude prospective non biaisée sur le devenir des patients
végétatifs en fonction de l’étiologie. Cependant d’après les données de la Multi Society Task
Force, 3 mois pour un patient dans un état végétatif d’origine anoxique ou un an pour un état
végétatif traumatique seraient des durées logiques. (Même s’il est probable que les nouveaux
examens paracliniques permettent de sélectionner plus précocement les patients de bon et de
mauvais pronostic, cela mériterait des études prospectives.)
191
Laisser plus de temps pour la récupération clinique des patients, nécessiterait une
modification de la loi permettant une euthanasie active pour les patients végétatifs permanents
ou MCS (sauf si l’arrêt de l’hydratation chez ces patients est la procédure recommandée).
Pourtant cette méthode, bien que privilégiant le patient (mais probablement pas la famille), se
heurte psychologiquement à une plus grande difficulté de tuer un patient passée la phase
précoce, malgré un niveau de certitude de mauvaise récupération probable plus grand.
o
Prendre une décision fiable de manière précoce (ce qui privilégie la famille, les
soignants et la société). Cela est possible en réduisant la probabilité de sous-estimation du
niveau de récupération du patient grâce à l’utilisation d’outils essentiellement
paracliniques de plus en plus fiables et pertinents. Ces derniers permettent de
s’affranchir du délai d’observation clinique nécessaire pour s’assurer de l’absence de
récupération jusqu’à un niveau de handicap modéré.
L’exploration clinique et paraclinique des patients dans le coma à la phase précoce a
donc ce double objectif : apprécier l’étiologie du coma (afin de guider les soins) et son
pronostic. Les explorations neurophysiologiques pourraient apporter à l’avenir des
informations capitales sur la préservation de capacités cognitives résiduelles (testables avec
une batterie de tests en potentiels évoqués par exemple) chez ces patients qui présentent au
départ une performance clinique quasi absente. Ces renseignements fonctionnels associés à
des renseignements structurels fins comme l’état des voies de connexions par analyse de la
substance blanche par les techniques IRM en tenseur de diffusion ou comme l’analyse
chimique in vivo de marqueurs de la souffrance neuronale en spectro IRM sont capitaux afin
de pouvoir sélectionner les patients pour lesquels les soins intensifs doivent être maintenus
au-delà de la durée d’évaluation habituelle de ceux pour lesquels tous les éléments sont en
faveur d’un mauvais pronostic. Il convient de déplorer pour l’instant un accès à l’IRM encore
trop restrictif en France pour les patients de réanimations et le peu d’équipes formées aux
techniques électrophysiologiques (notamment aux potentiels évoqués cognitifs).
La terminologie « permanent » est statistiquement vraie à l’échelle de groupe et sur une
durée définie mais parfois fausse à l’échelle individuelle, avec une évaluation adaptée et sur
un temps long. Certains de ces patients sévèrement cérébrolésés ont des capacités de
récupération. Elle est limitée, très lente spontanément. Faire un bilan des « modules
cérébraux » fonctionnels permettrait également de sélectionner les patients qui pourraient le
192
mieux bénéficier d’une rééducation précoce (notamment grâce à des paradigmes en
électrophysiologie), de médicaments, ou de stimulation électrique afin d’optimiser leur niveau
de récupération. Les critères critiques justifiant les soins intensifs sont donc amenés à
changer au fur et à mesure des progrès d’évaluation pronostique mais également des
thérapeutiques.
Je souligne l’importance de la réalisation de grandes études prospectives non
biaisées (par la « prophétie auto-réalisée » consistant à arrêter les soins chez les patients pour
lesquels l’examen sensé être évalué est en faveur d’un mauvais pronostic.) pour l’évaluation
de la récupération spontanée ou avec rééducation, et des différents examens paracliniques à
visée pronostique. Ces études apporteront des renseignements fondamentaux permettant
d’établir des arbres décisionnels fiables qui pourraient servir de base à des procédures claires,
soulageant en partie les réanimateurs. Néanmoins, il est certain que, malgré la réalisation de
sous groupes, ces données resteront longtemps des paramètres statistiques d’études de
population souvent hétérogène. Au contraire, les réanimateurs doivent prendre des
décisions à l’échelle individuelle. Leurs décisions doivent rester basées sur une
convergence d’arguments intégrés dans une expérience clinique personnelle.
193
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May 9;66(9):1300-3.
208. WONG PS, BERNAT E, SNODGRASS M, SHEVRIN H. Event-related brain correlates of associative learning
without awareness. Int J Psychophysiol. 2004 Aug;53(3):217-31.
209. Working group convened by the Royal College of Physicians and endorsed by the Conference of
Medical Royal Colleges and their faculties of the United Kingdom. The permanent vegetative state. J R
Coll Physicians Lond. 1996 Mar-Apr;30(2):119-21.
210. YAMAMOTO T, KOBAYASHI K, KASAI M, OSHIMA H, FUKAYA C, KATAYAMA Y. DBS therapy for the
vegetative state and minimally conscious state. Acta Neurochir Suppl. 2005;93:101-4.
211. YINGLING CD, HOSOBUCHI Y, HARRINGTON M. P300 as a predictor of recovery from coma. Lancet.
1990 Oct 6;336(8719):873.
212. YOUNG GB, JORDAN KG, DOIG GS. An assessment of nonconvulsive seizures in the intensive care unit
using continuous EEG monitoring: an investigation of variables associated with mortality. Neurology.
1996 Jul;47(1):83-9.
205
ANNEXES
Annexe 1 : Coma Recovery Scale –Revised (CRS-R)
GIACINO JT, KALMAR K, WHYTE J. The JFK Coma Recovery Scale-Revised: measurement characteristics
and diagnostic utility. Arch Phys Med Rehabil. 2004 Dec;85(12):2020-9.
(Traduction française : Steven Laureys. Service de Neurologie et Centre de Recherches du Cyclotron
Université de Liège)
206
Annexe 2 : Wessex Head Injury Matrix (WHIM)
SHIEL A, HORN SA, WILSON BA, WATSON MJ, CAMPBELL MJ, MCLELLAN DL. The Wessex Head Injury
Matrix (WHIM) main scale: a preliminary report on a scale to assess and monitor patient recovery after
severe head injury. Clin Rehabil. 2000 Aug;14(4):408-16.
Traduction française: Majerus S, Azouvi P, Fontaine A, Marlier N, Tissier A-C, van der Linden M.
207
208
209
210
211
Annexe 3 : Liste Ferrand et Alario
FERRAND L., ALARIO F.-X. Normes d’associations verbales pour 366 noms d’objets concrets. L’Année
Psychologique, 98, 659-70.
212
Annexe 4 : Loi d’avril 2005 relative aux droits des malades et à
la fin de vie (Loi Leonetti)
213
214
215
216
217
218
219
ANNEE : 2006
NOM ET PRENOM DE L’AUTEUR : CHAUSSON Nicolas
PRESIDENT DE THESE: Monsieur le Professeur Jean-Claude WILLER
DIRECTEUR DE THESE : Monsieur le Docteur Lionel NACCACHE
TITRE DE LA THESE :
Exploration fonctionnelle des patients dans le coma: Les apports de l’électrophysiologie
Les progrès de la réanimation rendent possible la survie de nombreux patients suite à une
lésion cérébrale. Chez ces patients au registre comportemental réduit, les techniques
électrophysiologiques permettent une exploration fonctionnelle des capacités neurologiques
préservées.
L’électroencéphalographie est une technique ancienne toujours pertinente dans l’évaluation
diagnostique et pronostique des patients dans le coma. Elle bénéficie des développements
récents de l’informatique élargissant ses champs d’application. Plus récemment, les potentiels
évoqués « primaires » sont utilisés pour l’évaluation plus spécifique de l’intégrité d’un
système sensoriel. Mais alors que la destruction d’un tel système est le plus souvent de
mauvais pronostic, sa préservation est peu indicatrice de réveil ou du niveau de séquelles
neuropsychologiques. La mise en évidence grâce aux potentiels évoqués cognitifs, chez
certains patients comateux, d’un traitement de haut niveau de l’information semble pertinente
sur le plan pronostique (Mismatch Negativity et réveil). De nombreux paradigmes sont en
cours d’évaluation testant la préservation de capacités nécessaires à une bonne qualité de vie
comme la compréhension du langage.
Car, alors que la survie du patient n’est plus compromise, les réanimateurs estiment parfois
qu’une décision d’arrêt de soins s’impose si la qualité de vie future du patient est jugée
insuffisante et donc cause d’une souffrance pour lui et sa famille. Le dilemme du réanimateur
nait de la confrontation éthique de cette conviction à la probabilité non nulle de récupération
plus tardive d’une qualité de vie signifiante chez certains de ces patients.
L’intérêt des techniques électrophysiologiques, en complément des apports récents de
l’imagerie est qu’elles pourraient permettre la sélection précoce des patients pour lesquels la
poursuite des soins intensifs est justifiée par un niveau de qualité de vie probable suffisant.
MOTS-CLES :
- coma
- électrophysiologie
- pronostic
- potentiel évoqué
- état de conscience
ADRESSE DE L’UFR : 8, Rue du Général SARRAIL, 94010 CRETEIL
220
221

Exploration fonctionnelle des patients dans le coma: Les apports de

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