MADRID, 21 (EUROPA PRESS)
Une équipe de chercheurs des National Institutes of Health (États-Unis) et de l'Université de Cambridge (Royaume-Uni) a découvert que la carte corporelle du cerveau reste intacte après l'amputation d'un membre, contredisant la croyance antérieure selon laquelle elle se réorganise pour compenser la perte.
L'étude, publiée dans la revue Nature Neuroscience, a des implications pour le traitement des douleurs du membre fantôme et pour faciliter le contrôle des prothèses robotisées. Cette étude compare l'activité cérébrale de trois personnes devant subir une amputation de la main, avant et après l'intervention.
Ces cartes sont responsables du traitement des informations sensorielles telles que le toucher, la température et la douleur, ainsi que la position du corps. Si vous touchez quelque chose de chaud avec votre main, une région spécifique du cerveau est activée ; si vous vous cognez l'orteil, une autre région est activée.
« D’après nos travaux précédents, nous soupçonnions que les cartes cérébrales resteraient largement inchangées, mais la mesure dans laquelle la carte du membre manquant est restée intacte était étonnante… Étant donné que le cortex somatosensoriel est responsable de l’interprétation de ce qui se passe à l’intérieur du corps, il semble surprenant qu’il ne semble pas savoir que la main n’est plus là », a déclaré Tamar Makin, l’un des principaux auteurs de l’étude et professeur à l’Université de Cambridge.
Au cours de la recherche, des scanners cérébraux ont été utilisés pour établir des cartes de la main et des lèvres de chaque individu, les lèvres étant positionnées près de la main sur ces cartes. Après avoir examiné les cartes avant et après l'amputation, les scientifiques ont constaté que la région cérébrale correspondante était activée de manière presque identique.
AUCUN SIGNE DE RÉORGANISATION DE LA CARTE DU CORPS ET DU CERVEAU
Les scientifiques ont reconnu que s'ils n'avaient pas su quand les données avaient été collectées, ils n'auraient pas pu distinguer les deux cartes. En revanche, un algorithme d'apprentissage automatique n'a eu aucune difficulté à distinguer quel doigt fantôme bougeait avant et après l'amputation.
« Nous n'avons observé aucune preuve de la réorganisation supposée par la pensée classique. Les cartes cérébrales sont restées statiques et inchangées », a déclaré Hunter Schone, premier auteur de l'étude et chercheur à l'Université de Pittsburgh (États-Unis).
Il convient de noter qu'il s'agit de la première étude analysant les cartes des mains et du visage d'individus avant et après amputation. Les travaux précédents reposaient exclusivement sur des analyses réalisées après amputation, ce qui explique l'hypothèse selon laquelle, après l'amputation d'un membre, les régions voisines se réorganisaient et occupaient la zone précédemment attribuée au membre manquant.
Comme cela ne se produit pas, on peut expliquer pourquoi la plupart des personnes ayant subi une amputation rapportent des sensations telles que des douleurs ou des démangeaisons dans des membres qui ne sont plus en place.
« Les parties restantes des nerfs, toujours à l'intérieur du moignon, ne sont plus connectées à leurs récepteurs terminaux. Elles sont complètement déconnectées des récepteurs sensoriels qui leur transmettaient constamment des signaux. Sans récepteurs terminaux, les nerfs peuvent continuer à croître, formant un épaississement du tissu nerveux et envoyant des signaux confus au cerveau », a souligné Schone.
De plus, les chercheurs ont conclu que les limites des cartes cérébrales ne sont pas bien définies et que chaque zone ne se limite pas exclusivement à une seule partie du corps.
Pour compléter les résultats, ces résultats ont été comparés à ceux de 26 participants ayant subi une amputation des membres supérieurs en moyenne 23,5 ans auparavant, montrant également des représentations similaires aux trois sujets étudiés, suggérant la stabilité à long terme des représentations des membres amputés.
DES RÉSULTATS PROMETTEURS POUR LES THÉRAPIES
Le Dr Schone a souligné que ces découvertes permettront aux nouvelles technologies de progresser vers l’accès à des détails plus fins de la carte de la main, comme la distinction du bout du doigt de la base, ainsi que la restauration d’aspects qualitatifs et complexes de la sensation, tels que la texture, la forme et la température.
« Cette étude nous rappelle avec force que même après la perte d'un membre, le cerveau s'accroche au corps, attendant que nous nous reconnections... Les thérapies les plus prometteuses impliquent de repenser la manière dont la chirurgie d'amputation est réellement réalisée, par exemple en greffant des nerfs dans un nouveau muscle ou une nouvelle peau afin qu'ils aient un nouvel endroit où s'attacher », a-t-il ajouté.
En fait, sur les trois participants, l'un d'eux souffrait d'une douleur importante au membre avant l'amputation, mais a subi une intervention complexe de greffe de nerfs dans un nouveau muscle ou une nouvelle peau, et ne ressent désormais plus aucune douleur. Les deux autres participants ont reçu un traitement standard et continuent de ressentir une douleur fantôme.
« Si le cerveau était reprogrammé après une amputation, ces technologies seraient inefficaces. Si la zone qui contrôlait auparavant la main était désormais responsable du visage, ces implants seraient tout simplement inefficaces. Nos résultats offrent une réelle opportunité de développer ces technologies dès maintenant », a déclaré Chris Baker, co-auteur de l'étude et membre des National Institutes of Health.
DÉCHIFFRER OU REDÉFINIR LA RÉORGANISATION CORTICALE
D'autre part, le chef du Groupe de Neurophysiologie Expérimentale de l'Unité de Recherche de l'Hôpital National des Paraplégiques, Juan de los Reyes Aguilar, a expliqué dans des déclarations envoyées à SMC Espagne que ce travail pourrait contribuer à déchiffrer « et même à redéfinir » la complexité du phénomène de réorganisation corticale.
« Compte tenu des données sur la douleur perçue présentées dans l'article, on pourrait soutenir que le concept de réorganisation corticale après une amputation ou une lésion de la moelle épinière est un peu plus complexe que ce qui est actuellement présenté dans la littérature, qui se réduit à une expansion de la zone corticale activée, et pourrait se concentrer sur des altérations de la perception sensorielle », a expliqué De los Reyes, membre du Service de santé de Castille-La Manche (SESCAM), de l'Institut de recherche en santé de Castille-La Manche (IDISCAM) et de la Société espagnole de neurosciences (SENC).
