imaginer ou réaliser un mouvement provoque la même activité electrique dans le cerveau.

Une équipe de la Mayo Clinic américaine de Rochester(MN) a expérimenté sur quatre patients l'implantation d'une electrode de neuro timulation posée à même la dure mêre. Reliée à un radio recepteur lui meme implanté sur le patient, l'electro stimulation générée par l'electrode a permis au patient après plusieurs séances de rééducation d'effectuer plusieurs centaines de metres sur tapis roulant, et ce tant que la stimulation était maintenue.

Cette nouvelle technique s'adresse en premier lieu aux blessés de la moelle épinière.

source: revue Nature Medicine 24 Septembre 2018

"Jusqu’à maintenant, on avait de la mort l’image d’une faucheuse brutale. À cette idée ancienne se juxtapose aujourd’hui une représentation radicalement nouvelle, celle du suicide cellulaire jouant le rôle d’un sculpteur du vivant.(...) Ce qui est nécessaire à la vie d'une cellule, c'est la présence d'autres cellules. Au niveau cellulaire et donc élémentaire, c'est les relations entre les cellules qui déterminent leur survie ou leur disparition. Les relations entre la vie et la mort peuvent ne pas être celle de la destruction mais être de l'ordre des communications.".

 L’idée nouvelle est la suivante : ce qui cause la maladie ne détruit pas les cellules, mais modifie la manière dont les signaux qui contrôlent la vie et la mort sont émis ou perçus par les cellules. Alors, si on parvient, malgré la présence d’un agent infectieux agresseur, à empêcher par des médicaments les cellules de répondre à ces signaux en s’autodétruisant, on réussira à empêcher la maladie de se développer. Cette démarche expérimentale a été utilisée depuis quatre ou cinq ans chez l’animal et donne des résultats tout à fait spectaculaires.. 

Le professeur Ameisen , immunologue auteur de :"Le suicide cellulaire ou la mort créatrice

Éditions du Seuil, 1999, ouvre un champ de recherche sur la réparation non par le biais de la lutte contre l'aggression cellulaire mais par le renforcement des signaux qui empêchent le déclenchement du processus d'autodestruction cellulaire, mécanisme non seulement inhérant mais indispensable au développement du vivant .

interview de J.C. Ameisen juillet 2018

la sculpture du vivant , web site avril 2000

José-Alain Sahel fait le point sur les prothèses visuelles et la thérapie génique.Génétique moléculaire et imagerie haute définition sont les piliers des avancées actuelles dans la réparation de l'oeil, au point de faire évoluer le point de vue de l'auteur sur une hypothétique greffe de l'oeil, qu'il jugeait insensé il y a quinze ans. 

Le discours du Pr J-A. Sahel au Collège de France (janvier 2016) est ici

La mémoire repose sur cinq systèmes de mémoire

La mémoire se compose de cinq systèmes de mémoire impliquant des réseaux neuronaux distincts bien qu’interconnectés :

• La mémoire de travail (à court terme) est au cœur du réseau.
• La mémoire sémantique et la mémoire épisodique sont deux systèmes de représentation consciente à long terme. 
• La mémoire procédurale permet des automatismes inconscients.
• La mémoire perceptive est liée aux sens.

Cet ensemble complexe est indispensable à l’identité, à l’expression, au savoir, aux connaissances, à la réflexion et même à la projection de chacun dans le futur

source:https://www.inserm.fr/index.php/thematiques/neurosciences-sciences-cognitives-neurologie-psychiatrie/dossiers-d-information/memoire

  Danser avec une jambe bionique, Hughes Herre du MIT de Boston en fait la démonstration. La bionique, objet de sciences fiction est devenu réalité. Dans cette conférence, il présente les dernières avancées dans le remplacement de membres perdus par la robotique. Prochaine étape: la connexion avec le système nerveux sensoriel. Spectaculaire, mais réel.

Réparer le cerveau blessé de nos proches? Un horizon maintenant accessible à notre génération.

Béchir Jarraya, neurochirurgien à l'Hopital Henri Mondor , responsable Equipe Avenir Inserm, explique dans ce court interview sa conviction qu'enfin, la réparation du cerveau est à la portée des équipes médicales de ce siècle: "Imaginer réparer le cerveau, remplacer ce que le cerveau a perdu c’était complètement de la science fiction! "

Dans une serie d'entretiens que l'INSERM a réalisé, il affirme ses convictions.

son interview ici

Rêves de recherche, une série vidéo de l'INSERM (2015)

"Il existe un cerveau minimal commun", des zones anatomiques partagées par toute l'humanité, et qui déterminent les fonctions communes de l'humanité: voir, parler, bouger, communiquer. Mais pour le reste, chacun se fabrique son propre cerveau. Aucun des sept milliardd d'humains n'a un cerveau identique à celui de son voisin.  La cartographie du cerveau, héritage des première avancées neurologiques, a vecu. La connectivité neuronale & sa plasticité sont aujourd'hui la norme scientifique dans le domaine de la réparation du cerveau. 

  Imaginez qu’on puisse aller jusqu’à amputer votre cerveau de la zone du langage, la fameuse « aire de Broca », sans vous priver pour autant de la parole… Science-fiction ? En aucun cas. C’est ce qu’a prouvé le professeur Duffau qui, à ce jour, a opéré plus de six cents tumeurs cérébrales, sans séquelles.  il a révolutionné la neurologie et mis fin à une croyance erronée vieille de cent cinquante ans. En effet, le cerveau n’est pas divisé en zones indépendantes comme on le croyait, mais organisé en réseaux interactifs et doté d’une étonnante plasticité. Il est donc capable de s’adapter ou de se remodeler en permanence, offrant aux patients une récupération et une qualité de vie qu’on imaginait jusqu’ici impossibles.

Un immense message d’espoir

Pour lire l'interview du Pr Duffau : l'express 02/10/2014

Un défi majeur pour la réparation du cerveau est d’obtenir des neurones corticaux de couche et d’aire appropriées afin de rétablir de façon spécifique les voies corticales lésées.
Les résultats obtenus par les équipes d’Afsaneh Gaillard et de Pierre Vanderhaeghen de l’Institut de Recherche Interdisciplinaire en Biologie humaine et moléculaire de Bruxelles démontrent, pour la première fois, chez la souris, que les cellules souches pluripotentes différenciées en neurones corticaux permettent de rétablir les circuits corticaux lésés adulte sur le plan neuroanatomique et fonctionnel.
Certes ces travaux portent sur l'animal. Certes, la greffe de cellules souches est expérimentée sur les couches neuronales les plus accessibles du cerveau. Le parcours est long avant une application thérapeutique humaine. Mais la voie est ouverte.
Ces travaux sont la publication officielle d'une experimentation démarrée depuis 2013. Nous en avions fait mention en 2014 dans cet article

Illustration montrant l’intégration des neurones
greffés dans le cerveau après la lésion deux mois
après greffe. Les projections spécifiques de cerveau
adulte (rouge) vers les neurones greffés (vert). 
 

source: INSERM 09 mars 2015

Revue Neuron 04 Mars 2015

Tétraplégique depuis 4 ans, il parvient à bouger sa main grâce à sa pensée.S’appuyant sur les recherches de Chad Bouton, un inventeur américain qui travaille notamment sur les méthodes permettant de décoder l’activité cérébrale, les médecins, associés à l’organisation non-lucrative Battelle, ont mis au point une technologie appelée Neurobridge. Le jeune tétraplégique, paralysé depuis un accident de plongée, a subi une opération visant à implanter une micro puce de 3,8 millimètres de large dans son cerveau. Composée de 96 électrodes, elle est capable de ‘lire’ les pensées et de les transmettre à l’ordinateur auquel elle est connectée. La machine envoie à son tour l’information vers une manche placée sur l’avant-bras du patient, qui à l’aide d’électrodes, stimule les muscles et permet à la main de bouger. Ian Burkhart a ainsi pu fermer sa main, la rouvrir, et attraper une cuillère, des résultats qui dépassent les attentes des médecins.

En savoir plus : http://www.maxisciences.com/t%E9trapl%E9gie/tetraplegique-depuis-4-ans-il-parvient-a-bouger-sa-main-grace-a-sa-pensee_art32904.html
Copyright © Gentside Découverte

source: Gentside Découverte juin 2014

 En mai dernier, lors de l’évènement TechCrunch disrupt New-York, la start-up BioBots présentait ainsi au public son imprimante capable de créer des tissus humains vivants, reproduisant pour l’occasion la célèbrissime oreille coupée de Van Gogh sous les yeux d’une audience médusée. Depuis peu, cet appareil est disponible à la vente, moyennant une dizaine de milliers de dollars.

source:l'atelier.net 20 octobre 2015

Le 12 septembre 2014 , au Kobe City Hospital, une équipe d'ophtalmologues réalise une greffe de cellules IPS dans l'oeil d'un patient atteint de DMLA. Un an après le 2 octobre 2015, l'équipe communique le bilan de l'opération: aucun effet secondaire pas de tumorisation cancéreuse des cellules implantées, aucun immunosuppresseur en réponse à une réaction de rejet utilisé.

L'équipe de Kobé a réalisé le premier essai cliniquesous la direction du  pr  Shinya Yamanaka,collaboratrice du prix Nobel Masayo Takahashi(高橋 政代),  récompensé pour ses travaux sur  les cellules souches pluripotentes (IPS).

Si le patient n'a pas selon le communiqué récupéré l'intégralité de sa vision, l'opération a stabilisé depuis un an sa dégnérescence maculaire, sans à ce jour d'effets secondaires redoutés dans ce type de greffe de cellulles souches pluripotentes.

source: fondation RIKEN Kobé Japon 02 octobre 2015  

stemcell novembre 2014

  L'équipe du Docteur J.Bloch, neurochirurgienne  au CHUV de Lausanne a testé avec  succes l'autogreffe de cellules souches neurales chez les primates atteint de  lésions cérébrales (AVC). Les résultats sont encourageants , puisque l'autogreffe a  permis la reprise de l'amélioration fonctionnelle des animaux, alors que l'amélioration  naturelle semblait elle marquer le pas. Elle affirme dans une communication faite lors  de la semaine suisse du cerveau (mars 2015)  etre en mesure, une fois les  autorisations obtenues, de pratique cette autogreffe de cellules souches sur des  patients atteints de lésions cerebrales accidentelles (AVC, AVP, etc.).  

 source: la semaine du cerveau 2015 

Plus de 20.000 nouveaux cas de lésions de la moelle épinière chaque année dans le monde occidental et aucun médicament n'existe à présent pour les traiter. La seule option thérapeutique est la chirurgie, en impliquant une ou plusieurs opérations. Les conséquences de tels traumas sont la paraplégie ou la tétraplegie, et le prix total pour soigner un patient est estimé entre 1 et 2 millions d'euros.

MAP4343 est entré en phase 2 d'homologation.

"Il n’existe pas de médicaments homologués dans le traitement des lésions neurologiques. Il y a trois molécules, mais qui agissent sur la régénération des axones, alors que nous ciblons de notre côté la croissance des neurites, processus qui intervient dans la neuroplasticité. Ces programmes concurrents sont au nombre de deux aux États-Unis, au stade des phases II. Le premier est celui portant sur Cethrin d’Alseres Pharmaceuticals, et le second est mené par Novartis. Le troisième, conduit en Allemagne, n’est pas encore en phase I »note D.Le Bouteiller,conseiller executif du Pr Baulieu (unité Inserm31 CHU Kremlin Bicetre).

Étienne-Émile Baulieu a découvert ce qu'il a appelé les "neurostéroïdes", "c'est à dire la fabrication d'hormones stéroïdes par le cerveau. De fil en aiguille, on est arrivé à découvrir un nouveau mécanisme d'action de ces neurostéroïdes au niveau des microtubules, des petits tubes qui emmènent les molécules de nutrition et d'information d'un point à l'autre des neurones".Les composés de Mapreg, qui ont fait l’objet en 2004 d’un dépôt de brevet accordé en France et dans l’Union européenne, sont de plus administrables par voie générale (injection sous-cutanée) et non locale, grâce à sa capacité à passer la barrière hémato-encéphalique, tout en présentant une toxicité très faible ».

source: Mapreg 2014

Comme annoncé lors de son attribution du Prix Nobel, M.Takahashi & son équipe ont débuté le 12 septembre 2014 les essais cliniques de greffe de cellules iPS chez un patient agé atteint de dégénérescence maculaire.Objectif: redonner pleine vue au patient en refabriquant des cellules rétiniennes à partir de cellules de peau reprogrammées en cellules souches (les cellules iPS) et injectées. 

source: Fondation RIKEN Kobé Japon 12/09/2014

pour mémo: notre article du 02/02/2014

La tétraplégie fonctionnelle est très largement associée aux blessés du cerveau. De l'immobilité allongée à la position assise avant la rééducation motrice des quatre membres, beaucoup de temps se passe. Du lit au fauteuil puis à la marche, le mobilier doit s'adapter.

Le CHU de Lille a conçu son "concept room" de la chambre d'hopital de demain. Présenté au Salon Expo de 2012, il présente le prototype du fauteuil revalidant de l'immédiat demain.

source: creativblog.fr 2012 

source: le clubstersanté de la région NPC

Les scientifiques savent depuis longtemps que, parmi les premières zones du cerveau à dégénérer dans la maladie d'Alzheimer, les zones sources de symptômes tels que la perte de mémoire et la désorientation, sont l'hippocampe et le cortex entorhinal (Brodmann 28). Ces deux régions du cerveau contiennent trois types de neurones qui contribuent à la formation de la mémoire spatiale et à l'information spatiale dans la mémoire épisodique, à partir de nos expériences de vie.
Ces 3 types de neurones fournissent un système GPS interne au cerveau. La complête description des mécanismes d'orientation spatiale ont valu le prix Nobel à ses découvreurs. Si les resultats de cette recherche n'apporteront aucune thépapeutique avant une vingtaine d'année, ils permettent d'envisager très rapidement un diagnostic précoce de la maladie d'Alzheimer.

source: Science 29 avril 2011 & santelog 03 mai 2011

Les actions et les comportements oro-faciaux (parole & alimentation) impliquent 26 muscles et 2 nerfs principaux. Ils sont médiés par plusieurs circuits spécifiques dans le tronc cérébral. Plus précisément, la formation réticulée du tronc cérébral,véritable interrupteur de la conscience,  et en particulier l'IRT, semble contenir les GPC et les réseaux neuronaux controleurs des divers mouvements oro-faciales. Néanmoins, une preuve concluante pour les emplacements exacts et les types de cellules comprenant GPC et CRG et de la plupart des mouvements oro-faciales fait encore défaut. 

Les auteurs de l'étude suggèrent une organisation hiérarchique de groupes spécifiques de neurones communiqant sur le modèle des "bus" informatiques.

source:cell.com juillet 2014

L'immobilité des membres supérieurs & inférieurs est la conséquence quasi-systématique des blessures du cerveau. Non que tout le système neuro physiologique périphérique de commande soit en cause (il est dans la quasi totalité des cas intacts), mais parce que le système central de controle est devenu inopérant.

 Une équipe de l'Université de Saint Louis (USA) a expérimenté IpsiHand, association d'un casque EEG & d'une neuro prothèse capable de rendre, sous certaines conditions diagnostiques précises, leur mobilité aux deux mains d'un(e) blessé(e) du cerveau. 

L'étude précise que la compagnie américaine Becker Oregon propose un équipement complet pour 325 US $.

source:An EEG-based Brain Computer Interface for  Rehabilitation and Restoration of Hand Control following Stroke Using Ipsilateral Cortical Physiology 

Les travaux  conduits par le Coma Science Group de l'Université de Liège, avaient pour objectif de comparer les résultats des tests cliniques standards avec ceux de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et des test par PET Scan.
Un examen PET débute par l'injection d'un produit légèrement radioactif associé à du glucose. Plus les cellules de notre organisme sont actives, plus elles consomment de glucose. Réaliser un PET Scan du cerveau permet ainsi de visualiser les régions dans lesquelles de nombreux neurones sont activés. 126 patients en état de conscience diminué ont été inclus dans cette étude. 41 étaient décrits en état végétatif, 81 en état pauci-relationnel et 4 diagnostiqués avec un locked-in syndrome. Le PET Scan s'est révélé être d'une "haute sensibilité pour l'identification des patients en état de conscience minimale" tandis que l'IRM se montrait "moins sensible". Dans l'année suivante, neuf de ces treize patients ont montré un retour à un état de conscience minimale, voire à "un degré plus élevé de conscience". Ces travaux suggèrent que "l'imagerie par PET Scan peut révéler des processus cognitifs qui ne sont pas repérables par les tests traditionnels", explique le responsable de l'étude, le Pr Steven Laureys, de l'Université de Liège en Belgique.Cette exploration du cerveau pourrait repérer les patients en état végétatif mais "qui ont un potentiel de récupération à long terme".

source: AFP 04/2014

complément:quotidien du médecin 04/2014

En utilisation l'EEG fonctionnelle, une équipe mixte CEA-APHP a défini cinq marqueurs cérébraux significatifs d'une état de conscience cérébrale: 1-persistance de potentiel electrique au de là de 300 ms après le stimulus, en particulier dans le cortex préfrontal, 2- modification tardive et persistante: accroissement des ondes gamma,suppression des beta, et blocage des 3- augmentation continue et tardive  de la cohérence dans la gamme des ondes beta, 4-augmentation sur le long terme du signal de réponse au stimulus. 

Ce résultat est important pour pouvoir qualifier notamment les états de conscience minimale et de conscience.

source: Converging Intracranial Markers of Conscious Access Plos One 03/2009 

Bedside scan can show embers of consciousness in comas new scientist 10/2013

 La physiopathologie du traumatisme cranien implique au moins deux étapes. L'événement initial mécanique provoque des dommages structuraux au tissu cérébral. Cette blessure primaire est suivie d'une lésion secondaire, un processus complexe qui peut s'étendre de quelques minutes à plusieurs mois et conduit à une altération de la fonction et de la mort des neurones.  L'acidose est un des facteur qui pourrait contribuer à la lésion secondaire. Des études antérieures ont montré que le pH des tissus du cerveau tombe après le traumatisme. L'acidose peut être due à une ischémie et à des changements métaboliques induits par la blessure. L'administration de bicarbonate NaHCO3 en cette pahes secondaire semble maintenir le pH en stoppant l'acidose induite.

source: Yin T plos one 26/08/2013

L’ischémie cérébrale est un des dénominateurs communs à l’ensemble des lésions cérébrales aiguës, qu’elles soient d’origine vasculaire ou traumatique. L’oxygénothérapie hyperbare (OHB) permettrait de suppléer cette carence en oxygène et d’inverser un processus théoriquement réversible d’ischémie avant la constitution de lésions définitives. En effet, l’OHB a un effet neuroprotecteur lié à différents mécanismes comme la modulation du stress oxydatif, de l’inflammation et du métabolisme cérébral en particulier mitochondrial. Toutefois, les résultats des essais cliniques se sont avérés décevants pour l’ischémie cérébrale et incertains pour le traumatisme crânien. La possibilité de combiner des gaz inertes à la séance d’OHB, en particulier l’argon ou le xénon qui ont fait la preuve expérimentale de leurs effets neuroprotecteurs, pourrait apporter un bénéfice supplémentaire 

source:journal elsevier 12/2013

Dans une étude portant sur 60 blessés en etat végétatif, ou conscience minimale, l'administration de 10mg de zolpidem a produit une amélioration de la conscience, pour 12 blessés, & un changement significatif pour un blessé, sans pour autant en avoir une confirmation clinique. Si l'inocuité de la molécule est confirmée, son efficacité, réelle mais temporaire, est à relativiser. Condition nécessaire & suffisante pour inciter les praticiens à en appliquer le protocole d'administration.

source: functionnal neurology 2013:28-4

Les chercheurs du CHU de Toulouse /Inserm  U825 ( Pr Chollet, Dr Stein Silva) débouchent à la suite d'une étude sur des blessés en état neurologique végétatif la conclusion que ce n'est pas la diminution d'activité cérébrale globale qui fait qu'une personne reste en état végétatif mais seulement des modifications de l'activité de certaines structures cérébrales. La perte du lien fonctionnel entre ces régions pourrait donc être à l'origine de ces phénomènes. La formation réticulée activatrice, tournée vers l'extérieur, au lieu d'acheminer les informations vers les zones adéquates, forme alors une sorte « d'impasse ».

L'équipe de recherche envisage un programme d'étude des patients ENV, et réaliser des évaluations précoces du pronostic fonctionnel des patients cérébrolésés. A l'avenir, les chercheurs envisagent de tester des thérapies pouvant permettre, malgré les dommages cérébraux ayant conduit à l'état végétatif, de reconnecter ces deux zones…et pourquoi pas de rendre leur conscience à ces patients.

source:Réseau CHU 24/02/2010

publication: S. Silva, X. Alacoque, O. Fourcade, K. Samii, P. Marque, R. Woods, J. Mazziotta, F. Chollet, I. Loubinoux. Wakefulness and loss of awareness, Brain and brainstem interaction in the vegetative state, Neurology, le 26 janvier 2010

COMA RECOVERY SCALE-REVISED est une échelle de scoring de récupération du coma. Aux performances plus fiables que le GS, il offre une possibilité fine de faire la différence entre état végétattif et état de conscience minimale, source fréquente d'erreur dans le diagnostic post traumatique,ce que l'équipe de S.Laureys , à qui nous devons le manuel francophone ci dessous , a pu constater lors de son application à une série de plus de cent blessés.

ÉCHELLE DE RÉCUPÉRATION DU COMA version française
en suivant l'echelle de la conscience: un article faisant le bilan de l'étude belge (09/2009)
coma science group centre de cyclotron liege be

Rehabmesures: évaluation du CRS-R

La clinique psychanalytique de l'éveil tend à penser que les troubles du comportement sont à entendre comme des mécanismes de lutte contre la perte de l'identité subjective. Les comportements-liens, les gestes élémentaires sont des manifestations de l'inscription dans le corps de la problématique inconsciente du sujet mise à jour par les déficits cognitifs empêchant la mise en œuvre des mécanismes de défense habituels. Bien qu'apparemment décousus et inadaptés, ces éléments de base seraient donc à recevoir comme des signifiants émis par le patient, en dehors d'un état conscient, à destination des soignants et de l'entourage. Ils seraient à considérer comme des « actes de langage », se substituant à une pensée intentionnelle consciente. Un langage en provenance d'un émetteur dépourvu d'intention consciente, non conscient de lui-même et de son environnement, qu'il s'agirait pourtant de savoir saisir et décrypter pour lui donner un sens.

source: V.Auzanneau Université Bordeaux Segalen 2013

Des chercheurs américains ont réussi à obtenir grâce à la stimulation cérébrale profonde une amélioration de certaines capacités fonctionnelles d'un patient de 38 ans en état paucirelationnel depuis six ans à la suite d'un traumatisme crânien sévère. Avec la stimulation cérébrale profonde, expérimentée pour la première fois dans l'état paucirelationnel, ses fonctions de communication et d'alimentation se sont améliorées, rapportent le Dr Nicholas Schiff du Weill Cornell Medical Center à New York et ses collègues."A présent, mon fils peut manger et s'exprimer seul; il nous dit s'il a mal. Il bénéficie d'une qualité de vie que nous n'avions jamais crue possible", commente sa mère.

source:Nature, 2 août, vol.448, pp.600-03 & pp.539-40

Si les causes sous jacentes sont sans doute prédominantes dans les suites de comas post traumatiques, on peut aussi mettre en cause un dysfonctionnement du système dopaminergique. Un traitement à l'apomorphine aplliqué à huit patients en sortie de coma post traumatique aurait eu un effet positif, même après l'arrêt du traitement.

source:pubmed 02/2009 

Une équipe multinationale a produit  à partir d’une part de cellules souches embryonnaires et d’autre part de cellules pluripotentes induites, obtenues à partir de cellules de peau prélevées sur des volontaires, des cellules neurales pyramidales.

Dans les deux cas, les cellules ont été cultivées dans des conditions favorisant leur différentiation en cellules.  Les neurones corticaux obtenus ont été transplantés dans le cerveau de souris nouveau-né, où ils se sont correctement connectés aux réseaux de cellules nerveuses existants.

source: communiqué de l'Inserm 22/02/2013      la communication sur neuron 06/02/2013