De type sensoriel, les trois autres réseaux sont les réseaux auditif, visuel et tactile. « Avec des analyses statistiques, il est aisé de spécifier ces six réseaux, dit Steven Laureys. En revanche, il s'avère beaucoup plus difficile de les analyser. » C'est pourtant ce à quoi se sont attelés les chercheurs du Coma Science Group et du Massachusetts Institute of Technology.

L'activité cérébrale dans les différents réseaux est fluctuante. Ainsi, on observe notamment une corrélation négative entre l'activité des aires impliquées dans la conscience de soi et celle des régions intervenant dans la conscience du monde extérieur. Les connexions (le câblage) de notre cerveau sont fixées, de sorte que, chez le sujet sain, les régions reliées entre elles se parlent en permanence avec une intensité plus ou moins soutenue, même lorsqu'un sujet est anesthésié expérimentalement avec du propofol, par exemple, comme l'ont mis en évidence des travaux du CRC(4). Selon les propos imagés de Steven Laureys, l'IRMf permet de voir les autoroutes et les voitures qui y passent, plus nombreuses quand le sujet est éveillé que quand il dort.

Chercheurs au CRC, Athena Demertzi et Georgios Antonopoulos sont les deux premiers auteurs de l'article publié dans Brain. Avec leurs collègues, ils se sont intéressés à 73 personnes atteintes de troubles de la conscience, dont 51 étaient des patients ayant été pris en charge à Liège. Grâce à des enregistrements de 10 minutes par IRMf à l'état de repos, ils purent quantifier, au sein des six réseaux susmentionnés, l'activité cérébrale de ces sujets cérébrolésés.

Entendent-ils ? Voient-ils ? Leur toucher est-il préservé ? Perçoivent-ils des émotions ? Ont-ils conscience d'eux-mêmes ? Sont-ils conscients du monde extérieur ? Les réponses à ces questions constituent un idéal à atteindre. Mais, pour l'heure, si des enseignements au niveau du groupe de patients peuvent être dégagés sur ces points précis, la méthode n'est pas encore assez performante pour permettre de se prononcer sur le cas d'un individu isolé. Toutefois, le but de l'étude n'était pas là. L'ambition était de déterminer si un patient donné était totalement inconscient ou disposait d'une conscience résiduelle caractéristique d'un état de conscience minimale.

Dans plus de 90% des cas

En comparant les mesures d'activation de chaque réseau, le recours à des algorithmes de classement statistique (classificateurs) a révélé que le réseau auditif est le plus efficace pour réaliser la séparation entre les patients en état végétatif/non répondant et les patients en état de conscience minimale. Plus les individus ont un score élevé sur l'échelle révisée de récupération de coma, plus ce réseau apparaît clairement actif. « Il n'est cependant pas composé uniquement d'aires auditives, mais il recrute également des aires visuelles et sensorimotrices, par exemple. Ce qui est logique : quand on entend quelqu'un, on peut très bien se représenter mentalement son visage, songer à sa profession, etc. », commente le responsable du CRC.

Il était fondé de se demander si, au sein du réseau auditif, certains éléments n'étaient pas plus informatifs que d'autres. Les classificateurs soulignèrent que tel était bien le cas, que l'activité au niveau de la connexion entre les aires auditives et visuelles du réseau, donc au niveau de la zone d'interaction intermodale auditive et visuelle, était le meilleur prédicteur de la présence ou de l'absence de conscience chez les patients examinés.

(4) Boveroux, P., Vanhaudenhuyse, A., Bruno, M.-A., Noirhomme, Q., Lauwick, S., Luxen, A., Degueldre, C., Plenevaux, A., Schnakers, C., Phillips, C., Brichant, J. F., Bonhomme, V., Maquet, P., Greicius, M. D., Laureys, S., & Boly, M. (2010). Breakdown of within- and between-network resting state functional magnetic resonance imaging connectivity during propofol-induced loss of consciousness. Anesthesiology, 113, 1038-1053.