Étudier la conscience sans l'affecter

Étudier la conscience sans l’affecter

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Les études sur la conscience se heurtent souvent à une énigme commune de la science : il est difficile de mesurer un système sans que la mesure n’affecte le système. Les chercheurs évaluant la conscience, par exemple lorsque des volontaires reçoivent une anesthésie, utilisent généralement des commandes vocales pour voir si les sujets peuvent encore répondre, mais ce son peut les garder éveillés plus longtemps ou les réveiller plus tôt que d’habitude. Une nouvelle étude valide non seulement une façon d’évaluer la conscience sans stimulation externe, mais elle trouve également qu’elle peut être plus précise.

“Nous voulons mesurer quand les gens font la transition du conscient à l’inconscient, et vice versa, mais dès que vous demandez à quelqu’un de faire quelque chose, ce qui est la manière classique d’évaluer cela, vous l’avez maintenant influencé et perturbez le processus, ” a déclaré Christian Guay, auteur principal de l’étude dans le Journal britannique d’anesthésie.

Guay est un collaborateur de recherche au Neuroscience Statistics Research Laboratory de l’Institut Picower pour l’apprentissage et la mémoire au MIT, et anesthésiste et chercheur en soins intensifs au Massachusetts General Hospital (MGH). “Nous pensons que les transitions d’états conscients sont intéressantes car elles sont très dynamiques dans le cerveau, mais les mécanismes neuronaux qui interviennent dans ces transitions ne sont pas entièrement compris, en partie à cause de la façon dont nous évaluons les transitions.”

De plus, Guay fait partie d’une collaboration avec des co-auteurs et d’anciens collègues de l’Université de Washington à St. Louis pour tester si une méthode de stimulation acoustique en boucle fermée peut augmenter les effets de la sédation médiée par la dexmédétomidine. Pour cette raison également, ils avaient besoin d’une méthode d’évaluation de la conscience qui ne nécessite pas de sons susceptibles de fausser les résultats.

L’équipe a donc trouvé une approche différente et peu utilisée décrite pour la première fois en 2014 par des chercheurs sur le sommeil. Avant le début de la perfusion, ils ont demandé à leurs 14 volontaires de presser un capteur de force avec leur main chaque fois qu’ils inspiraient et de le relâcher lorsqu’ils expiraient.

Puis la drogue a commencé à couler. Lorsque les sujets ont cessé d’effectuer la « tâche de compression de la respiration », ils ont été jugés comme ayant perdu leur réactivité et lorsqu’ils ont repris après la diminution de la dose, ils ont été jugés comme ayant retrouvé leur réactivité. Il est important de noter qu’après l’instruction initiale, il n’y a pas eu de stimulation externe continue de la part des chercheurs. La tâche a été invitée en interne.

Tout au long, les chercheurs ont enregistré les rythmes cérébraux des sujets à l’aide de 64 électrodes autour du cuir chevelu. Ils ont observé des schémas révélateurs des effets de la dexmédétomidine, par exemple une baisse de la puissance du rythme “alpha” d’environ 10 Hz dans la région occipitale, suivie d’une augmentation de la puissance des ondes “delta” beaucoup plus lentes à mesure que les gens perdaient leur réactivité, puis une inversion de celle-ci au réveil. en haut.

En raison de leur approche, ils n’ont pas vu d’artefacts de stimulation auditive qui perturbaient ces schémas dans une étude précédente qui utilisait le son pour mesurer la conscience chez des personnes recevant le même anesthésique. De plus, les estimations de la concentration de médicament dans le cerveau au cours des deux études suggèrent que la méthode de respiration-compression a détecté une perte de réactivité à des concentrations plus faibles du médicament que la méthode de stimulation sonore, ce qui suggère qu’elle est plus sensible.

“Cette approche d’évaluation de la perte et de la récupération de la conscience supprime la confusion importante du stimulus externe conventionnel qui est généralement utilisé”, a déclaré le co-auteur principal de l’étude, Emery N. Brown, professeur Edward Hood Taplin de génie médical et de neuroscience computationnelle à l’Institut Picower. au MIT ainsi qu’un anesthésiste au MGH et Warren M. Zapol professeur d’anesthésie à la Harvard Medical School. “Nous sommes impatients d’appliquer la technique dans nos études d’autres anesthésiques.”

Au MIT et au MGH, Brown dirige une nouvelle initiative, le Brain Arousal State Control Innovation Center (BASCIC), pour mieux unifier l’anesthésiologie et la recherche sur les neurosciences des systèmes d’excitation du cerveau afin qu’ils puissent chacun s’informer et s’améliorer mutuellement, et engendrer nouvelles innovations cliniques.

Guay, qui est membre de l’effort, note qu’à mesure que les chercheurs parviennent à mieux comprendre la transition de la conscience à l’inconscience, ils pourraient aider à mieux traiter l’insomnie, et s’ils comprennent mieux le processus de réveil, ils pourraient être en mesure d’améliorer les chances d’inversion de coma. L’amélioration des méthodes d’évaluation des transitions de conscience est essentielle à ces efforts.

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