La recherche sur l’activité cérébrale sous anesthésie remet en question nos connaissances sur la conscience
Des chercheurs du Baylor College of Medicine ont découvert que le cerveau humain peut continuer à effectuer des tâches linguistiques avancées même lorsque la personne est complètement inconsciente sous anesthésie générale. Cette étude, publiée dans Nature, remet en cause des hypothèses longtemps établies sur la relation entre conscience et cognition. Elle offre également de nouvelles perspectives qui pourraient influencer les recherches futures sur la mémoire, le langage et les interfaces cerveau-ordinateur.
Dr. Sameer Sheth, professeur et titulaire de la chaire Cullen Foundation en neurochirurgie, a déclaré : « Nos résultats montrent que le cerveau est beaucoup plus actif et capable pendant l’inconscience que ce que l’on pensait auparavant. Même lorsque les patients sont entièrement anesthésiés, leur cerveau continue d’analyser le monde qui les entoure. »
Pour explorer les capacités du cerveau inconscient, l’équipe de Sheth a enregistré l’activité de centaines de neurones individuels dans l’hippocampe, une région du cerveau impliquée dans la mémoire. Les enregistrements ont été réalisés pendant que des patients subissaient une chirurgie pour l’épilepsie sous anesthésie générale, offrant ainsi aux chercheurs une occasion rare d’étudier cette partie du cerveau directement.
Les chercheurs ont utilisé des sondes Neuropixels, une technologie avancée jamais utilisée auparavant dans l’hippocampe pour ce type de recherche. Cela leur a permis d’observer la réaction du cerveau aux sons et au langage, même lorsque les patients n’étaient pas conscients.
Lors d’une première expérience, les patients ont été exposés à une série de tonalités répétées avec des sons inattendus. Les résultats ont montré que les neurones de l’hippocampe détectaient systématiquement ces tonalités inhabituelles, et le cerveau devenait plus efficace pour les reconnaître au fil du temps, suggérant que l’apprentissage ou la plasticité neuronale se poursuivaient sous anesthésie.
Les chercheurs ont ensuite complexifié l’expérience en jouant des histoires courtes tout en continuant à enregistrer l’activité cérébrale. L’hippocampe a montré des preuves claires de traitement du langage en temps réel, avec des modèles d’activité neuronale indiquant que le cerveau pouvait distinguer différentes parties du discours, y compris les noms, les verbes et les adjectifs. De plus, des signaux neuronaux pouvaient prédire les mots à venir avant qu’ils ne soient prononcés.
Les résultats suggèrent que des capacités cognitives importantes, telles que la compréhension du langage et la prédiction, pourraient ne pas dépendre de la conscience. Au lieu de cela, la conscience elle-même pourrait émerger de la communication entre plusieurs régions cérébrales plutôt que d’une activité au sein d’une seule région comme l’hippocampe.
Les chercheurs ont également noté des similitudes entre le comportement prédictif du cerveau et l’intelligence artificielle. Comme les modèles de langage génératifs anticipent le mot suivant, l’hippocampe semblait faire des prédictions similaires lors du traitement du langage. Comprendre ces principes partagés pourrait aider les scientifiques à mieux appréhender à la fois l’intelligence biologique et artificielle.
Cette recherche pourrait également contribuer à des technologies de communication futures, notamment des prothèses vocales pour les personnes ayant perdu la capacité de parler. Dr. Vigi Katlowitz, premier auteur et résident en neurochirurgie à Baylor, a posé la question : « Pouvons-nous utiliser ces signaux pour déployer et faire fonctionner une prothèse vocale pour certaines parties du cerveau endommagées par un AVC ou une bles ? »
Cependant, les chercheurs mettent en garde que les résultats doivent être interprétés avec prudence. L’étude a examiné un seul type d’anesthésie générale, et les résultats pourraient ne pas s’appliquer à d’autres états d’inconscience tels que le sommeil ou le coma. De plus, la recherche s’est concentrée sur une seule région cérébrale, et il reste à déterminer à quel point ces processus se produisent dans l’ensemble du cerveau.
Dr. Sheth a conclu : « Ce travail nous pousse à repenser ce que signifie être conscient. Le cerveau fait beaucoup plus en coulisses que nous ne le comprenons pleinement. »
Source : Nature
