Syndrome de la commotion cérébrale chronique

Commotion cérébrale - Que se passe-t-il au niveau du cerveau ? PARTIE 1

Commotion cérébrale - Que se passe-t-il au niveau du cerveau ? PARTIE 1
Illustration du réseau cortical. Lors d'une commotion cérébrale, le réseau de communication du cerveau est perturbé, ce qui rend plus difficile la coordination et le traitement des différentes impressions sensorielles. Cela peut entraîner des symptômes tels que des vertiges, des difficultés de concentration, un brouillard cérébral et de la fatigue.

Chaque année, plus de 600 personnes sur 100 000 subissent une commotion cérébrale. La commotion cérébrale se produit à la suite d'un impact direct ou indirect à la tête qui provoque une accélération et une secousse du cerveau à l'intérieur de la tête. Cette "secousse cérébrale" provoque des dommages physiques aux nerfs qui déclenchent plusieurs réactions biochimiques. Les lésions dues à la traction et les réactions biochimiques entraînent des troubles fonctionnels immédiats, notamment ce que l'on appelle l'excitotoxicité. L'excitotoxicité est une réaction qui fait suite à des lésions des cellules nerveuses et qui se traduit par une fuite de substances destinées, entre autres, à activer les cellules nerveuses, notamment le glutamate. Cette fuite rend les cellules nerveuses hypersensibles à la stimulation ou hyperactives, et peut déclencher une réaction en chaîne qui endommage davantage les cellules nerveuses. Au moment où les cellules nerveuses deviennent hyper-sensibles à la stimulation, les cellules immunitaires du cerveau, y compris la microglie, qui sont nécessaires pour une inflammation "contrôlée" après un traumatisme au cerveau, sont activées. Cette réponse immunitaire est nécessaire pour initier le processus naturel de guérison après une blessure.

Ces perturbations fonctionnelles au niveau cellulaire, combinées à l'étirement physique des fibres nerveuses, provoquent un effet domino de perturbations fonctionnelles dans le cerveau qui rendent le fonctionnement normal plus difficile.  

Voir comment le cerveau se déplace à l'intérieur du crâne lors d'un coup direct à la tête : https://i.imgur.com/aKiPvPl.gif

Voir ce qui arrive au cerveau lors d'un accident de voiture : http://www.brainline.org/content/multimedia.php?id=848

Ces troubles fonctionnels primaires résultant de la commotion cérébrale déclenchent un effet domino de troubles fonctionnels secondaires dans les parties externes (corticales) et internes (sous-corticales) du cerveau. Y compris les parties du cerveau impliquées dans le traitement et la coordination de plusieurs impressions sensorielles simultanément (intégration multisensorielle), qui sont responsables de la synchronisation de l'activation de plusieurs centres différents avec des propriétés différentes dans le cerveau simultanément pour effectuer des tâches physiques et cognitives (activation modale croisée), tandis que les zones corticales et sous-corticales qui ne sont normalement pas activées pendant certaines tâches sont activées chez les personnes qui ont subi une commotion cérébrale et une lésion cérébrale traumatique bénigne. La recherche a montré qu'une synchronisation perturbée entre la réception d'informations sensorielles par le cerveau et la production de signaux moteurs entraîne une altération de la neuroplasticité et de l'apprentissage. C'est l'une des raisons pour lesquelles il est très difficile de trouver des traitements efficaces permettant de réduire les symptômes et d'améliorer la qualité de vie des enfants et des adultes atteints du syndrome de la commotion cérébrale chronique ou du syndrome post-commotionnel.

La neuroplasticité est la capacité du cerveau à changer et à s'adapter tout au long de la vie en formant de nouvelles connexions et en renforçant les réseaux existants. Ce processus peut se produire en réponse à l'apprentissage, à l'expérience et aux lésions et permet au cerveau de s'adapter et de se réparer. La neuroplasticité est à la base de notre développement cognitif et moteur, de notre mémoire et de notre capacité à acquérir de nouvelles compétences.

L'IRMf et l'EEG révèlent des perturbations fonctionnelles dans les parties externes et internes du cerveau dans le syndrome de la commotion cérébrale chronique.

L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) est une méthode d'investigation utilisée pour étudier les fonctions et les structures du cerveau. Cette technique utilise des champs magnétiques et des ondes radio pour créer des images détaillées du cerveau et de son activité. L'IRMf fonctionne en mesurant les changements dans le flux sanguin et les niveaux d'oxygène dans différentes parties du cerveau. Lorsqu'une zone du cerveau est plus active, le flux sanguin vers cette zone augmente pour apporter plus d'oxygène et de nutriments. L'IRMf peut détecter ce contraste BOLD, révélant quelles zones du cerveau sont actives lors de différentes tâches et processus mentaux. L'IRMf est souvent utilisée dans la recherche pour étudier comment les différentes parties du cerveau coopèrent et communiquent entre elles, par exemple en cartographiant les réseaux de connexions neuronales.
L'électroencéphalographie (EEG) est une méthode qui mesure l'activité électrique du cerveau. Cette méthode d'examen enregistre les signaux électriques du cerveau à l'aide de petites électrodes placées sur le cuir chevelu.
L'électroencéphalographie (EEG) est une méthode qui mesure l'activité électrique du cerveau. Cette méthode d'examen enregistre les signaux électriques du cerveau à l'aide de petites électrodes placées sur le cuir chevelu.
Les électrodes mesurent les fluctuations de l'activité électrique qui se produisent lorsque les neurones (cellules du cerveau) communiquent entre eux et affichent les fonctions et processus cérébraux. Y compris les zones impliquées dans la fonction motrice, l'attention, la perception et la mémoire.
Les électrodes mesurent les fluctuations de l'activité électrique qui se produisent lorsque les neurones (cellules du cerveau) communiquent entre eux et affichent les fonctions et processus cérébraux. Y compris les zones impliquées dans la fonction motrice, l'attention, la perception et la mémoire.

L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) montre des changements dans les zones externes (corticales) et internes (sous-corticales) du cerveau dans le syndrome de la commotion cérébrale chronique, le syndrome post-commotion cérébrale (SPC). Il s'agit notamment d'une réduction de l'état de repos ou de l'activité au repos dans le cerveau et de changements dans les schémas d'activation cérébrale. Une étude réalisée en 2020 a montré une réduction significative des connexions fonctionnelles entre plusieurs zones externes et internes. Il s'agit notamment des zones appelées cortex préfrontal, cortex pariétal supérieur et cortex temporal. Ce sont des zones qui sont importantes, entre autres, pour la coordination et le traitement des différentes impressions sensorielles, et la coordination entre elles est importante pour une bonne fonction cognitive et une bonne capacité à s'orienter et à se déplacer. Une autre étude de 2019 a utilisé l'IRM structurelle (IRM conventionnelle) pour détecter des changements dans l'épaisseur des parties externes du cerveau dans ces zones chez les personnes atteintes du syndrome post-commotionnel.

Des recherches utilisant l'électroencéphalographie (EEG) ont également montré des changements fonctionnels dans le syndrome post-commotionnel. En 2019, des changements ont été détectés dans les zones corticales et sous-corticales, avec des augmentations et des diminutions de l'activité dans différentes zones du cerveau. Ces changements semblent être associés à une altération de la fonction cognitive chez les personnes atteintes du syndrome post-commotionnel. En outre, une étude précédente de 2018 a montré que les personnes atteintes du syndrome post-commotionnel présentent des perturbations dans la dynamique des réseaux corticaux, avec une diminution des réseaux cérébraux du petit monde et une augmentation de l'organisation modulaire.

Les changements positifs apportés au réseau cérébral du petit monde du cerveau impliquent des ajustements dans la manière dont les neurones et leurs connexions sont organisés afin que l'information puisse être transférée efficacement et sans effort. Ces changements peuvent conduire à une augmentation du flux d'informations et à une amélioration des fonctions cognitives, et peuvent être le résultat de l'apprentissage, de l'expérience ou des processus de guérison après une blessure. Une bonne régulation de ce réseau contribue à la neuroplasticité et à la capacité du cerveau à s'adapter à différentes situations et exigences. Les changements perturbateurs résultant d'une blessure, d'une maladie ou d'un trouble du développement réduisent la capacité de neuroplasticité du cerveau, ce qui rend l'adaptation à de nouvelles situations plus difficile et plus énergivore.    

L'organisation modulaire du cerveau fait référence à la manière dont les neurones et leurs connexions sont regroupés en ensembles distincts mais fonctionnellement liés, appelés modules. Ces modules sont spécialisés dans le traitement de différents types d'informations ou dans l'exécution de tâches spécifiques. L'organisation modulaire contribue à un traitement efficace de l'information, car les modules peuvent travailler de manière indépendante tout en interagissant avec d'autres modules si nécessaire. Ce réseau de modules permet une adaptation rapide et souple à de nouvelles situations et expériences d'apprentissage, contribuant ainsi à la neuroplasticité et à la capacité du cerveau à s'adapter et à évoluer. Chez les personnes atteintes du syndrome post-commotionnel, on observe une organisation modulaire accrue, probablement en raison d'un certain nombre de mécanismes compensatoires visant à compenser les déficiences fonctionnelles primaires et secondaires.   

Fonction et dysfonctionnement des parties externes et internes du cerveau.  

Pour mieux comprendre ce qui se passe dans le cerveau lors d'une commotion cérébrale et ce qui provoque les nombreux symptômes associés à une commotion cérébrale, nous devons passer en revue les fonctions de certaines zones du cerveau et ce qui leur arrive lors d'un traumatisme crânien. C'est ce que nous ferons dans la deuxième partie de cet article, qui sera publiée dans quelques semaines.   

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Kim Tore Johansen
6 juillet 2023

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