Une grosse bosse à la tête peut littéralement faire rebondir le cerveau à l'intérieur du crâne, et tout ce bousculement peut blesser le cerveau d'une manière qui perturbe le flux d'informations d'une moitié de l'organe à l'autre, selon une nouvelle étude.
L'étude s'est concentrée sur un faisceau dense de fibres nerveuses connues sous le nom de corps calleux, qui servent normalement de landine aux hémisphères gauche et droit du cerveau pour se parler. Mais ces fils entrecroisés peuvent subir de graves dommages si le cerveau se tord ou se jette soudainement contre le crâne, entraînant une légère lésion cérébrale traumatique - autrement connue sous le nom de commotion cérébrale.
Des recherches récentes suggèrent que les coups concussifs secouent le corps calleux plus violemment que toute autre structure dans le cerveau, mais les scientifiques ne savent pas exactement comment les blessures qui en résultent pourraient affecter la fonction cérébrale. Maintenant, de nouvelles recherches ont mis en évidence comment les blessures causées par une commotion cérébrale entraînent l'activité cérébrale hors de son cours normal.
"Dans le cerveau sain, il existe une relation entre la microstructure du corps calleux ... et la rapidité avec laquelle nous traitons les informations. Cette relation est modifiée après une commotion cérébrale", co-auteur Dr Melanie Wegener, médecin résident à l'Université de New York Langone Health , a déclaré Live Science dans un e-mail. Les résultats, présentés aujourd'hui (3 décembre) lors de la réunion annuelle de la Radiological Society of North America à Chicago, pourraient aider les cliniciens à évaluer les dommages subis par un patient après une commotion cérébrale et à guider son traitement, a ajouté Wegener.
Pour voir comment la fonction cérébrale change après une commotion cérébrale, Wegener et ses collègues ont utilisé des scanners cérébraux pour examiner les crânes de 36 patients qui avaient subi une lésion cérébrale traumatique légère moins de quatre semaines auparavant, ainsi que 27 participants supplémentaires sans lésion cérébrale traumatique. À l'aide d'une technique appelée «IRM de diffusion», les chercheurs ont étudié la façon dont les molécules d'eau se déplacent dans et autour des fibres nerveuses dans la tête des participants.
Contrairement aux molécules d'eau flottantes dans un verre, qui s'aventurent à travers leur récipient au hasard, l'eau dans le cerveau a tendance à voyager plus rapidement le long de faisceaux de fibres nerveuses orientées dans une direction similaire, selon le manuel Guide to Research Techniques in Neuroscience (Academic Presse, 2010). L'IRM de diffusion permet aux scientifiques de cartographier ces voies navigables cérébrales dans les moindres détails et, à partir de ces données, de déduire la position, la taille et la densité des fibres nerveuses individuelles qui tissent et s'enroulent dans le cerveau.
Après que Wegener et ses co-auteurs aient pris des instantanés du cerveau de leurs participants, ils ont mis les groupes de commotion cérébrale et de contrôle à l'épreuve. Les individus ont d'abord concentré leur attention sur un écran avec un «X» au centre; ensuite, un mot de trois lettres apparaîtrait à gauche ou à droite du X. Les participants diraient le mot à haute voix aussi rapidement que possible avant de passer au tour suivant.
Cela semble assez simple, mais il y a un hic.
Chez la plupart des gens, le côté gauche du cerveau sert de plaque tournante majeure pour le traitement du langage, ce qui signifie que les mots écrits doivent être câblés à l'hémisphère gauche avant de pouvoir les lire à haute voix. Ce processus se déroule facilement lorsque des mots apparaissent devant l'œil droit, ce qui achemine les informations directement vers le côté gauche du cerveau. Mais lorsque des mots apparaissent devant l'œil gauche, le mot se déplace d'abord vers le côté droit du cerveau et doit traverser le corps calleux avant de pouvoir être lu. Passer d'un côté à l'autre du cerveau prend du temps - par conséquent, les gens prennent plus de temps pour lire les mots qui apparaissent sur leur côté gauche que ceux sur leur droite.
Dans l'étude de Wegener, les patients en bonne santé et les patients ayant déjà subi une commotion cérébrale ont fait de même sur le test; les deux lisent les mots du côté droit à haute voix sans problème, mais connaissent un bref délai lorsqu'ils sont présentés les mots du côté gauche. Mais leurs examens IRM ont raconté une histoire intéressante. Dans le groupe témoin, les performances des participants au test étaient en corrélation avec la forme et la structure d'une partie épaisse du corps calleux connue sous le nom de splénium. Situé près de l'arrière du cerveau, le splénium relie le cortex visuel droit et le centre de la langue gauche, et sert de voie pratique pour que les mots traversent le cerveau.
Cependant, chez les patients ayant subi une commotion cérébrale, il n'y avait aucun lien apparent entre le splénium et les performances du test. Au lieu de cela, la performance semblait liée à une structure à l'extrémité opposée du corps calleux, appelée le genu. Les commotions cérébrales ont probablement modifié la structure originale du corps calleux, forçant les mots à trouver des itinéraires alternatifs à travers le cerveau, ont conclu les auteurs.
"On ne sait pas exactement comment le cerveau réagit après une blessure", mais en général, les résultats suggèrent que des structures cérébrales saines peuvent aider à couvrir les lésions après une commotion cérébrale, a déclaré Wegener.
Cependant, il pourrait y avoir une autre explication, selon un expert. Harvey Levin, neuropsychologue et professeur de médecine physique et de réadaptation au Baylor College of Medicine de Houston, qui n'a pas participé à l'étude, a déclaré qu'il est peu probable qu'une partie du corps calleux prenne le relais d'une autre. "Il n'y a aucun moyen que l'avant du corps calleux puisse accomplir ce que le dos peut faire", a-t-il déclaré. Il se peut plutôt que le splénium n'ait été que partiellement endommagé et ait conservé une certaine fonction. Si tel est le cas, le splénium pourrait continuer à transmettre des informations d'un côté à l'autre du cerveau, a-t-il déclaré.
En termes de performance du test, les patients souffrant de commotions cérébrales passées ont suivi le groupe témoin dans cette étude particulière, mais Wegener a déclaré que les changements structurels dans le corps calleux peuvent affecter la fonction cognitive d'autres manières. "Nous sommes curieux de savoir comment ces résultats sont liés à des symptômes spécifiques, tels que le ralentissement cognitif, des difficultés d'attention et de concentration", a-t-elle déclaré.
Cependant, pour l'instant, Levin a déclaré qu'aucune conclusion ne peut être tirée de la nouvelle étude sur la façon dont les dommages structurels notés sont liés à la fonction cérébrale du monde réel. "Extrapoler de la façon dont une personne fonctionne dans la vie quotidienne est un très long bond", a-t-il déclaré. Premièrement, la définition de "lésion cérébrale traumatique légère" varie en fonction de l'étude donnée, il n'est donc pas clair si les nouveaux résultats s'appliqueraient à un échantillon différent de patients souffrant de commotions cérébrales, a-t-il déclaré. De plus, l'étude NYU a échantillonné un petit groupe de personnes. Dans l'ensemble, nous devons être "assez prudents" dans l'interprétation des résultats, a déclaré Levin.
Si de futures études confirment les résultats, les cliniciens pourraient suivre les changements structurels du corps calleux et d'autres fibres nerveuses pour diagnostiquer les commotions cérébrales et suivre leur récupération au fil du temps, a déclaré Wegener. Dans un avenir immédiat, elle et ses co-auteurs visent à combiner l'imagerie cérébrale et l'apprentissage automatique - un type de logiciel d'intelligence artificielle - pour détecter plus précisément les lésions cérébrales chez les patients souffrant de commotion cérébrale et guider leur traitement.
Note de l'éditeur: Cet article a été mis à jour le 3 décembre pour inclure des citations de Harvey Levin.
