Neurosciences/L'état de conscience

Un livre de Wikilivres.
Aller à : navigation, rechercher

Définir ce qu'est la conscience est très complexe, si ce n'est impossible dans l'état actuel de nos connaissances. On ne peut qu'observer un sujet conscient ou inconscient et voir les différences entre ces états. On sait qu'un Homme éveillé réagit à son environnement : il semble ressentir la douleur, voir les stimulus visuels ou auditifs, il peut parler, etc. Par contre, quelqu'un qui dort ou qui a perdu conscience ne le peut pas, sauf à se réveiller si le stimulus est trop fort. C'est sur ces critères que l'on peut décider si quelqu'un est éveillé et conscient, ou non. Mais cela ne permet pas vraiment de faire la différence entre quelqu'un qui s'est endormi et quelqu'un dans le coma ou qui a perdu connaissance. À part le sommeil, il n'existe pas de pertes de conscience qui soient "normales", non-pathologiques. Aussi, ne vous étonnez pas si ce chapitre sera surtout porté sur la médecine et non sur les neurosciences fondamentales. Nous parlerons rapidement des aires cérébrales impliquées dans la conscience, mais de manière extrêmement frustre. Il faut dire que le sujet est encore à l'état de recherche, ce qui fait qu'il vaut mieux ne pas en parler dans un ce cours, qui se veut pérenne.

La veille et la conscience[modifier | modifier le wikicode]

Pour introduire ce chapitre, nous devons parler de la différence entre l'état d'éveil de l'état de conscience : les deux sont en effet des entités séparées qui peuvent dysfonctionner isolément, chacun de leur côté. La distinction se voit lors de certains "comas", mais aussi dans des situations plus courantes, comme le somnambulisme ou certaines crises d'épilepsie. Prenons l'exemple d'une crise d'absence : le patient est bien éveillé, dans le sens où il garde les yeux ouverts et sa tonicité musculaire, mais est bel et bien inconscient. Même chose pour un somnambule, qui est inconscient (il ne se souvient pas de sa crise) mais semble totalement éveillé, au point de se lever et de marcher dans son appartement ! Bref, qui dit état d'éveil ne dit cependant pas sujet conscient. La distinction se voit notamment dans les cas de coma prolongés : le patient peut ouvrir spontanément les yeux en journée et les fermer la nuit, ce qui traduit un état d'éveil, alors qu'il est totalement inconscient. Une analyse de l'EEG montre alors que l'activité électrique du cerveau, bien que fortement réduite, montre parfois une rythmicité semblable à celle d'un sujet sain. Il faut cependant signaler qu'il n'existe pas de sujets ayant un trouble de l'éveil sans trouble de la conscience. Dit autrement, l'éveil est une condition nécessaire, mais non-suffisante pour que se manifeste la conscience. Nous allons voir cela dans la section qui suit.

États de conscience.

L'état de veille[modifier | modifier le wikicode]

L'état d'éveil est caractérisé par l'existence d'un rythme veille-sommeil. Le critère principal pour observer l'état de veille est l’ouverture des yeux. Cette ouverture peut avoir lieu soit spontanément, face à une stimulation lumineuse, ou alors quand on soumet le sujet à une douleur quelconque. Typiquement, un patient éveillé ouvre les yeux spontanément en journée, son EEG montre des stades du sommeil et de l'éveil préservés et garde des rythmes circadiens normaux. De plus, cette ouverture suit bien la rythmicité jour-nuit, bien que de manière imparfaite parfois : les yeux s'ouvrent en pleine journée mais se ferment la nuit. Quand le patient a les yeux fermés en pleine journée et qu'il ne peut pas les ouvrir spontanément, c'est le signe que l'état d'éveil est altéré. Un éveil faiblement altéré se traduit par le fait que les yeux restent fermés tant que l'on ne stimule pas le patient, soit en lui parlant ou en lui faisant mal. Il est possible pour un patient de s'éveiller suite à un stimulus douloureux. L'absence d'état d'éveil se traduit par le fait que le patient n'ouvre pas les yeux spontanément ou lors d'une stimulation quelconque (y compris douloureuse). Nous n'en dirons pas plus sur l'état d'éveil, qui a été vu en détail sans le dire explicitement dans le chapitre précédent.

L'état de conscience[modifier | modifier le wikicode]

L'état de conscience correspond à la capacité à réagir à son environnement. Un patient conscient peut ainsi répondre à un ordre, que ce soit en parlant ou en bougeant. Il peut avoir une réponse appropriée ou au moins montrer qu'il a vaguement compris ce qu'on lui demande. L'absence de conscience se manifeste par divers signes. Si on ouvre ses yeux manuellement, les yeux ne suivent pas la lumière : le regard reste fixe ou bouge sans réagir à l'environnement. Le patient ne réagit pas du tout au monde extérieur : il ne parle pas, ne répond quand on lui parle, ne bouge pas volontairement. De plus, le patient est insensible à la douleur.

Autrefois, les médecins classaient les comas en trois à quatre niveaux de conscience : l'obnubilation, la stupeur, le coma et la mort cérébrale. Mais celle-ci était assez subjective, peu efficace et assez difficile à manier. De nos jours, il existe plusieurs échelles d'évaluation de la profondeur d'un coma, la plus connue étant l'échelle de Glasgow. L'évaluation de la conscience, et donc la présence d'un coma, se fait en testant trois composantes : la réponse verbale, la réponse motrice et l'ouverture des yeux. Chaque observation donne un score, la somme totale des scores donnant la profondeur du coma. Cette échelle donne un résultat qui va de 3 (coma profond) à 15 (conscience normale). Ce score total quantifie la profondeur du coma, le tout étant classé en quatre stades. Une conscience normale correspond à un score de 15. Entre 14 et 10, le patient est dans un état de somnolence, aussi appelé coma léger. Un score plus faible, entre 9 et 7 traduit un coma lourd. Entre 6 et 3, on est face à un coma profond, voire à un état de mort cérébrale.

Échelle de Glasgow
Ouverture des yeux Réponse verbale Réponse motrice
1 - nulle 1 - nulle 1 - nulle
2 - En réaction à la douleur 2 - Incompréhensible 2 - Rigidité de décérébration
3 - En réaction à la demande du médecin et/ou d'une stimulation visuelle 3 - Inappropriée 3 - Rigidité de décortication
4 - Spontanée, avec le respect de l'alternance veille/sommeil. 4 - Confuse 4 - Retrait
5 - Normale 5 - Orientée (localisatrice)
6 - En réaction à un ordre.

Score total :

  • 15 : conscience normale ;
  • 14 à 10 : coma léger ;
  • 9 à 7 : coma lourd ;
  • 6 à 3 : coma profond ou mort.

Les états altérés de conscience[modifier | modifier le wikicode]

Les causes des pertes de connaissances sont multiples et certaines ne font pas intervenir le cerveau directement. Cependant, indépendamment des causes, on peut classer les pertes de conscience en deux grands types : les pertes de connaissances temporaires et les pertes permanentes. Les pertes de connaissance temporaire ne sont pas d'origine neurologique, sauf dans le cas des crises d'épilepsies. Une mauvaise alimentation en sang/nutriments du cerveau est de loin la cause la plus fréquente de pertes de conscience temporaires. Par exemple, une hypoglycémie ou une hypoxie peuvent entrainer des pertes de connaissance. N'oublions pas non plus les malaises cardiaques, qu'ils soient bénins comme les malaises vagaux ou plus graves comme lors d'arrêts cardiaques. A ce propos, les pertes de connaissances d'origine cardiovasculaires (hors AVC) portent un nom que vous avez peut-être déjà entendu : ce sont des syncopes. Plus précisément, les syncopes sont causées par une baisse du débit sanguin cérébral. Pour résumer, on peut perdre connaissance en cas d'hypoglycémie, d'hypoxie ou de syncopes. Dans ces troubles, l'origine de la perte de connaissance est toujours la même : le cerveau étant moins bien alimenté en glucose/oxygène, il finit par réduire son activité temporairement, ce qui entraine une perte de connaissance.

Il arrive aussi que le sujet perde conscience dans certaines crises épileptiques (partielles ou généralisées), ou à la suite d'un traumatisme cardiaque. La perte de conscience est alors causée par un autre mécanisme : un dysfonctionnement de l'activité électrique cérébrale. Chose importante, les crises qui font perdre connaissance sont surtout les crises généralisées, qui touchent l'ensemble du cortex cérébral. Il est supposé que ces crises prennent naissance dans le tronc cérébral, ou finissent par s'y généraliser. Cependant, les crises partielles peuvent parfois causer des pertes de connaissance : on parle alors de crises complexes.

Les syncopes et crises d'épilepsies sont, en théorie, brèves et cessent après un certain temps. Si la perte de conscience est prolongée, supérieure à quelques semaines ou mois, on entre dans le cadre des états de conscience altérés, une catégorie qui regroupe les comas, états végétatifs et états similaires. Les scientifiques distinguent plusieurs formes d'états de conscience altérée, allant du coma à la confusion, en passant par l'état d'éveil non-répondant, et quelques autres. Il en existe grosso-modo trois types, qui se distingue par la présence/absence de l'éveil et de la conscience. Ces états portent le nom de coma, d'état d'éveil non-répondant et de l'état de conscience minimale. L'état de conscience minimale se traduit par un éveil présent couplé à une conscience présente mais altérée. L'état d'éveil non-répondant se traduit par une disparition de la conscience avec un maintien de l'éveil. Le coma se traduit par une perte de la conscience et de l'éveil. Dans tout état de conscience altérée, les réflexes du tronc cérébral sont encore présents, ce qui fait que le sujet respire parfois parfaitement. De plus, l'activité électrique du cerveau est certes très affaiblie, mais encore présente de manière plus ou moins frustre. Par contre, une abolition des réflexes du tronc cérébral et de l'EEG traduit généralement un état de mort cérébrale. Dans cet état, le cerveau cesse de fonctionner, plus aucune activité électrique n'étant observable.

Éveil/Conscience Conscience absente Conscience présente
Pas d'éveil Coma -
Présence de l'éveil État d'éveil non-répondant État de conscience minimale.

Le coma : l'inconscience sans éveil[modifier | modifier le wikicode]

Lors d'un coma, le patient a sa conscience abolie, de même que son état d'éveil. Lorsqu'un patient se présente en état comateux, les médecins doivent, parmi bien d'autres manipulations thérapeutiques, évaluer la profondeur du coma. La profondeur d'un coma quantifie l'altération de la conscience et les possibilités de récupération. Plus le coma est profond, plus la conscience est altérée et plus la récupération sera problématique. La profondeur du coma peut s'apprécier non seulement par l'échelle de Glasgow, mais aussi par les réflexes du tronc cérébral. Ces derniers sont assez logiques, vu que le coma est souvent causé par une altération de celui-ci. La présence ou l'absence de ces réflexes traduit la localisation de la lésion du tronc cérébral. Plus celle-ci est haute, limitée au haut du tronc cérébral, moins le coma est profond. Des lésions qui atteignent les zones basses du tronc cérébral (proches de la moelle épinière) sont souvent de mauvais pronostic et traduisent un coma profond. Les réflexes en question sont les réflexes fronto-orbiculaires, oculo-vestibulaires, photomoteur et oculo-cardiaques. Ces réflexes ont aujourd'hui étés intégrés dans l'échelle de Glasgow, donnant l'échelle de Glasgow-Liège.

Réflexe Score
Fronto-orbiculaire 5
Oculo-vestibulaire vertical 4
Photomoteur 3
Oculo-vestibulaire horizontal 2
Oculo-cardiaque 1
Rien 0

Rarement, le coma est causé par une altération générale du fonctionnement cérébral : toutes les structures corticales sont alors touchées. C'est le cas lors des comas métaboliques ou toxiques, causés par des intoxications. Ces comas toxiques/métaboliques sont de bons pronostics, le patient se réveillant dans la grande majorité des cas suite à un traitement adapté. Ce qui n'est pas vraiment le cas lors des comas causés par autre chose : seule une minorité des patients se réveille de ces comas, et une bonne partie (près de 50% selon certaines sources) en meurt. S'il y a une récupération, celle-ci se produit dans les mois qui suivent l'apparition du coma, une persévérance du coma étant généralement permanente. Il existe cependant des cas de personnes sorties du coma après quelques années, mais ces cas sont rarissimes. Les autres comas sont causés par des lésions permanentes localisées dans le tronc cérébral. C'est d'ailleurs pour cela que l'évaluation de la profondeur d'un coma se fait d'ailleurs en vérifiant certains réflexes du tronc cérébral : réflexe photo-moteur, vestibulo-moteur, et autres.

Les états d'éveil répondant et non-répondant[modifier | modifier le wikicode]

La plupart des comas ne durent pas vraiment longtemps, les cas de comas chroniques étant assez rares. Plus souvent, le coma se conclu par une mort cérébrale irréversible ou par des troubles de la conscience plus légers que le simple coma. Si on omet le décès ou le coma chronique, le patient passe dans des états de conscience altérés moins sévères. Ces états traduisent tous les deux une atteinte des structures corticales ou sous-corticales avec un tronc cérébral relativement épargné. Si le tronc cérébral est fortement atteint, le patient reste dans le coma ou meurt. En sortie du coma, le patient manifeste un état d’éveil non-répondant, qui peut se chroniciser ou s'atténuer en état de conscience minimale. Ce dernier peut lui aussi devenir chronique ou céder et permettre un retour de la conscience du patient. L'état d'éveil non-répondant et l'état de conscience minimale sont deux états assez difficiles à distinguer et qui sont facilement confondus. Il faut dire qu'une faible conscience et pas de conscience du tout sont tout de même assez proches. Difficile de distinguer des actions réflexes et des comportements volontaires chez ces patients, fortement atteints neurologiquement. Comment savoir si le fait que le patient se mette à grimacer est la preuve d'une conscience ou une simple activité réflexe . Et cela est d'autant plus compliqué qu'il n'y a pas d'indicateur biologique précis qui permette de distinguer ces deux états. Vu la difficulté à les distinguer, nous allons les voir dans la même section.

L'état d'éveil non-répondant se traduit par un état d'éveil sans conscience. L'ouverture des yeux est donc présente, que ce soit après une stimulation ou spontanément avec une rythmicité jour-nuit claire. Mais le patient n'a aucune manifestation pouvant laisser croire à une présence de conscience. Il ne parle pas et n'émet aucune verbalisation cohérente. Tout au mieux peut-il grogner ou émettre quelques bruits, mais sans que cela soit une réaction à l'environnement. Les yeux peuvent bouger et peuvent parfois suivre un objet durant quelques secondes. Le patient peut avoir quelques mouvements spontanés et peut même pleurer ou rire spontanément. Mais ces comportements ne sont pas une réaction au monde extérieur et surviennent sans crier gare. On peut les voir comme une sorte d'activité "réflexe", sans cause. Ce fait est bien explicité par l’appellation d'éveil non-répondant : "non-répondant" signifiant que le patient ne répond pas au monde extérieur. Cet état était autrefois appelé état végétatif, mais cette dénomination est aujourd'hui tombée en désuétude. La raison tient dans la conception qui se cache derrière ce terme : état végétatif signifie que le cerveau ne gère plus que les fonctions dites végétatives, comme la respiration ou le rythme cardiaque. Mais il est apparu que le cerveau fonctionne encore dans un tel état et qu'il conserve certaines fonctions non-végétatives.

Les patients avec un état de conscience minimal manifestent les mêmes signes que les patients en état d'éveil non-répondant, sauf que ces comportements sont une réaction à des évènements extérieurs. Comme les patients précédents, ils peuvent bouger les yeux et suivre un objet du regard. Ils peuvent aussi avoir quelques mouvements, pleurer, rire, grimacer, mais cela a lieu en réaction à un stimulus. Par exemple, le patient peut grimacer quand on lui fait mal, ou sourire quand on prononce le nom de ses enfants. Ces patients peuvent aussi répondre à des ordres ou commandes si elles sont suffisamment simples, claires et soutenues. Le patient peut ainsi bouger la tête si on lui demande et peut même prononcer quelques mots chez les patients les moins atteints. Pour résumer, l'état de conscience minimal peut être appelé état d'éveil répondant, pour le distinguer de l'état d’éveil non-répondant. Il se caractérise par au moins une des quatre possibilités suivantes :

  • production de verbalisations intelligibles ;
  • capacité à répondre à des commandes simples ;
  • mouvements ou comportements avec un but (non-réflexes) ;
  • réponses de type oui/non, qu'elles soient verbales ou posturales.

A l'heure où j'écris ces lignes, les chercheurs distinguent deux types d'ECM (état de conscience minimale), appelées ECM+ et ECM-. La différence entre les deux est le fait que le patient répond à des commandes simples dans un ECM+, mais pas dans un ECM-. Cette distinction est apparue lors d'études cliniques étudiant l'évolution des patients et leurs capacités de récupération. Généralement, les patients ECM+ sont plus proches d'une récupération et d'une rémission que les patients ECM-. Un patient ECM- qui passe en état ECM+ est supposé avoir vu son état s'améliorer. D'ailleurs, on peut remarquer que répondre à une commande est une activité cognitivement plus demandeuse que la production de verbalisations ou la possibilité de faire des mouvements.

Le delirium : une altération légère de la conscience[modifier | modifier le wikicode]

Les états de coma et d'éveil (non-)répondant sont des perturbations assez importantes de la conscience et/ou de l'état d'éveil. Celles-ci durent généralement longtemps, sauf quelques cas assez rares de comas qui ne durent heureusement pas trop. Mais il existe un autre syndrome qui se manifeste par une altération soudaine et temporaire de la conscience, d'une durée de quelques jours ou semaines, rarement plus. Ce syndrome est bien connu par les psychiatres et les neurologues, ainsi que des médecins des unités de soin intensif : nous parlons du delirium. Il se caractérise par une soudaine altération de la conscience, qui est fluctuante ou réduite, accompagnée de troubles cognitifs ou de l'éveil.

Le symptôme principal est une altération de l'attention du sujet et de sa capacité à réagir à l'environnement (la conscience proprement dite). L'altération de l'état de veille est possible, se traduisant alors par une dégradation du rythme veille-sommeil, une somnolence extrême, une difficulté à rester éveillé, etc. L'altération de l'attention et de la conscience est souvent complémentée par des troubles cognitifs divers : troubles de la mémoire, du langage, de la perception, de la représentation spatiale, désorientation, etc. Par exemple, la parole est souvent altérée chez les patients en delirium : le discours est souvent incohérent, désorganisé, déstructuré. Enfin, le patient peut être aussi bien apathique et inhibé qu'agité. Certains patients manifestent une certaine léthargie lors d'un delirium, avec un fort ralentissement psychomoteur, une difficulté à réagir à divers stimulus, une forte somnolence, un mutisme allant de léger à extrême, et quelques autres symptômes. Dans d'autres cas, le patient peut être au contraire très agité, combatif, énervé, désinhibé, impulsif. Certains patients sont cependant les deux à la fois, successivement. Enfin, un delirium peut s'accompagner d'hallucinations, de délires ou de nombreuses manifestations neuropsychiatriques diverses.

Diagnostiquer un delirium est loin d'être chose facile, à cause de sa ressemblance avec les états dément ou psychotique. La confusion avec la psychose était fréquente autrefois, d'où le surnom de "psychose des unités de soin intensifs" autrefois donné au delirium. Le fait est que la désorganisation du discours peut faire sembler à un épisode psychotique, de même que l'agitation associée. Les hallucinations et délires sont aussi fréquents lors d'un delirium, et il s'agit de symptômes caractéristiques d'une psychose. D'un autre coté, la léthargie peut se confondre avec un épisode catatonique, rendant le diagnostic difficile. Enfin, un delirium ressemble souvent à une démence, au point que les médecins ont souvent du mal à distinguer un delirium d'une démence dans certains cas particuliers. La différence avec la démence est que le delirium se déclenche soudainement alors que l'installation de la démence est beaucoup plus progressif. Mais la différence est souvent difficile à faire chez les patients déments : une présentation de delirium chez ces patients peut être expliquée aussi bien par l'installation d'un delirium que par la démence préexistante... Et même chez les patients non-déments, la reconnaissance d'un delirium est loin d'être aisée, sauf pour des professionnels. L'apparition d'un delirium peut avoir de multiples causes, allant d'une intoxication médicamenteuse à des origines neurologiques.

L'activité électrique cérébrale des différents états de conscience[modifier | modifier le wikicode]

Activité métabolique cérébrale de patients sains ou atteints de troubles de la conscience.

Tout état de conscience altérée retenti sur l'activité électrique du cerveau, ainsi que sur son activité métabolique. Cependant, il n'y a que dans la mort cérébrale que le cerveau cesse toute activité. Si on observe le cerveau à l'EEG ou via l'imagerie, on s’aperçoit qu'il y a des altérations significatives de l'activité cérébrale, mais celle-ci est tout de même présente. L'EEG est atténué, avec des ondes moins amples et moins nombreuses, avec une baisse de la fréquence des rythmes cérébraux. Les rythmes cérébraux rapides, les ondes Gamma, disparaissent dans tous les états de conscience altérée.

Les comas et états d'éveil (non-)répondant[modifier | modifier le wikicode]

Plus la profondeur de l'atteinte de la conscience est forte, plus l'EEG est faible. Par exemple, l'EEG d'un coma est plus faible que celui d'un état de conscience minimale. Même chose pour le métabolisme cérébral, qui est réduite dans un état de conscience altérée. Mais il n'est pas encore possible d'utiliser l'EEG ou l'imagerie pour distinguer les différents états de conscience. On ne peut pas faire la différence entre un patient en état de conscience minimale et un autre en état d'éveil non-répondant sur la base de l'EEG, par exemple. La raison est relativement simple : il existe une forte variabilité individuelle de l'activité électrique et métabolique de repos chez les patients. L'EEG et l'imagerie servent aux médecins d'indice pour diagnostiquer l'état du patient, avec d’autres indices comportementaux ou diverses échelles cliniques.

Cependant, les études ont montré que l'activité cérébrale des patients en état de conscience minimale ont une activité cérébrale semblable à celle de patients éveillés, bien qu'un peu inférieure. L'activité des patients en état d'éveil non-répondant est assez proche de celle observée dans le sommeil ou lors d'une anesthésie. On observe notamment que le thalamus et les aires corticales fronto-pariétales sont endormies et particulièrement peu actives. Tel n'est pas le cas chez les patients en état de conscience minimale, où on observe une activation des aires fronto-pariétales et du thalamus, avec présence de communication entre ces aires. Ces résultats renforcent l'idée que les boucles thalamo-corticales sont importantes pour le maintien de la conscience et l'état de veille.

Divers traitements tendent à augmenter l'activité électrique des patients en état de conscience altérée. Tel est le cas de la stimulation du nerf vague et de la stimulation thalamique. Mais on peut aussi citer l'usage de certains médicaments. Par exemple, l'usage de dopaminergiques donne souvent quelques résultats et anti-dépresseurs tricycliques et sérotoninergiques ont le même effet. Un des médicaments les plus étudiés dans cette optique est l'amantadine, mais il est le loin d'être le seul. Fait étrange, des agonistes du GABA augmentent eux aussi l'activité cérébrale des "comateux", ce qui est assez paradoxal. Un des exemple le plus parlant est celui du zolpidem, un non-benzodiazepine utilisé comme somnifère ou relaxant musculaire. Lorsqu'il est donné à des patients comateux, il augmente leur activité cérébrale. Certains patients se sont même réveillés suite à la prise de zolpidem, au point de sortir temporairement du coma, suffisamment pour parler à leur entourage, décrire des objets, etc. Mais l'effet est souvent temporaire, les patients retombant dans un état de conscience altéré quelques heures après la prise. De plus, cela n'arrive que chez les patients les moins atteints, comme chez les patients en état de conscience minimale (et encore mieux : les ECM+).

L’anesthésie générale[modifier | modifier le wikicode]

L'étude du cerveau lors de l'anesthésie générale donne des résultats assez proches de ceux obtenus lors des comas. On observe là aussi une dégradation des boucles thalamico-corticales et de l'activité fronto-pariétale. Mais les recherches montrent aussi un autre résultat : la perte de conscience dépend fortement de la baisse généralisée des rythmes cérébraux. La profondeur de l'inconscience est ainsi fortement corrélée à des rythmes à ondes lentes. Les ondes alpha ou gama ne sont observées que lorsque le patient est conscient. Ce qui est exactement ce qui est observé lors du sommeil (profond surtout).