L’anoxie cérébrale et la réanimation du cerveau vues en temps réel depuis l’intérieur des neurones

Recherche Mis en ligne le 19 décembre 2019
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De nouvelles données pour évaluer les chances de récupération du cerveau lors d’une réanimation cardiorespiratoire.

L’équipe dirigée par le Pr Stéphane CHARPIER (Sorbonne Université) à l’ICM décrit en direct pour la première fois les changements neuronaux au cours de la réoxygénation du cerveau en anoxie dans un modèle expérimental in vivo.

 

Les neurones, cellules excitables du cerveau, ont pour fonction de coder et transmettre les informations entre le cerveau et la périphérie, et réciproquement. Ces cellules, comme toutes autres les cellules de l’organisme, ont besoin d’oxygène pour rester vivantes et réaliser leurs fonctions.

Les neurones communiquent entre eux grâce à un message électrique appelé « potentiel d’action » crée par une inversion des charges positives et négatives de part et d’autre de la membrane de la cellule. C’est le potentiel d’action qui permet à la synapse de libérer les neurotransmetteurs et de transmettre les informations vers le neurone suivant

neurotransmetteurs

L’activité électrique produite par les neurones dans le cerveau peut-être enregistrée selon deux échelles :

  • Dans le cerveau entier grâce à des électrodes de surface placées sur le crâne par l’électroencéphalogramme (EEG)
  • Dans un seul neurone grâce à des électrodes placées à l’intérieur même de la cellule.

Ces enregistrements montrent dans les 2 cas des variations continues de potentiels électriques reflétant les activités neuronales (synaptiques et potentiels d’action) se propageant dans les circuits de neurones.

activité cérébrale

Pour la première fois, les travaux de l’équipe du Pr Stéphane CHARPIER à l’ICM, montrent les changements en temps réel des activités électriques survenant simultanément dans les neurones et l’électroencéphalogramme, lors d’un processus de mort (par anoxie cérébrale, par exemple lors d’un arrêt cardio-respiratoire) et au cours d’une tentative de réanimation.

Les résultats de cette étude montrent que la privation d’oxygène cérébral produit un arrêt de l’activité des synapses suivi par une fuite de courant électrique depuis l’intérieur des neurones produisant une onde cérébrale dans l’électroencéphalogramme appelée « Onde de la mort », identifiée ici pour la première fois à l’échelle d’un neurone. D’autre part, l’équipe met en évidence une corrélation entre l’arrêt des fonctions du tronc cérébral (centre de contrôle des fonctions vitales) et le processus neuronal de mort imminente.

Une ré-oxygénation peut inverser ce processus conduisant à une nouvelle onde cérébrale jamais décrite auparavant appelée « Onde de la réanimation ».

Sa survenue s’accompagne d’une récupération des activités synaptiques du cerveau et des propriétés électriques des neurones.

Activtés Synaptiques

 

Cette onde pourrait constituer un marqueur fiable et reproductible, en temps réel, d’une récupération des fonctions neuronales et cérébrales puisqu’elle n’a été observée que lors d’une réanimation réussie. Les résultats obtenus par cette équipe ouvrent de nouvelles perspectives pour une évaluation en temps réel des chances de réussite d’une réanimation dans un contexte d’anoxie cérébrale.

Source

*Adrien E. Schramm, Antoine Carton-Leclercq, Shana Diallo, Vincent Navarro, Mario Chavez, Séverine Mahon, and Stéphane Charpier. Identifying neuronal correlates of dying and resuscitation in a model of reversible brain anoxia. Progress in Neurobiology. DOI :10.1016/j.pneurobio.2019.101733