Le fonctionnement cérébral, physiologique, mais aussi pathologique, est sans doute sous contrainte du flux sanguin qui cerne mes neurones. Importance évidente pour l’épilepsie, comme pour les neuro-dégénérescences…
De nombreuses maladies neurologiques et psychiatriques sont associées à des modifications du système vasculaire, explique Moore, qui est également professeur adjoint au Département des sciences du cerveau et des sciences cognitives du MIT.
“La plupart des gens supposent que les symptômes de ces maladies sont une conséquence secondaire des dommages causés aux neurones. Mais nous proposons qu’ils puissent également être un facteur causal du processus pathologique, et cette idée suggère des traitements entièrement nouveaux.” Par exemple, dans l’épilepsie, les personnes atteintes d’épilepsie ont souvent des vaisseaux sanguins anormaux dans la région du cerveau où se produisent les crises, et l’hypothèse suggère que ce flux anormal pourrait induire un début d’épilepsie. Si tel est le cas, les médicaments qui affectent la circulation sanguine peuvent constituer une alternative aux thérapies actuelles.
L’hypothèse a également des implications importantes pour l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, ou IRMf, une méthode d’imagerie cérébrale largement utilisée qui indique des changements locaux dans le flux sanguin. “Les scientifiques qui étudient l’IRMf considèrent actuellement les changements de débit sanguin et de volume comme un processus secondaire qui ne fournit que la lecture de l’activité neuronale”, explique Rosa Cao, étudiante diplômée du laboratoire de Moore et co-auteur de l’article. “Si le flux sanguin façonne l’activité et le comportement neuronaux, alors l’IRMf constitue en réalité un contributeur clé au traitement de l’information.”
Encore une fois, les études menées dans le laboratoire de Moore soutiennent cette interprétation. Par exemple, ses études IRMf de l’homoncule sensoriel – la carte détaillée du cerveau des parties du corps comme les doigts, les orteils, les bras et les jambes – montrent que lorsque plus de sang circule vers la zone représentant le bout du doigt, les gens perçoivent plus facilement une légère tape sur le bout du doigt. doigt. Cela suggère que le sang affecte le fonctionnement de cette région du cerveau et que les informations sur le flux sanguin peuvent prédire l’activité cérébrale future. Cette découverte ne remet pas en cause les études antérieures, mais ajoute une autre couche plus riche à leur interprétation et fait de l’IRMf un outil encore plus utile qu’elle ne l’est déjà.
Comment le flux sanguin pourrait-il affecter l’activité cérébrale ?
Le sang contient des facteurs diffusibles qui pourraient s’échapper des vaisseaux et affecter l’activité neuronale, et des modifications du volume sanguin pourraient affecter la concentration de ces facteurs. En outre, les neurones et les cellules de soutien appelées gliales peuvent réagir aux forces mécaniques de l’expansion et de la contraction des vaisseaux sanguins. De plus, le sang influence la température des tissus cérébraux, ce qui affecte l’activité neuronale.
À la connaissance de Moore, l’hypothèse hémo-neurale offre une toute nouvelle façon de considérer le cerveau. “Personne n’inclut jamais le flux sanguin dans les modèles de traitement de l’information dans le cerveau”, affirme-t-il. Une exception historique est le philosophe Aristote, qui pensait que le système circulatoire était responsable des pensées et des émotions. Peut-être que les anciens Grecs avaient raison.