vendredi 30 septembre 2016

L'INCEPTION EST-ELLE POSSIBLE ? (Partie 1)

Sans doute les passionnés de science-fiction qui liront cet article auront-ils déjà tous vu le film Voyage au centre de la mémoire, qui raconte les aventures d’un espion dont la mémoire a été modifiée malgré lui, et qui tente de retrouver ses souvenirs.


Nous parlons bien ici de Total recall, mais le nom québécois sonne tellement mieux !

Ce qui est génial avec le cinéma, c’est que les possibilités d’exploration d’un sujet sont infinies. Ainsi Christopher Nolan n’a-t-il aucune limite, ni technique, ni scientifique, ni budgétaire pour produire un film comme Inception, dans lequel une équipe menée par Leonardo DiCaprio tente t’introduire des idées étrangères dans l’esprit de leur victime.

Ces films sont des sources de questionnements infinies pour des chercheurs en neurosciences tel que Steve Ramirez. La réalité peut-elle rejoindre la fiction ? Peut-on modifier des souvenirs existants, en implanter de nouveaux, transformer la mémoire d’un individu ?

L’hippocampe est une structure cérébrale essentielle dans la formation de nos souvenirs. C’est à son niveau qu’ils sont gravés, encodés, au sein d’une population spécifique de neurones. Chaque souvenir correspond à une population neuronale spécifique.

L'hippocampe est une structure profonde de notre cerveau, situé sur la face interne
de nos lobes temporaux (entre nos 2 oreilles). Ils sont impliqués dans la mémoire
et en particulier la formation de nouveaux souvenirs.
Imaginez que l’on soit capable de déterminer quels neurones codent pour un souvenir particulier : si nous arrivons à stimuler ces neurones, alors nous rappellerons artificiellement le souvenir à l’esprit de la souris, malgré elle !

C’est exactement ce que fit Ramirez grâce aux techniques d’un domaine révolutionnaire : l’optogénétique.

Le principe de l’optogénétique est simple : contrôler une cellule (ici un neurone) grâce à la lumière. Pour cela, il est nécessaire de modifier l’ADN du neurone afin qu’il exprime une protéine spécifique, la channelrhodopsine. Cette protéine possède cette propriété fascinante de pouvoir activer un neurone lorsqu’elle est éclairée.

Si cette protéine est exprimée à la surface d’un neurone, il suffira au chercheur de l’éclairer pour déclencher un influx nerveux.


Pour modifier l’ADN des neurones, les scientifiques utilisent le plus souvent des virus génétiquement modifiés qui possèdent dans leur ADN le gène de la channelrhodopsine. Ce virus est injecté au niveau des hippocampes, et infecte les neurones qui y sont présents. Lors de cette infection, l’ADN viral sera intégré au sein de l’ADN du neurone qui pourra donc produire la protéine voulue.

Grâce à cette manipulation nous avons donc réussi à intégrer le bon fragment d’ADN au niveau de l’hippocampe pour que ses neurones expriment la channelrhodospine et puisse être contrôlé par un faisceau lumineux. Mais nous ne sommes toujours pas assez précis : chaque souvenir repose sur une population de neurones spécifique au sein de l’hippocampe. Si tous les neurones expriment la channelrhodopsine, lorsque nous éclairerons l’hippocampe nous réactiverons alors tous les souvenirs qui y sont stockés… dans un bordel sans nom !

Or, nous voulons réactiver un souvenir bien particulier. Nous voulons cibler le souvenir.

C’est pour cela que Ramirez et son collègue (Liu) couplèrent le gène de la channelrhodopsine avec un autre gène, c-fos. Ce gène a la particularité de n’être activé que lorsque le neurone est activé.

Les chercheurs placèrent leur souris dans une cage. L’animal explore ce nouvel environnement et encode ainsi progressivement le souvenir de cet environnement au niveau des neurones de son hippocampe. A ce moment-là, dans son hippocampe, les seuls neurones à être actifs sont ceux qui correspondent précisément au souvenir de la cage. Seuls ces neurones expriment donc c-fos, qui entraîne grâce au montage génétique des chercheurs la production de channelrhodopsine.

Ainsi donc, seuls les neurones correspondant au souvenir de la cage expriment la channelrhodopsine !

L'activation du neurones entraîne la formation de c-fos qui active secondairement
la formation de channelrhodopsine. Cette dernière rend possible la stimulation des
neurones codant le souvenir en question grâce à l'optogénétique.

Il est donc possible, en éclairant l’hippocampe, de stimuler uniquement la population de neurones qui codent le souvenir de la première cage !

Cependant, une information doit ici vous faire tiquer : certes nous sommes capables de sélectionner les neurones actifs de l’hippocampe, c’est-à-dire ceux qui sont en train d’enregistrer le nouveau souvenir. Mais la formation de nouveaux souvenirs ne se limite pas à la seule découverte de la cage. La souris forme tout aussi bien des souvenirs avant qu’après son exploration de la cage, et donc le ciblage du souvenir reposant sur c-fos est inutile ! Le dispositif permet une précision spatiale très importante, mais nous n’avons aucune précision temporelle !

C’est sans compter sur la malice des scientifiques qui possèdent une drogue capable d’inhiber l’action de c-fos sur la formation de channelrhodopsine : en présence de cette drogue, le neurone aura beau s’activer, aucune channelrhodopsine ne sera produite !

Lorsque la souris est en dehors de la cage, les scientifiques lui administre une drogue qui empêche l'action de c-fos sur la channelrhodopsine. Ainsi, il n'y aura pas de marquage des neurones de souvenir.
En revanche, lorsque la souris est dans la cage test, la drogue n'est pas injectée : c-fos pourra librement activer la channelrhodopsine et entraîner un marquage des neurones du souvenir.

Ainsi, lorsque la souris n’est pas dans la cage expérimentale, on lui injecte constamment cette drogue pour que la channelrhodopsine ne soit pas produite dans ses neurones. Ce traitement est levé dès qu’elle pénètre dans la cage, permettant la production de la protéine dans les neurones actifs seulement.

La drogue en question apporte la précision temporelle, c-fos apporte la précision spatiale et la channelrhodopsine est notre moyen d’action !

Mais comment peut-on ensuite stimuler ces neurones grâce à un faisceau lumineux alors qu’ils se trouvent dans l’hippocampe, une structure située en profondeur dans le cerveau ?

Grâce à la fibre bien évidemment !

Le montage utilisé dans cette expérience met en effet en jeu une fibre optique implantée directement dans le cerveau des souris de laboratoire, ciblant en particulier leur hippocampe.

Il a free, il a tout compris.


Que se passe-t-il si nous stimulons ces neurones ?


Reprenons notre souris dans sa cage. Alors qu’elle se balade, elle grave dans sa mémoire le souvenir de son environnement et nous permet de cibler précisément les neurones qui le codent dans son hippocampe. C’est à ce moment-là que nous lui administrons un léger choc électrique. Pas assez puissant pour la tuer bien sûr, mais suffisamment pour que ce soit très désagréable pour elle. Immédiatement, la souris prend peur et se fige. Dans son hippocampe, une nouvelle information se rajoute au souvenir : je me suis baladé dans une jolie cage et j’y ai pris une décharge !

La nuit passe et le lendemain matin, grâce aux miracles de l’optogénétique, les scientifiques stimulent grâce à la lumière les neurones codant ce souvenir traumatisant.

Immédiatement, la souris prend peur et se fige.

Elle se rappelle !

Elle revit le souvenir que les 2 chercheurs avaient réussi à réactiver artificiellement. Grâce à l’optogénétique, ils furent capables de le rappeler à l’esprit de la souris, en stimulant grâce à un faisceau lumineux les neurones qui le codent au sein de son hippocampe.

Ce qui est déjà un véritable exploit scientifique !

Mais nous ne parlons là que de souvenirs bien réels.

Peut-on aller encore plus loin dans la maîtrise des souvenirs ? Aller plus loin que de simplement les rappeler à l’esprit… mais les transformer ?

Il ne faut pas assimiler la mémoire (humaine ou animale) comme un simple disque dur sur lequel nous gravons chaque instant de notre vie. Non seulement notre mémoire (épisodique) est très parcellaire, mais elle est en plus très malléable au fil du temps.

Ainsi, il est possible d’oublier, de perdre des souvenirs, ou alors de les modifier. Un des moments les plus critiques et vulnérable pour un souvenir est précisément l’instant où nous nous le rappelons.

Il serait d’ailleurs plus exact de dire « à l’instant où nous le reconstruisons ». En effet, le souvenir d’un évènement est lui-même très parcellaire et nous devons « recoller les morceaux » pour obtenir une histoire cohérente. Le cerveau pioche alors où il peut pour combler les trous et peut être amené à utiliser les perceptions du moment.

Ramirez et Liu n’ont qu’un seul pouvoir sur leurs souris : celui d’être capable de rappeler un souvenir précis à un instant et un lieu précis. Mais nous allons voir que c’est largement suffisant pour modeler la mémoire de la pauvre souris à leur guise.

Leur nouvelle expérience se déroule de la façon suivante : dans un premier temps, la souris est placée dans une première cage dans laquelle elle ne reçoit aucun choc électrique. Le traitement est levé, la souris enregistre le souvenir de cette cage et les neurones correspondants sont ciblés grâce au système dont nous avons parlé plus haut : ils expriment tous de la channelrhodopsine.

La souris est alors retirée de la cage, replacée dans son habitat habituel et traitée pour éviter toute production de channelrhodopsine parasite.

Le lendemain, elle est placée dans une deuxième cage, différente de la première. Alors qu’elle gambade joyeusement, les chercheurs rappellent alors la souvenir de la première cage grâce à la fibre optique.

C’est à cet instant précis qu’ils délivrent un choc électrique. La souris se tétanise.

Elle est ensuite replacée dans son habitat habituel, et une nouvelle fois mise sous traitement pendant la nuit.

Le lendemain, les chercheurs prennent la souris et la placent dans la première cage. Immédiatement, la souris se fige de peur.

Alors même qu’elle n’a jamais rien vécu de traumatisant dans cette cage !

Que s’est-il passé ?


Crédit image : thepsychreport.com
Pendant le 2ème jour, alors que la souris gambadait joyeusement dans la cage, les chercheurs la forcèrent à se rappeler de la 1ère cage, qu’elle avait visitée la veille. Lors de ce rappel, le souvenir devient malléable et le cerveau est susceptible d’y incorporer des perceptions actuelles… 

Comme un choc électrique.

On observe alors un mélange entre 2 souvenirs : d’une part, celui de la première cage, et d’autre part celui du choc électrique, ce dernier étant incorporé par la force des choses au premier !

Deux évènements dissociés dans le temps se retrouvent donc assemblés au sein d’un même souvenir par l’action des 2 scientifiques !

Lorsque, le lendemain de cette expérience traumatisante, la souris se retrouva dans la première cage, ce faux souvenir lui revint à l’esprit et elle fut immédiatement tétanisée par la peur !

Ramirez et Liu ont donc réussi à induire un faux souvenir dans l’esprit d’une souris. Ils ont été capables, grâce à l’optogénétique, de modifier la mémoire, d’y associer 2 évènements pourtant distants de 24 heures !

Total Recall n’est plus de la science-fiction !

Mais pouvons-nous aller encore plus loin ? Encore plus loin que d’observer un souvenir, que de le modifier, que d’assembler des souvenirs entre eux… Pouvons-nous en créer un de toutes pièces, un souvenir d’un évènement jamais vécu ?

En bref, sommes-nous capables de réaliser une inception ?

Cela sera le sujet du prochain article !

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Vous l'aviez peut-être remarqué, les expérience que je viens de vous présenter son en partie celles dont parle Bruce d'e-penser dans sa dernière vidéo ("Faux souvenirs") dont le lien est dans les sources ! Je vous encourage vivement à la regarder ou la re-regarder, car elle est plutôt exceptionnelle ! :)


SOURCES :
- Liu, X., Ramirez, S., Pang, P. T., Puryear, C. B., Govindarajan, A., Deisseroth, K., & Tonegawa, S. (2012). Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall. Nature, 484(7394), 381-385.
- Ramirez, S., Liu, X., Lin, P. A., Suh, J., Pignatelli, M., Redondo, R. L., ... & Tonegawa, S. (2013). Creating a false memory in the hippocampus. Science, 341(6144), 387-391.

vendredi 16 septembre 2016

COMMENT RETROUVER SA VOITURE SUR LE PARKING DU SUPERMARCHÉ ?



Mis à part si vous vivez sur une autre planète ou si vous vivez en ermite au sommet d’une montagne népalaise, vous n’avez pas pu échapper  au phénomène incroyable qu’a été le jeu Pokémon Go cet été.

Etant donné que je suis contre toute discrimination, envers les moines népalais et encore plus envers nos amis extraterrestres, un petit rappel : Pokémon Go est un jeu en réalité virtuelle,  qui vous permet d’attraper grâce à votre smartphone des pokémons errant dans le monde réel.

Laissez tomber votre console de salon, le nouveau monde virtuel est le monde réel ! A moins que ce ne soit l’inverse.

Ce jeu d’un genre nouveau a très vite fait polémique car il s’agissait au début d’un véritable aspirateur de données personnelles, qui informait Niantic, la start-up productrice du jeu, de votre localisation, et qui pouvait même prendre le contrôle de votre compte Google. Malgré cela, Pokémon Go fut en quelques semaines à peine le jeu le plus populaire de l’histoire des applications aux Etats-Unis.

Le problème concernant la captation des données personnelles fut rapidement corrigé par Niantic, pour revenir vers un système plus consensuel. Naturellement, la start-up à toujours accès à votre caméra et vous êtes constamment géolocalisés dès que vous utilisez l’application.

Cela pose bien évidemment des questions éthiques à propos de la protection de nos données personnelles. Il est naturellement plutôt perturbant d’imaginer qu’une personne totalement inconnue soit capable de nous suivre à la trace depuis l’autre bout du monde si elle le souhaite… Ou revendre ces données à prix d’or à des industriels.

Si je suis bien incapable de vous décrire le fonctionnement de cette géolocalisation à échelle planétaire, nous allons nous intéresser aujourd’hui à la géolocalisation… cérébrale (et en même temps, sur un blog s’appelant « 100 milliards de neurones », est-ce une grande surprise…).

D’où vient notre sens de l’orientation ? Par quel miracle sommes-nous capables de retrouver notre voiture lorsque nous nous garons sur le parking d’un supermarché ?


Les cellules de lieu


L’hippocampe est une structure cérébrale située dans les profondeurs du lobe temporal. Il est absolument indispensable à notre mémoire, et l’on dit souvent de lui que c’est « le péage de l’autoroute des souvenirs ». Tous nos souvenirs sont un jour passés par l’hippocampe, avant d’être stockés au niveau du cortex cérébral.




Au sein de nos hippocampes, il existe une population de neurones très particuliers, appelés cellules de lieu. Comme leur nom l’indique, ces neurones codent pour un lieu spécifique. Chaque neurone code pour un lieu qui lui est propre. Par exemple, alors que j’écris mon article assis devant mon bureau, mon neurone de lieu correspondant s’active, contrairement au neurone de lieu qui correspond à la fenêtre, à l’opposé de la pièce. Si je me lève et vais à la fenêtre, le deuxième neurone de lieu s’activera alors que le premier s’éteindra.

Ces neurones passionnants ont pu être étudiés chez la souris grâce à des électrodes implantées directement dans leurs hippocampes. Regardez cette vidéo : chaque point correspond à l’enregistrement d’une décharge d’un neurone de lieu. Les couleurs quant à elles différencient les différents neurones. Ce que l’on peut voir est fascinant : chaque neurone de lieu est associé à une région bien précise de la cage. Ainsi, le coin inférieur droit correspond au neurone 1, en bleu foncé, et le bord supérieur aux neurones 6 et 7, en jaune.




Ces neurones de lieu codent une information essentielle : où suis-je actuellement ?

Si l’on enregistre chez ces souris des dizaines et des dizaines de neurones de lieu à l’aide d’électrodes, il est possible de reconstruire une « carte cérébrale » de sa cage. L’hippocampe imprime progressivement la carte de l’environnement de la souris. Et si elle repasse à nouveau au niveau du coin inférieur droit de la cage, le neurone 1 s’activera une nouvelle fois.

Ces cellules de lieu ont des caractéristiques étonnantes. Imaginez que nous tournions la cage de la souris de 90 degrés : que se passerait-il pour les cellules de lieu ? Le nouveau coin inférieur droit correspondrait-il toujours au neurone 1 ?

Autrement dit, les cellules de lieu sont-elles définies par rapport l’environnement ambiant, ou alors par rapport à la souris seulement ?

Tout dépend de la familiarité de la souris avec sa cage. Si la cage est peu familière à la souris, si elle ne la connait pas bien, le fait de la faire pivoter entraînera une « rotation de la carte cérébrale » de la souris. Ainsi, le neurone 1 correspondra toujours au coin inférieur droit original.

L’emplacement codé par une cellule de lieu provient donc des informations visuelles que la souris capte de son environnement !

Mais cela n’est pas totalement vrai : si l’on modifie seulement certains repères d’une cage que la souris connait bien, sa carte cérébrale restera inchangée. Les cartes cérébrales et les cellules de lieu ne sont donc pas uniquement façonnées par les perceptions sensorielles de l’environnement, mais aussi par les souvenirs du lieu en question.



Bien. Garrez-vous. Sortez de votre voiture, levez les yeux, voyez la forme de l’enseigne au-dessus du magasin, la route qui passe à côté sur votre droite, les 2 voitures couleur jaune-vert dégueulasse garées à côté de la vôtre : ce sont autant d’informations sur l’emplacement de votre voiture qui façonnent vos cellules de lieu et votre carte cérébrale du parking. Votre voiture est désormais « géolocalisée » dans votre hippocampe !

Mais cela est-il suffisant pour retrouver votre voiture, une fois les courses terminées ?

La réponse est non, et la raison est simple : il ne s’agit là que de l’enregistrement d’un lieu –ou d’une succession de lieux. Pour pouvoir naviguer dans l’espace et retrouver la voiture, le cerveau a besoin d’un lien entre ces lieux, d’un trajet. De la même manière que le seul point d’arrivée sur la carte ne vous aidera pas beaucoup à y aller en voiture. Il vous faut un GPS pour déterminer le trajet. En bref, votre cerveau a besoin d’un algorithme !

Cet algorithme, ce sont d’autres neurones, différents des cellules de lieu, qui vont le fournir : les cellules de grille (notez au passage que la traduction française de grid cells est particulièrement ignoble).

Lorsque l’on implante à une souris une électrode non pas dans l’hippocampe, mais dans une région toute proche, le cortex entorhinal, on observe une activité neuronale étrange en fonction des mouvements de la souris.

Le cortex entorhinal borde l'hippocampe. C'est lui qui contient les cellules de grille, dont on peut voir le motif de décharge sur le plan bleu. Au contraire, les cellules de lieu font partie de l'hippocampe. Elles ne déchargent qu'à un endroit précis, comme l'indique le plan orange.


Comme pour les cellules de lieu hippocampales, ces neurones présents dans le cortex entorhinal s’activent en fonction de la position de la souris dans sa cage. Mais contrairement aux cellules de lieu, elles ne s’activent pas à un lieu unique. Lorsque l’on laisse la souris implantée se balader librement dans sa cage, on se rend compte qu’une cellule de grille s’active à plusieurs endroits, formant sur l’enregistrement des points régulièrement espacés formant une grille de motif triangulaire.

Lorsqu'on enregistre UNE cellule de grille pendant que la souris se déplace dans une cage, on observe ce genre de motif. Une même cellule de grille s'active à plusieurs endroits de la cage, formant entre chaque lieu un motif en forme de triangle. 


Regardez cette seconde vidéo. Vous pouvez y apercevoir le tracé correspondant au parcours de la souris dans sa cage. Une électrode est implantée dans son cortex entorhinal et enregistre une cellule de grille : le rouge correspond à une activation importante de la cellule, alors que le bleu signifie que la cellule est désactivée. On peut commencer à voir se former plusieurs spots qui formeront une grille. Si l’on relie ces spots entre eux, on obtiendra des triangles équilatéraux.




Si l’on enregistre au moyen d’une deuxième électrode l’activité de la cellule de grille adjacente, on remarquera la formation sur l’enregistrement d’une grille similaire, mais légèrement décalée.

De la même manière que les antennes relai permettent de « triangulariser » un appel téléphonique et de localiser un téléphone portable, les cellules de grilles, en intégrant la vitesse et la direction des mouvements de la souris, permettent qu’elle se localise sur ses cartes cérébrales !

Ainsi donc, si les cellules de lieu de l’hippocampe correspondent aux cartes que vous téléchargez dans votre GPS, les cellules de grilles correspondent elles aux algorithmes du GPS qui permettent de calculer un itinéraire !

Ces sont ces cellules de grille qui vous permettront, une fois vos courses finies, de faire le chemin de la sortie du magasin jusqu’à votre cellule de lieu –pardon, jusqu’à votre voiture !

C’est donc la combinaison entre 2 types de cellules qui vous permettent de retrouver votre voiture une fois vos courses finies. Les premières correspondent à une carte cérébrale de votre environnement, et les autres déterminent le chemin pour aller d’un point A à un point B.

La découverte des cellules de lieu et des cellules de grille, respectivement par John O’Keefe et par les époux Moser leur vaudront le prix Nobel de médecine en 2014.






SOURCES :
- Moser, E. I., Kropff, E., & Moser, M. B. (2008). Place cells, grid cells, and the brain's spatial representation system. Neuroscience, 31(1), 69.

vendredi 2 septembre 2016

QUAND LE CERVEAU OUBLIE DE RESPIRER : LE SYNDROME D'ONDINE


La vie réserve parfois des rencontres inattendues et nous fait prendre des chemins improbables. Ainsi lorsque Hans, fraîchement fiancé à Bertalda, rend visite à un couple de pêcheurs, il ne peut s’empêcher de tomber éperdument amoureux de leur fille, Ondine.

Le coup de foudre est réciproque, tant est si bien que Hans délaisse sa promise pour se marier à la belle Ondine à la beauté féérique. C’est à ce moment-là qu’elle lui dévoile sa véritable nature : elle n’est pas la fille des 2 pêcheurs, qui l’ont seulement accueilli lorsqu’elle était enfant, mais une nymphe. Un esprit des eaux, des lacs et des rivières qui doit s’unir à un homme pour acquérir une âme…

Très vite, la lassitude s’empare de Hans qui, troublé par les charmes de Bertalda, trompe la pauvre Ondine. Mais il ignore la terrible malédiction qu’à mis en place le véritable père de la mariée, le Prince des eaux : dès lors que son mari lui causera du mal, Ondine devra revenir au royaume des eaux et Hans, lui, devra mourir.

Les eaux du lac reprennent donc la belle Ondine, laissant Hans en proie à une profonde détresse.

« Si seulement cela m’intéressait de vivre ! Depuis que tu es partie, tout ce que mon corps faisait de lui-même, il faut que je le lui ordonne. Un moment d’inattention, et j’oublierai d’entendre, de respirer… Il est mort parce que respirer l’embêtait, dira-t-on… il est mort d’amour. »
Jean Giraudoux
Ondine

Ondine revint du royaume des eaux et, d’un baiser mortel, tua son mari volage.
La légende d’Ondine puise sa source dans la mythologie germanique et alsacienne. Elle inspira de nombreux artistes, tels que les auteurs La Motte-Fouqué ou Jean Giraudoux (dont est tirée l’histoire que je viens de vous conter) ou les compositeurs Dvorak, Debussy ou Ravel. Elle inspira aussi le médecin ésotérique Paracelse, au cours du Moyen-Âge, pour sa description des créatures sans âme.
Plus proche de nous, cette fable a donné son nom à une terrible maladie, le syndrome d’hypoventilation alvéolaire centrale congénital, qui touche les bébés dès les premiers instants où ils naissent.
Il s’agit d’une maladie aussi terrifiante que mystérieuse : les enfants qui en sont atteints sont incapables de respirer lorsqu’ils dorment, condamnés à échapper au sommeil qui ne peut leur être qu’éternel…
Dès la naissance, le bébé fait des malaises et des apnées. Son sang ne peut s’oxygéner suffisamment, si bien que le plus souvent il doit être intubé et transféré en service de soins intensifs. La machine prend alors temporairement le relai du corps défaillant : la ventilation artificielle à laquelle est soumis le bébé lui gonfle les poumons sans qu’il ait le moindre effort à fournir. Cette machine est son seul moyen de survie.



Nouveau-né porteur d'une trachéotomie.

Le diagnostic met souvent du temps à être posé, et pourtant la prise en charge doit être rapide : la trachéotomie d’impose pour permettre une ventilation artificielle prolongée (c’est-à-dire que le respirateur artificiel n’est pas connecté aux poumons par la bouche –intubation- mais est directement introduit dans la trachée, par une incision à la base du cou). Cette méthode, impressionnante mais nécessaire 24h/24 chez les nourrissons, deviendra progressivement uniquement nocturne et pourra se faire au moyen d’un masque à partir de 7-8 ans.



Il y a encore 30 ans, l’espérance de vie de beaucoup de ces patients n’excédaient pas quelques mois ou quelques années. Aujourd’hui, grâce à un diagnostic plus rapide et une prise en charge plus efficace, la majorité de ces bébés deviennent des adultes.
Le fait d’avoir un des membres de sa famille victime de ce syndrome augmentant fortement le risque d’en être aussi atteint (dans la pratique, d’avoir un futur enfant atteint), son origine génétique a longtemps été suspectée. Mais il aura fallu attendre 2003 et les travaux de 2 équipes françaises (avec une espagnole) pour identifier le gène responsable, PHOX-2B.
PHOX-2B est un gène capital dans la mise en place du système nerveux autonome (SNA) au cours de la vie fœtale. Le SNA correspond à une subdivision de notre système nerveux. Il a une fonction essentielle, vitale même, car c’est lui qui régule et surveille le bon fonctionnement de notre corps. C’est lui qui fait battre notre cœur plus ou moins vite, qui nous fait digérer, faire l’amour… et respirer. En bref, c’est lui qui gère la machinerie de notre organisme de manière autonome.


Le système nerveux autonome est chargé de réguler le fonctionnement du corps humain. Il peut se diviser en 2 grands systèmes : d'une part le système nerveux parasympathique, qui régule le fonctionnement du corps, et d'autre part, le système nerveux sympathique, qui globalement correspond à la réaction de fuite devant un danger. C'est lui qui vous fait transpirer quand vous êtes stressé, qui dilate vos pupilles devant le danger et qui vous fait saliver pendant un effort sportif (ce pourquoi les sportifs ont tendance à cracher plus que la moyenne !).

Le muscle le plus important pour notre respiration est le diaphragme, une espèce de grande coupole entre le thorax de l’abdomen sur laquelle repose les poumons. C’est lui qui, par sa contraction, nous fait inspirer. Il est connecté au système nerveux au moyen du nerf phrénique, qui naît des centres nerveux respiratoires du tronc cérébral (entre le cerveau et la moelle épinière) et traverse tout le thorax pour innerver le diaphragme.


Le diaphragme est une coupole musculaire interposée entre le thorax (en haut) et l'abdomen (en bas). C'est le muscle principal de la respiration, grâce auquel on peut inspirer -lorsqu'il se contracte. Il est innervé par les 2 nerfs phréniques (droit et gauche) qui proviennent de la moelle épinière cervicale.

C’est l’irritation du nerf phrénique qui entraîne un phénomène connu de tous : le hoquet !
Les centres respiratoires sont reliés à des capteurs capables de mesurer la concentration en oxygène et en CO² du sang. Si cette concentration est trop basse, le système se met en alerte et ordonne au diaphragme de pomper plus d’air dans les poumons. Cette réaction n’est pas sous le contrôle de la volonté : c’est pour cela que l’on ne peut pas bloquer indéfiniment sa respiration sous l’eau et qu’au bout d’un moment, il est impossible de ne pas inhaler de l’eau… et fatalement se noyer.
Les patients porteurs d’un gène PHOX-2B muté perdent cette faculté de régulation automatique, tant est si bien qu'ils doivent constamment faire l'effort de respirer consciemment. Ainsi, lorsqu’ils s’endorment et que leur respiration ne peut plus être contrôlée par la volonté, le patient s'asphyxie. Leur respiration n'est pas gérée par les réseaux réflexes du tronc cérébral, mais de manière consciente par le cortex cérébral.

Un petit peu comme si vous deviez constamment vous rappeler et vous concentrer pour respirer -ce qui est bien évidemment impossible lorsque vous dormez !
Des études ont montré que lorsque l’on induit artificiellement la mutation du gène PHOX-2B chez des souris, celles-ci développent de graves apnées durant leur sommeil et présentent de grosses anomalies de contrôle respiratoire. Nous retrouvons les symptômes du syndrome d’Ondine !
La mutation du gène PHOX-2B entraîne une malformation de l’ensemble du SNA et l’atteinte respiratoire n’est donc pas isolée. En particulier, on peut retrouver chez les patients « Ondine » de graves atteintes digestives comme le reflux gastro-œsophagien (les remontées acides) et encore plus la maladie de Hirschsprung : l’innervation du SNA est insuffisante au niveau de l’œsophage et du colon et les aliments ne sont donc pas poussés « dans la bonne direction » -vers l’anus.


La maladie de Hirschprung se caractérise par une inflammation chronique du colon (ou gros intestin) entraînant sa destruction.

La prise en charge de ces patients ne se limite donc pas aux seuls problèmes respiratoires. Il est parfois nécessaire de les opérer pour leurs problèmes intestinaux.
De plus, cette prise en charge n’est pas dénuée de risque : la ventilation mécanique augmente fortement le risque d’infection pulmonaire, alors que dans le même temps la maladie en masque les symptômes, aboutissant à un dangereux retard dans la prise en charge de ces infections qui peuvent être graves.

Tous les jours, écartant les roseaux et les branches,
Près du fleuve où j'habite un pêcheur vient s'asseoir
Car sous l'onde il a vu glisser des formes blanches
Et reste là, rêveur, du matin jusqu'au soir.

L'air frémit, l'eau soupire et semble avoir une âme,
Un œil bleu s'ouvre et brille au cœur des nénufars,
Un poisson se transforme et prend un corps de femme,
Et des bras amoureux, et de charmants regards.

« Pêcheur, suis-moi ; je t'aime.
Tu seras roi des eaux,
Avec un diadème
D'iris et de roseaux !

« Perçant, sous l'eau dormante,
Des joncs la verte mante,
Auprès de ton amante
Plonge sans t'effrayer :

« À l'autel de rocailles,
Prêt pour nos fiançailles,
Un prêtre à mains d'écailles
Viendra nous marier.

« Pêcheur, suis-moi ; je t'aime.
Tu seras roi des eaux,
Avec un diadème
D'iris et de roseaux ! »

Et déjà le pêcheur a mis le pied dans l'onde
Pour suivre le fantôme au regard fascinant :
L'eau murmure, bouillonne et devient plus profonde,
Et sur lui se ferme en tournant...

« De ma bouche bleuâtre,
Viens, je veux t'embrasser,
Et de mes bras d'albâtre
T'enlacer,
Te bercer,
Te presser !

« Sous les eaux, de sa flamme
L'amour sait m'embraser.
Je veux, buvant ton âme,
D'un baiser
M'apaiser,
T'épuiser !... »
Théophile Gauthier



100 milliards de neurones, c'est reparti pour une nouvelle saison ! N'hésitez pas à partager l'article s'il vous a plu et à liker la page Facebook du blog pour être au courant des dernières publication !

Bonne rentrée ! :)
SOURCES :
-  http://www.alalettre.com/giraudoux-oeuvres-ondine.php
-  http://www.persee.fr/doc/roman_0048-8593_1988_num_18_62_5550
-  https://fr.wikipedia.org/wiki/Ondine
-  http://www.sciencesetavenir.fr/sante/20030318.OBS8282/decouverte-de-l-origine-genetique-du-syndrome-d-ondine.html
-  http://www.poesie-francaise.fr/theophile-gautier/poeme-londine-et-le-pecheur.php
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