Qu’arrive-t-il au cerveau avant que nous ne mourions ?

14 septembre 2019
De nombreuses recherches ont tenté de faire la lumière sur ce sujet. Cependant, ce n'est qu'en 2018 qu'est devenu clair ce qui arrive à notre cerveau quand nous mourons.

Un des grands mystères de l’humanité est de savoir ce qui arrive au cerveau avant que nous ne mourions. Bien que les scientifiques du monde entier aient essayé de trouver la réponse, les conclusions sur ce qui arrive à notre cerveau lorsque nous mourons restent floues.

Ainsi, en 2018, des scientifiques de l’Université de la Charité de Berlin (Allemagne) et de l’Université de Cincinnati (Ohio, USA) ont tenté de déterminer la réponse à cette question. Ils l’ont fait en essayant de comprendre ce qui arrive au cerveau lorsque son énergie s’épuise et qu’il cesse de recevoir du sang.

Pour cela, ils ont réalisé des enregistrements avec des bandes d’électrodes sur des patients qui avaient subi une lésion cérébrale dévastatrice, comme un AVC. Ce faisant, ils ont obtenu des résultats qui ne servent pas seulement à faire la lumière sur les accidents vasculaires cérébraux. Ils fournissent également une vision fondamentale de la neurobiologie de la mort.

L'illustration d'un cerveau illuminé

La neurobiologie de la mort

Le cerveau est l’organe du corps le plus vulnérable à l’hypoxie et à l’ischémie. L’hypoxie fait référence au manque d’oxygène dans le sang que reçoit l’organe en question. De son côté, l’ischémie est définie comme l’arrêt ou la diminution de la circulation sanguine dans les artères d’une certaine région. Cette dernière cause des souffrances cellulaires par le manque d’oxygène dans la partie du corps affectée.

Les cellules qui montrent une plus grande vulnérabilité du cerveau à l’hypoxie et à l’ischémie sont :

  • Les neurones pyramidaux néocorticaux des couches III, IV et V
  • Egalement, les  neurones pyramidaux CA1 de l’hippocampe
  • Les neurones du striatum
  • Les neurones cérébelleux de Purkinje

Lorsque la circulation sanguine dans le cerveau est interrompue, en moins de dix minutes, une lésion irréversible se développe au niveau de ces neurones. Cela se produit, par exemple, après un arrêt cardiorespiratoire.

Qu’arrive-t-il au cerveau avant que nous ne mourions ?

Jusqu’à l’étude menée par Jens Dreier, nous n’avions que des hypothèses issues d’études réalisées par électroencéphalographie (EEG). Certaines des notions qui ont été prises en compte dans ces études chez l’homme sont :

  • La mort cérébrale survient lorsque l’EEG ne révèle plus d’activité
  • Les neurones du cortex cérébral peuvent rester polarisés pendant plusieurs minutes pendant que le « silence électrique » se produit

L’expérience

Les expérimentateurs de cette étude ont analysé ce qui s’est produit dans la physiopathologie des patients pendant l’hypoxie-ischémie abrupte qui a suivi l’arrêt des traitements de maintien des fonctions vitales.

Les patients ont fait l’objet d’un neuromonitoring avec électrodes intracrâniennes pendant le traitement de soins intensifs. Ils avaient souffert des pathologies suivantes :

La neuromonitoring a été effectuée au cours du processus de décès à la suite de l’activation d’un ordre de ne pas réanimer.

Que se passe-t-il dans notre cerveau avant que nous ne mourions ?

Conclusions sur ce qui arrive au cerveau avant que nous ne mourions

Chez des patients souffrant de lésions cérébrales aiguës, l’expérience a montré que des états persistants de silence électrique dans le cortex sont induits dans de nombreux cas par une dépolarisation généralisée.

La dépolarisation prolongée est une vague de dépolarisation presque complète des cellules neuronales et de la glie couplée à une réponse de vasoconstriction et de dilatation vasculaire. Il se produit en cas de :

  • Migraine avec aura
  • Hémorragie sous-arachnoïdienne
  • Hémorragie intracérébrale
  • Traumatisme cranio-encéphalique
  • AVC ischémique

Il arrive qu’il y ait un mode de propagation par lequel une dépolarisation prolongée peut envahir les tissus. Apparemment, cette dépolarisation n’est évidente qu’avec la neuromonitoring utilisant des techniques de neuro-imagerie. En conclusion, les scientifiques ont pu déterminer que le cerveau humain réagit à une ischémie cérébrale aiguë avec un schéma pathologique spécifique. Certains types de neurones tentent d’empêcher le cerveau de mourir en créant des déséquilibres électriques entre eux.

Lorsque le cerveau cesse de recevoir de l’oxygène en cessant de recevoir du sang, les neurones essaient d’accumuler leurs ressources restantes. Une « dépression non dispersée » se produit, suivie d’une dépolarisation généralisée ou aussi connue sous le nom de « tsunami cérébral ».

En résumé, la dépolarisation généralisée marque le début des changements cellulaires toxiques qui entraînent la mort. Cependant, ce n’est pas un marqueur de mort en tant que tel, car cette dépolarisation peut être inversée. Il y a encore beaucoup de recherches à faire à ce sujet. D’autres études seront nécessaires à l’avenir.

 

  1. Dreier, J. P., Major, S., Foreman, B., Winkler, M. K., Kang, E. J., Milakara, D., … & Andaluz, N. (2018). Terminal spreading depolarization and electrical silence in death of human cerebral cortex. Annals of neurology, 83(2), 295-310.
  2. Ayad, M., Verity, M. A., & Rubinstein, E. H. (1994). Lidocaine delays cortical ischemic depolarization: relationship to electrophysiologic recovery and neuropathology. Journal of neurosurgical anesthesiology, 6(2), 98-110.
  3. Somjen, G. G. (2004). Irreversible hypoxic (ischemic) neuron injury. In Ions in the Brain (pp. 338-372). Oxford University Press, New York.