Certaines fonctions cérébrales peuvent être restaurées après la mort, selon une étude sur le porc
Une équipe de chercheurs a restauré certaines fonctions cérébrales chez des porcs décédés 4 heures plus tôt. Les résultats remettent en question les notions préexistantes de la fonctionnalité cérébrale post-mortem et ouvrent de nouvelles possibilités pour l'étude du cerveau humain.
Nenad Sestan, qui est professeur de neurosciences, de médecine comparée, de génétique et de psychiatrie à la Yale School of Medicine de New Haven, CT, et son équipe ont rétabli la circulation et l'activité cellulaire dans le cerveau des porcs, après la mort.
Cependant, les chercheurs mettent en garde, ils n'ont rétabli aucune activité électrique cérébrale et n'ont trouvé aucune preuve de conscience ou de perception.
Les résultats contredisent la croyance antérieure selon laquelle certaines fonctions cérébrales sont irréversiblement perdues après la mort. De plus, les résultats de cette étude pourraient offrir aux scientifiques un moyen d'étudier le cerveau sous sa forme intacte.
Le professeur Sestan et ses collègues détaillent leur expérience dans le journal La nature.
Restaurer un «cerveau cellulaire actif»
Les cerveaux de mammifères, expliquent les chercheurs, sont très sensibles à la privation d'oxygène, ce qui entraîne la mort neuronale et des lésions cérébrales. La compréhension scientifique prédominante est que la réaction en chaîne des dommages cellulaires déclenchés par la coupure de l'oxygène et de l'approvisionnement en sang est irréversible.
Mais le professeur Sestan et ses collègues ont remis en question l'idée que de tels dommages sont irréparables. Ils l'ont fait après avoir remarqué des signes de viabilité cellulaire dans les échantillons de tissus qu'ils analysaient régulièrement dans leur laboratoire. Ils ont vu ces signes plusieurs heures après la mort des tissus.
Le professeur Sestan et son équipe ont développé un système appelé BrainEx, qui imite le flux sanguin à température corporelle normale, pour tester leur hypothèse.
Dans l'étude actuelle, les chercheurs ont acquis 32 porcs d'une usine de conditionnement de viande et les ont placés sur BrainEx 4 heures après la mort des porcs.
Après 6 heures de transfusion sanguine sur BrainEx, les chercheurs ont découvert une réduction de la mort cellulaire et le retour d'une certaine activité synaptique entre les neurones. Ils ont préservé l'intégrité des neurones et les scientifiques ont découvert des signes indiquant que les cellules neuronales, gliales et vasculaires étaient fonctionnelles.
«Le cerveau intact d'un grand mammifère conserve une capacité auparavant sous-estimée pour la restauration de la circulation et de certaines activités moléculaires et cellulaires plusieurs heures après l'arrêt circulatoire», rapporte le professeur Sestan.
Cependant, les chercheurs soulignent qu'ils n'ont trouvé aucune preuve d'activité électrique normale qui indiquerait une fonction cérébrale complète.
«À aucun moment, nous n'avons observé le type d'activité électrique organisée associée à la perception, à la conscience ou à la conscience», rapporte le co-premier auteur Zvonimir Vrselja.
«Cliniquement défini, ce n'est pas un cerveau vivant, mais un cerveau cellulaire actif.»
Zvonimir Vrselja
Importance clinique et préoccupations éthiques
Les chercheurs expliquent la signification de leurs découvertes. Ils disent qu'étudier le cerveau intact des mammifères a été un défi qui a semblé insurmontable jusqu'à présent.
Ce défi a empêché les chercheurs de pouvoir étudier les origines de certains troubles cérébraux, ainsi que la connectivité entre les neurones.
«Auparavant, nous n'avons pu étudier les cellules du cerveau des grands mammifères que dans des conditions statiques ou largement bidimensionnelles, en utilisant de petits échantillons de tissus en dehors de leur environnement d'origine», explique le co-premier auteur de l'étude, Stefano G. Daniele.
«Pour la première fois, nous sommes en mesure d'étudier le grand cerveau en trois dimensions, ce qui augmente notre capacité à étudier les interactions cellulaires complexes et la connectivité.»
Stefano G. Daniele
De plus, le cerveauEx système peut un jour permettre aux médecins de réduire les lésions cérébrales et de restaurer la fonction cérébrale après un AVC.
Dans un éditorial lié, certains chercheurs ont soulevé des préoccupations éthiques au sujet de l'étude. Nita Farahany et ses collègues, par exemple, notent que les voies ouvertes par la recherche mettent l'accent sur «les limites potentielles de la réglementation actuelle pour les animaux utilisés dans la recherche».
L'étude «remet en question les hypothèses de longue date sur ce qui fait vivre un animal - ou un humain -», poursuivent Farahany et ses collègues.
«La restauration de la conscience n'a jamais été un objectif de cette recherche», déclare le co-auteur de l'étude Stephen Latham, qui est le directeur du Centre interdisciplinaire de bioéthique à Yale.
«Les chercheurs étaient prêts à intervenir avec l'utilisation d'anesthésiques et la réduction de la température pour arrêter l'activité électrique organisée et globale si elle devait émerger. Tout le monde a convenu à l'avance que les expériences impliquant une activité mondiale relancée ne pourraient pas aller de l'avant sans des normes éthiques claires et des mécanismes de contrôle institutionnel. "
