Des ondes gamma enregistrées lorsque l'on passe de vie à trépas

Lorsqu'une personne passe de vie à trépas, cela ne se passe pas comme si l'on éteignait un interrupeur. Les scientifiques ont repéré une forte activité cérébrale.

L'étude parue dans Frontiers in Aging Neuroscience est basée sur un cas précis: elle n'a pas été spécifiquement conçue pour mesurer l'activité cérébrale au moment de la mort d'une personne mais, ici, le hasard a bien fait les choses.

En effet, l'équipe de recherche surveillait – via un électroencéphalogramme (EEG) – les ondes cérébrales d'un homme épileptique de 87 ans, afin de mieux détecter les crises à venir. Ce patient avait été amené à l'hôpital suite à une chute: il avait fait un hématome cérébral. Son état s'était vite détérioré et il se trouvait dans le coma. Secondairement, cela a déclenché des crises d'épilepsie, puis un arrêt cardiaque et son décès.

Quinze minutes d'activité cérébrale ont été enregistrées autour du moment de sa mort: des données précieuses pour mieux comprendre les frontières encore floues, entre un état vivant et un état mort.

Stéphane Charpier, professeur de neurosciences à Sorbonne Université, coordinateur de l'équipe "Excitabilité cellulaire et dynamiques des réseaux neuronaux" de l'Institut du Cerveau et de la moelle épinière à Paris, n'a pas participé à cette étude. Mais sa spécialité est d'observer ce qui se passe dans le cerveau de rongeurs au moment de leur mort.

"Un sursaut d'activité cérébrale avait déjà été décrit chez des patients après un arrêt cardio-respiratoire, mais avec une autre méthode, moins directe que celle de l'électroencéphalogramme", note-t-il au micro de CQFD.

Les ondes gamma, typiques de l'état d'éveil conscient

"Les chercheurs de Louisville ont approfondi l'analyse des ondes électriques du cerveau au moment de cette période de transition entre la vie et la mort. Ils ont pu montrer pour la première fois directement – c'est ça la force de l'étude – une augmentation des ondes cérébrales de type gamma. Et, plus important, ils ont montré une forme de cohérence entre les différentes zones cérébrales".

Stéphane Charpier précise que les ondes de la conscience, les ondes gamma, ont très vite disparu après l'arrêt cardiaque: "Alors que dans d'autres études, il semblerait que cet éveil apparent du cerveau au moment de la mort ait été détecté plusieurs minutes après la mort".

Produites par le cortex cérébral, les ondes gamma sont des ondes électriques que l'on peut notamment repérer lorsqu'une personne médite. Avec des électrodes, il est possible de noter des fluctuations de potentiel électrique enregistrées à la surface du cerveau: "Quand on est vivant, éveillé, conscient et attentif, ces ondes ont une certaine fréquence".

Les gamma, elles, "sont assez rapides, ont une petite amplitude, avec environ 80 cycles par seconde", précise le spécialiste. "Elles sont très caractéristiques de l'état d'éveil conscient. C'est pour cela que c'est un peu surprenant de les détecter chez des personnes en train de mourir ou qui ont déjà fait un arrêt cardiaque".

Un processus progressif

Durant les premières périodes de la transition entre la vie et la mort, se met en place un processus très progressif dans le cerveau: "Il va suivre une séquence d'activités assez bien stéréotypée, très bien décrite en laboratoire: elle consiste en une période de latence où il ne se passe apparemment rien. Puis, on voit apparaître des activités rapides de types gamma, comme elles ont été décrites dans cette étude; ensuite, le cerveau va se ralentir. On va voir apparaître des ondes plus lentes, plus grandes et qui vont s'amortir progressivement, un peu comme une balle jetée par terre qui rebondit. A chaque rebond, le rebond va être moins haut et, finalement, la balle va rester à plat".

L'EEG est plat lors du décès: "Si on continue à enregistrer – et ça, c'est une découverte relativement récente – on voit apparaître une onde de grande amplitude, qui avait été baptisée au début 'l'onde de la mort', parce qu'elle était censée marquer un instant particulier dans le cerveau où l'ensemble des neurones s'engageait dans un processus qui peut être fatal".

Et de préciser que cette "onde de la mort" n'a rien à voir avec les ondes gamma: elle apparaît une fois que le cerveau est devenu "complètement silencieux".

Blessure définitive des neurones

Ce n'est pas parce qu'on a un EEG plat que le cerveau ne fonctionne plus: "En laboratoire, on a démontré chez des patients et chez des rongeurs que, dans certains cas, même si le tracé est complètement plat, le cerveau est capable d'intégrer et de traiter des informations. Et même de manière extrêmement fiable".

Cela signifie que, s'il y a une stimulation sensorielle, il est possible d'enregistrer une réponse électrique. Toutefois, "dans un coma isoélectrique – où l'activité électrique ne change pas et le tracé est plat – le cerveau répond. Mais il répond de manière très reproductible d'une stimulation à l'autre", précise Stéphane Charpier, par téléphone à RTSinfo: "C'est contradictoire et contrintuitif! Le cerveau a une réponse stéréotypée car son activité endogène a totalement disparu: il répond comme s'il ne faisait rien de particulier sur l'information qu'il est en train de traiter. C'est une réponse passive: il n'a plus sa propre personnalité".

Un EEG peut donc "cacher des fonctions, au niveau neuronal, qui persistent". Et, "l'onde de la mort", elle, "survient quand le cerveau a arrêté de produire toutes ses activités spontanées qui vous permettent d'être conscient. Elle va déterminer un moment où les neurones vont subir une blessure métabolique intense et qui peut éventuellement être définitive, mais elle ne l'est pas nécessairement".

L'onde de la réanimation

Dans son laboratoire, Stéphane Charpier a mis en évidence une autre onde, celle qu'il a nommée "de la réanimation". Elle apparaît lorsque le cerveau est réoxygèné: "L'onde de la mort avait déjà été décrite, nous l'avions enregistrée, mais on a remis de l'oxygène dans le sang. Et, quand on fait ça, avec un délai raisonnable, on va annuler cette onde de la mort".

Lorsque les neurones récupèrent une activité métabolique normale, c'est là qu'apparaît à la surface du cerveau l'onde de la réanimation, plus petite: "Quand on la voit, on a la certitude que, par la suite, le cerveau va progressivement récupérer son activité normale. Pour nous, c'est devenu un marqueur que l'on peut enregistrer en temps réel dans un cerveau en train de mourir, mais qui marque le moment où le processus de récupération se met en place et le cerveau est en train de récupérer son activité".

Cela ne veut pas dire que de la mort on revient à la vie: "C'est une question de neurophilosophie... La mort correspond à un état particulier qui est nécessairement irréversible. Quand on dit que les gens sont 'revenus de la mort', ce n'est pas tout à fait correct: ils sont passés par une période intermédiaire qui aurait pu être fatale. Cela correspond au moment où le cerveau a été privé de sang oxygéné. Mais ce n'est pas pour autant que, quand on atteint ce moment particulier, il n'y a pas de possibilité de récupération".

C'est ce qui se passe quand on fait une réanimation cardio-respiratoire: "Juste avant, l'électroencéphalogramme est plat. Les personnes qui vivent ce moment terrible vont vraisemblablement présenter une onde de la mort, mais le cerveau peut éventuellement récupérer car de l'oxygène le réapprovisionne" (lire encadré).

>> Réécouter aussi "Les ondes de la mort" :

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Sujet radio: Sarah Dirren

Version web: Stéphanie Jaquet