La nature quantique de l’état de conscience confirmée par une étude sur l’anesthésie

Les résultats suggèrent que la conscience pourrait découler de la vibration quantique collective des protéines micro-tubulaires à l’intérieur des neurones.

Une étude révèle que l’anesthésie générale met beaucoup plus de temps à agir lorsqu’elle est administrée parallèlement à un médicament stabilisateur de microtubule (composant le cytosquelette), ce qui indiquerait une nature quantique de l’état de conscience. Il a notamment été suggéré que la conscience pourrait découler de la vibration quantique collective des protéines microtubulaires à l’intérieur des neurones. Ces résultats pourraient avoir des implications majeures dans la compréhension des fondements de la conscience.

Les anesthésiques généraux suspendent de manière réversible l’état de conscience ou la mobilité chez les animaux, les plantes et les organismes unicellulaires. Cependant, malgré des décennies d’utilisation en milieu médical, les mécanismes biomoléculaires exacts par lesquels ces composés agissent sur le cerveau demeurent insaisissables. Il a été suggéré que les cibles moléculaires sur lesquelles ces composés agissent sont les clés de leur capacité à induire l’inconscience.

Parmi les cibles proposées figurent les microtubules, principaux composants structurels de toutes les cellules. Il s’agit de réseaux denses de minuscules tubes présents à l’intérieur des cellules et formant le cytosquelette. Dans les neurones, au-delà de leur rôle structurel, ils sont également essentiels au transport intracellulaire et à la plasticité cérébrale. Des études ont également suggéré qu’ils jouent un rôle dans le traitement de l’information, l’encodage de la mémoire ainsi que dans la médiation de l’état de conscience.

Cela a conduit à un débat de plusieurs décennies concernant la base physique de la conscience. Si la plupart des chercheurs estiment qu’elle repose sur la physique classique, une minorité soutient qu’elle pourrait être de nature quantique, régie par la vibration quantique collective des microtubules. Plus précisément, une théorie dite " de la réduction objective orchestrée (Orch OR) ", suggère que l’anesthésie bloque directement les effets quantiques nécessaires à la conscience dans les microtubules. Récemment, une étude a montré que les gaz anesthésiques (comme l’isoflurane) se lient aux microtubules et atténuent leurs effets optiques quantiques, ce qui pourrait être à l’origine de la perte de connaissance.

D’autre part, une résistance à l’anesthésie a été observée chez les patients cancéreux ayant reçu une chimiothérapie à base de taxanes, des composés empêchant la dépolymérisation de la protéine composant les microtubules et réduisant la prolifération cellulaire. Ces patients présentaient une pression artérielle inhabituellement élevée pendant la chirurgie et avaient besoin de beaucoup plus d’analgésiques opioïdes que la normale. Ces observations étayent l’hypothèse de l’implication de la liaison aux microtubules dans la perte de conscience induite par anesthésie.

L’équipe de la nouvelle étude a exploré plus avant cette hypothèse en évaluant expérimentalement comment la contribution des microtubules en tant que cibles des anesthésiques volatils pourrait être à la base de la nature quantique de l’état de conscience". Comme nous ne connaissons pas d’autre moyen (c’est-à-dire classique) par lequel la liaison de l’anesthésique aux microtubules réduirait généralement l’activité cérébrale et provoquerait une perte de connaissance, cette découverte soutient le modèle quantique de la conscience", explique le coauteur principal de l’étude, Michael Wiest, dans un article de blog du Wellesley College (dans le Massachusetts). Les résultats de la recherche sont publiés dans la revue eNeuro.

Valisoa Rasolofo·

Que se passe-t-il dans le cerveau quand on a un mot "sur le bout de la langue"?

On a tous connu cette situation: on discute avec quelqu’un, on cherche un mot, un nom, un titre, et… rien! On sait qu’on le connaît, on peut presque le sentir, mais impossible de le sortir. C’est ce qu’on appelle avoir un mot" sur le bout de la langue".

C’est un moment à la fois intrigant et frustrant. Mais que se passe-t-il exactement dans notre cerveau quand cela arrive? Des chercheurs se sont penchés sur cette question et ont fait des découvertes fascinantes.

Lorsqu’on a un mot sur le bout de la langue, plusieurs parties de notre cerveau se mettent à travailler pour essayer de retrouver ce mot perdu. Imaginez un groupe de personnes qui fouillent frénétiquement dans une bibliothèque à la recherche d’un livre bien précis. Le cerveau fait quelque chose de similaire, et des zones particulières prennent part à cette recherche. Parmi elles, trois jouent un rôle essentiel: le cortex cingulaire antérieur, le cortex préfrontal, et l’insula.

Le cortex cingulaire antérieur et le cortex préfrontal font partie d’un réseau impliqué dans le contrôle cognitif et jouent des rôles complémentaires au moment où l’on a un mot sur le bout de la langue. Le cortex cingulaire antérieur est comme un superviseur. Il nous aide à détecter et à gérer le" conflit" qui se produit quand on sait qu’on connaît un mot mais qu’on n’arrive pas à le retrouver.

C’est un peu comme une alerte qui dit:" Attention, je sais que je sais ce mot!" De son côté, le cortex préfrontal joue un rôle important dans l’évaluation et la vérification des informations qui nous viennent à l’esprit pendant la recherche du mot. Il permet de s’assurer que les éléments récupérés sont bien ceux que nous cherchons. Enfin, l’insula est une partie plus cachée du cerveau impliquée notamment dans la récupération phonologique, c’est-à-dire dans la tentative d’accès aux combinaisons de sons qui composent les mots.

Les chercheurs ont utilisé des techniques comme l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour voir ce qui se passe dans le cerveau pendant ces moments. On peut imaginer que ces trois parties du cerveau collaborent pour essayer de retrouver le mot manquant, comme des collègues qui se soutiennent dans une enquête difficile.

Cependant, les chercheurs ont aussi observé que ce phénomène devient de plus en plus fréquent avec l’âge. Pourquoi? Parce que certaines parties du cerveau, notamment le cortex cingulaire antérieur et l’insula, ont tendance à s’atrophier en vieillissant. Cela signifie qu’elles deviennent un peu moins efficaces. Comme si, avec le temps, la bibliothèque dans laquelle on cherche des livres devenait un peu plus désorganisée, avec des rayons moins bien rangés et des références qui se perdent. Du coup, retrouver le "livre" ou le"mot" devient plus difficile.

Les études ont également montré que chez les personnes âgées, l’insula est moins activée quand elles essaient de retrouver un mot. C’est un peu comme si cette partie du cerveau, qui devrait normalement rassembler les sons, n’arrivait plus à faire son travail aussi bien qu’avant. Cela explique pourquoi les"mots sur le bout de la langue" sont plus fréquents avec l’âge. Plus l’insula est affectée par le vieillissement, plus il devient difficile de récupérer ces mots que l’on connaît pourtant très bien.

Malgré la fréquence accrue des mots sur le bout de la langue en vieillissant, ce phénomène est tout à fait normal. C’est une partie intégrante de notre façon de fonctionner. Cela montre simplement que notre cerveau est très complexe, et que parfois, des processus qui semblent évidents, comme trouver un mot, sont en fait le résultat de l’action coordonnée de nombreuses régions du cerveau.

De plus, il faut savoir qu’il existe des leviers pour atténuer ces effets de l’âge, par exemple ce que l’on appelle la" réserve cognitive" (un facteur protecteur modulé par les activités intellectuelles et physiques ou les interactions sociales par exemple) qui permet d’optimiser son vieillissement cérébral et cognitif.

Alors, la prochaine fois que vous avez un mot sur le bout de la langue, rappelez-vous que votre cerveau est en pleine ébullition pour retrouver cette information. Si des informations partielles (certains sons, un mot associé, etc.) vous viennent à l’esprit, cela vous invite à poursuivre la recherche pour trouver ce mot qui vous échappe. Et si le mot tarde à venir, il ne faut pas hésiter à faire une pause pour refaire plus tard un essai" à tête reposée". Tout ceci reflète la complexité et l’efficacité de notre cerveau!

Auteur: Frédéric Bernard  - Maître de conférences en neuropsychologie, Université de Strasbourg

The Conversation - CC BY ND

L'impact encore trop peu connu du changement climatique sur nos cerveaux

Le lien entre santé cérébrale et dérèglement climatique a récemment été mis en lumière à travers un mini-documentaire de 16 minutes diffusé le 18 mai et réalisé par FutureNeuro, centre irlandais de recherche sur les sciences cérébrales translationnelles (RCSI) de l'Université de médecine et des sciences de la santé.

Réalisé en partenariat avec la Ligue internationale contre l'épilepsie (ILAE), le film rappelle que plus de trois milliards de personnes dans le monde souffrent de troubles neurologiques. Or, de récentes recherches établissent un lien entre l'augmentation des températures et une exacerbation des symptômes de certaines maladies neurologiques sensibles aux variations de températures.

C'est par exemple le cas chez les personnes atteintes du syndrome de Dravet, une forme d'épilepsie grave et rare chez l'enfant, chez qui une hausse soudaine des températures est susceptible de provoquer la survenue plus fréquente de crises, ainsi qu'une altération des fonctions cérébrales.

"Le cerveau est la clé de notre réponse aux défis de notre environnement et de nombreuses parties du cerveau sont sensibles à la température à laquelle elles doivent travailler. Par conséquent, si le cerveau est déjà affecté par une maladie, il peut être plus vulnérable aux défis posés par les effets du changement climatique. Alors que le changement climatique continue de s'aggraver, il est essentiel que nous soyons attentifs à ses effets sur les personnes atteintes d'affections neurologiques dans le monde entier", souligne dans un communiqué Sanjay Sisodiya, président de la commission sur le changement climatique de l'ILAE.

Ce professeur en neurologie au Collège universitaire de Londres est également auteur d'une étude parue en 2024 dans la revue The Lancet Neurology, qui démontre que des températures extrêmes (qu'elles soient basses ou élevées) sont susceptibles d'exacerber les troubles liés à 19 maladies neurologiques, dont la démence, l'épilepsie et la migraine.

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