Nouvelles propositions en stimulation sensorielle pour le traitement des troubles chroniques de la conscience

• L’accès prioritaire que l’information émotionnelle a à la cognition (attention et conscience)
• meilleure mémorisation par rapport à l’information sans contenu émotionnel,
• son influence sur des représentations de haut niveau comme les pensées et les actions,
• sur la possible facilitation de l’intégration du traitement émotionnel avec des processus cognitifs top-down tels que l’attention, le contexte de la tâche et la conscience.

Stimuli à contenido autobiographique

Les stimuli à contenu autobiographique bénéficient également du soutien de la recherche récente pour être considérés comme des options adéquates, car, sur la base des preuves indiquées, ils favoriseraient l’intégration qui favorise la conscience et auraient les mêmes avantages que le traitement émotionnel.

En particulier, les souvenirs autobiographiques activent un large réseau de régions cérébrales et de ce fait divers systèmes de mémoire (épisodique, sémantique personnelle) et d’autres processus (imagerie visuelle, autoréférence, processus émotionnels et de contrôle exécutif), ce qui suggère que ces souvenirs facilitent l’intégration de l’information.

On a également proposé une relation étroite entre la mémoire épisodique et un haut niveau de conscience (niveau autonoétique) comme mécanisme facilitant la conscience.

Stimuler les réponses en demandant au patient d’effectuer des actions

Les protocoles standard de stimulation sensorielle se limitent généralement à stimuler la perception, ou au mieux la mémoire et le traitement émotionnel associé à certains stimuli.

Sur la base d’études de neuroimagerie fonctionnelle et neurophysiologiques qui ont récemment rapporté qu’un sous-ensemble de patients atteints de troubles de la conscience présentent «réponses cachées», les auteurs suggèrent qu’il peut être bénéfique de demander au patient pendant la séance d’effectuer des actions complexes, de manière qu’en plus de stimuler son arousal nous stimulions aussi des comportements définis, par des répétitions et des exercices.

Bien que les preuves indiquent que pratiquement chaque expérience (y compris la perception) a le potentiel de modifier le cerveau et de produire des changements durables, cette plasticité est dans de nombreux cas spécifique. Par conséquent, la stimulation limitée à la perception pourrait induire des changements restreints, tandis qu’on s’attendrait à de meilleurs résultats en stimulant à la fois le traitement d’entrée ou perceptif et le traitement de sortie ou d’action.

De plus, une théorie de la représentation de l’action a été proposée qui considère l’action comme le noyau des réseaux représentationnels les plus importants (ce par quoi, les auteurs suggèrent que l’approche des actions, en plus de celle des perceptions, pourrait favoriser l’intégration.).

Actions naturalistes et dynamiques dans un contexte réel ou virtuel

Les contextes dans lesquels les séances de stimulation ont habituellement lieu (cliniques) sont souvent artificiels, prédisposant le thérapeute à utiliser stimuli simples et répétitifs et à les administrer de manière contrôlée de façon semblable à ce qui se ferait dans un laboratoire. Étant en outre des stimuli sans pertinence émotionnelle ni contenu autobiographique, et destinés à stimuler uniquement le traitement d’entrée.

Les auteurs proposent de mener des actions naturalistes et dynamiques dans des contextes plus appropriés, qui permettent d’introduire les patients à des situations impliquant scénarios comportementaux spécifiques (par exemple, prendre le petit-déjeuner en famille).

Les tâches naturalistes, que ce soit en situations réelles ou virtuelles, impliquent des stimuli complexes et requièrent à la fois traitement d’entrée (perception) comme de sortie (action). Par conséquent, selon les auteurs, elles constituent des cadres idéaux pour l’introduction de stimuli émotionnels et autobiographiques.

Ainsi, les orientations possibles pour une stimulation sensorielle actualisée que proposent ces auteurs reposent essentiellement sur des concepts de stimulation complexe. Cela implique l’utilisation de stimuli structurés et significatifs, administrés par de multiples canaux sensoriels simultanément de manière intégrée. De même que l’approche du traitement cognitif tant d’entrée que de sortie, et la réalisation d’actions dynamiques et naturalistes qui éviteraient les stimulations répétitives et fréquentes dépourvues de sens. Elles incluraient également des stimulations d’intensité adéquate, lesquelles seraient ponctuellement entrecoupées d’impulsions intenses.

Toutes ces actions conserveraient les aspects valides de pertinence émotionnelle et de pertinence autobiographique.

Bibliografía

1. Schnakers C & Monti MM (2017). Disorders of consciousnessafterseverebraininjury: therapeuticoptions. CurrOpinNeurol, 30(6): 573-579. doi: 10.1097/WCO.0000000000000495.
2. Abbate C, Trimarchi PD, Basile I, Mazzucchi A, Devalle G (2014). Sensorystimulationforpatientswithdisorders of consciousness: fromstimulation to rehabilitation. Frontiers in Human Neuroscience, 8: 616. doi:10.3389/fnhum.2014.00616.
3. Lombardi FFL, Taricco M, De Tanti A, Telaro E,Liberati A (2002). Sensorystimulationforbraininjuredindividuals in coma orvegetativestate (Review). Cochrane Database of SystematicReviews, CD001427. DOI: 10.1002/14651858.CD001427.
4. Lancioni GE, Bosco A, Olivetti Belardinelli M, Singh N N, O’Reilly M F and Sigafoos J(2010). Anoverview of interventionoptionsforpromotingadaptivebehavior of personwithacquiredbraininjury and minimallyconsciousstate. Dev. Disabil. 31, 1121–1134. doi: 10.1016/j.ridd.2010.06.019.
5. Klingshirn H, Grill E, Bender A, Strobl R, Mittrach R, Braitmayer K, Müller M. (2015). Quality of evidence of rehabilitationinterventions in long-termcareforpeoplewithseveredisorders of consciousnessafterbraininjury: A systematicreview. J RehabilMed.47(7):577-85. doi: 10.2340/16501977-1983.
6. Padilla R &Domina A (2016). Effectiveness of SensoryStimulation to Improve Arousal and Alertness of People in a Coma orPersistentVegetativeStateAfterTraumaticBrainInjury: A SystematicReview. Am J OccupTher., 70(3):7003180030p1-8. doi: 10.5014/ajot.2016.021022.
7. Federación Española de Daño Cerebral (FEDACE) (2011). Cuadernos FEDACE sobre daño cerebral adquirido: síndrome de vigilia sin respuesta y de mínima conciencia. Madrid: FEDACE.
8. Gibson RM, Owen AM, Cruse D (2016). Brain-computer interfaces forpatientswithdisorders of consciousness. Progress in BrainResearch,228, pp. 241-291.
9. Tononi G. (2004). Aninformationintegrationtheory of consciousness. BMC Neurosci. 5:42. doi: 10.1186/1471-2202-5-4.
10. Laureys S (2005). The neural correlate of (un)awareness: lessonsfromthevegetativestate. Sci. 9, 556–559. doi: 10.1016/j.tics.2005.10.010.
11. Rosanova, M., Gosseries, O., Casarotto, S., Boly, M., Casali, A. G., Bruno, M.-A., et al. (2012). Recovery of cortical effectiveconnectivity and recovery of consciousness in vegetativepatients. Brain 135, 1308–1320. doi: 10.1093/brain/awr340
12. Schiff ND. (2010). Recovery of consciousnessafterbraininjury: a mesocircuithypothesis. TrendsNeurosci., 33:1-9
13. Giacino JT(1996). Sensorystimulation: theoreticalperspectives and theevidenceforeffectiveness. Neurorehabilitation 6, 69–78. doi: 10.3233/NRE1996-6108.
14. Abbate&Mazzucchi (2011). “La riabilitazioneneuropsicologicadeidisturbiglobalidellacoscienza,” in La RiabilitazioneNeuropsicologica, ed A. Mazzucchi (Milano: MassonElsevier),389–406.

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La neuropsychologue Lidia García Pérez explique les nouvelles propositions en stimulation sensorielle pour les troubles de la conscience.

Les programmes de stimulation sensorielle ont une longue histoire d’utilisation en neuroréhabilitation, étant l’une des options thérapeutiques les plus utilisées dans la prise en charge des troubles globaux de la conscience après une lésion cérébrale grave[1].

L’idée sur laquelle ils reposent est que les environnements enrichis favorisent la plasticité neuronale et, par conséquent, la récupération de ces patients[2, 1]. Cependant, diverses revues systématiques récentes[3, 4, 5, 6], y compris une publiée par la Collaboration Cochrane[3], concluent qu’il manque encore des preuves fiables pour étayer ou contrôler l’efficacité de la stimulation sensorielle chez les patients présentant des troubles globaux de la conscience (états de coma, végétatif ou éveil sans réponse, conscience minimale).

Par ailleurs, ces dernières années, des avancées ont été réalisées dans la connaissance du cerveau en général et des troubles de la conscience en particulier, et de nouveaux paradigmes et notions théoriques ont émergé, rendant nécessaire d’évaluer si les principales caractéristiques de la méthode de stimulation sensorielle restent adaptées au regard de ce que nous connaissons aujourd’hui.

Récemment, Frontiers in Human Neuroscience a publié un travail[2] dans lequel les auteurs passent en revue les caractéristiques principales de la stimulation sensorielle, évaluant lesquelles sont obsolètes et lesquelles ne le sont pas, et proposant quelques changements qui sont en accord avec les connaissances et perspectives théoriques actuelles.

Le post d’aujourd’hui parle brièvement de la stimulation sensorielle et de la conception actuelle de la conscience et des troubles de la conscience, pour laisser ensuite la place à un résumé de ce travail.

Conception actuelle de la conscience et des troubles globaux de la conscience.

Traditionnellement, l’état normal de conscience et les troubles de la conscience (états de coma, végétatif ou éveil sans réponse et conscience minimale) ont été définis en fonction de deux composantes :

• Le éveil (le niveau d’alerte ou d’activation, « être conscient ») qui se définit comme la capacité à s’éveiller et à maintenir les cycles sommeil-éveil.
• La conscience (contenu de la conscience ou « être conscient ») qui se définit comme la capacité d’intégrer les différents stimuli sensoriels en une connaissance qui nous permet de nous rendre compte de nous-mêmes et de ce qui se passe autour de nous[7].

Ainsi, l’état de coma se caractérise par une condition normalement transitoire, dans laquelle le patient ne présente ni éveil ni conscience et reste les yeux fermés sans répondre à la stimulation ni communiquer.

Dans l’état végétatif ou d’éveil sans réponse le patient a les yeux ouverts, reflétant la préservation du système réticulaire d’activation ascendant et donc l’éveil. Mais, n’étant pas capable de produire un comportement déterminé, on considère qu’il lui manque la conscience ou conscience

Et, enfin, dans l’état de conscience minimale les patients sont capables de générer un comportement, qui bien que variable est reproductible, si bien qu’on considère qu’ils possèdent la conscience en plus de l’éveil [8].

Cependant, ces dernières années, les mécanismes de la conscience ont été associés à de nouvelles conceptions telles que information distribuée[9], des aires corticales qui interagissent et la connectivité cérébrale [10, 11]. Actuellement, la conscience est considérée comme la capacité d’un système à intégrer l’information qui semble dépendre de la capacité du cerveau à soutenir des schémas d’activité complexes distribués entre les aires corticales qui interagissent [2].

En accord avec cette perspective, les troubles de la conscience ont récemment été redéfinis comme un syndrome de déconnexion, dans lequel une interruption fonctionnelle et/ou structurelle au niveau d’un mesocircuit cortico-striatum-globus pallidus-thalamo-cortical affecte la réapparition de la capacité de réponse consciente [12], une opinion soutenue par de nombreuses lignes de preuves récentes [1].

Sous ce paradigme connexionniste interviennent nouvelles notions théoriques et, par conséquent, il est pertinent de considérer aussi nouveaux facteurs au moment d’envisager les traitements appropriés pour les patients présentant des troubles de la conscience, tant au niveau global en ce qui concerne une possible intégration des diverses approches de traitement existantes (neuromodulation, traitement pharmacologique, stimulation sensorielle, etc.), que de manière particulière en ce qui concerne chacune d’entre elles, dans le cas qui nous occupe, par rapport aux programmes de stimulation sensorielle.

Qu’est-ce que la stimulation sensorielle ? : fondement et caractéristiques principales.

La stimulation sensorielle pour patients avec des troubles de la conscience est une méthodologie visant à promouvoir l’éveil et la réponse comportementale de ces patients par l’application de stimuli environnementaux [13], de sorte qu’en fournissant de l’information sensorielle progressivement à leur système nerveux nous provoquions que le patient effectue une action, au niveau auquel il peut répondre [7].

Pour cela, on utilise des odeurs et saveurs de différentes intensités modérées à élevées, sons verbaux et non verbaux (parmi ces derniers, bruit blanc ou musique), stimuli visuels (objets, photographies) et stimuli tactiles (contact physique, sentir son propre corps, objets de différentes textures, déplacer un objet, etc.)[7].

Bien que différentes versions et procédures aient été adoptées au sein de cette méthode, elles coïncident invariablement sur les caractéristiques suivantes [2] :

• Les stimuli présentés sont simples,
• avec une intensité de modérée à élevée,
• ils ont possiblement un contenu autobiographique et/ou émotionnel,
• ils sont présentés de manière répétée et fréquente,
• ils sont administrés par multiples canaux sensoriels.

La stimulation sensorielle est une méthodologie peu invasive, qui n’entraîne pas de danger, économique et facile à appliquer, raisons pour lesquelles elle reste une méthode de réhabilitation attrayante [14]. Cependant, comme mentionné plus haut, sa base théorique n’a pas été clairement définie par le passé et, en général, il existe des résultats contradictoires quant à son efficacité qui rendent nécessaire une recherche supplémentaire sur ses procédures avec une méthodologie plus contrôlée [3, 4, 5, 6], ainsi que la mise à jour de ses caractéristiques en fonction des connaissances actuelles[2].

Nouvelles propositions en stimulation sensorielle pour les troubles de la conscience

Abbate et al.[2] ont évalué les caractéristiques principales de la méthode de stimulation standard et font une proposition actualisée qui inclut quelques modifications. Leurs propositions sont :

Stimulation complexe, incluant des stimuli structurés et significatifs

Comme le soulignent les auteurs, dans les protocoles standard de stimulation sensorielle on utilise souvent des stimulations simples et fréquemment sans signification (décontextualisées), suivant l’hypothèse tacite que les patients présentant des troubles de la conscience ont des capacités d’attention réduites et que, par conséquent, les stimuli simples sont plus adaptés car ils sont plus faciles à traiter cognitivement.

Cependant, des études récentes indiquent que ces patients peuvent participer à des tâches structurées et peuvent avoir conservé des réponses complexes, ce qui suggère qu’ils maintiennent préservées « îles de fonctionnement cognitif de haut niveau».

Sur la base de ces découvertes, les auteurs proposent que l’objectif des futurs protocoles soit la stimulation de ces fonctions cognitives isolées, mais préservées de haut niveau, pour quoi les stimuli complexes pourraient s’avérer plus efficaces que les simples.

Éviter la haute fréquence et la répétition des stimuli

Généralement, les programmes standard consistent à présenter une stimulation simple, répétitive, fréquente et d’intensité modérée à élevée.

Les auteurs soulignent que cette procédure est contraire aux objectifs de stimulation des processus cognitifs, car elle peut produire une réponse d’habituation, qui comme ils le rappellent, consiste en une diminution de la réponse neuronale et comportementale résultant de la stimulation répétée.

Par conséquent, ils proposent d’éviter à la fois la répétition et la haute fréquence de présentation des stimuli, car également une stimulation plus fréquente entraîne une diminution de la réponse plus rapide et/ou plus prononcée.

Administrer des stimuli d’intensité appropriée, intercalés occasionnellement avec des stimuli de forte intensité

En ce qui concerne l’intensité, l’avantage de la stimulation intense (stimuli d’apparition abrupte et à haute énergie) est qu’elle déclenche facilement l’attention ; toutefois, compte tenu des résultats mitigés de la recherche à ce sujet, les auteurs se demandent si la stimulation intense peut aussi induire de l’habituation ou non, de sorte qu’ils proposent d’intercaler une stimulation d’intensité appropriée (par cela j’entends, d’intensité naturelle) avec des stimuli intenses de façon occasionnelle.

Stimulation multisensorielle intégrée et simultanée

Un protocole type de stimulation sensorielle implique généralement la stimulation de nombreuses modalités sensorielles différentes (visuelle, auditive, tactile, etc.), ce qui le définit souvent comme multimodal. Cependant, les stimuli utilisés sont d’une seule modalité, stimulant chaque canal sensoriel séparément. Ainsi, la stimulation pratiquée n’est pas réellement multisensorielle, car différents stimuli unimodaux sont administrés en série.

Comme l’indiquent les auteurs, la recherche récente sur la l’intégration multisensorielle signale que la l’attention tend à s’orienter plus facilement vers les inputs ou entrées sensorielles qui possèdent des propriétés multisensorielles et que cela se produit automatiquement.

De plus, ils renvoient également à diverses études neurophysiologiques suggérant que le traitement cortical cérébral est multisensoriel non seulement dans les cortex associatifs, mais aussi dans les cortex primaires. Par conséquent, ils concluent que les stimuli multisensoriels sont une meilleure option que les unimodaux, car ils sont potentiellement plus capables de capter les processus attentionnels et les fonctions cognitives de haut niveau préservées de manière isolée chez les patients atteints de troubles globaux de la conscience.

Stimuli émotionnels

S’appuyant sur des études publiées depuis 2005, les auteurs concluent que l’utilisation de stimuli émotionnels reste une option valable dans les procédures de stimulation sensorielle.

En particulier, ils rapportent des résultats concernant:

• L’accès prioritaire que l’information émotionnelle a à la cognition (attention et conscience)
• meilleure mémorisation par rapport à l’information sans contenu émotionnel,
• son influence sur des représentations de haut niveau comme les pensées et les actions,
• sur la possible facilitation de l’intégration du traitement émotionnel avec des processus cognitifs top-down tels que l’attention, le contexte de la tâche et la conscience.

Stimuli à contenido autobiographique

Les stimuli à contenu autobiographique bénéficient également du soutien de la recherche récente pour être considérés comme des options adéquates, car, sur la base des preuves indiquées, ils favoriseraient l’intégration qui favorise la conscience et auraient les mêmes avantages que le traitement émotionnel.

En particulier, les souvenirs autobiographiques activent un large réseau de régions cérébrales et de ce fait divers systèmes de mémoire (épisodique, sémantique personnelle) et d’autres processus (imagerie visuelle, autoréférence, processus émotionnels et de contrôle exécutif), ce qui suggère que ces souvenirs facilitent l’intégration de l’information.

On a également proposé une relation étroite entre la mémoire épisodique et un haut niveau de conscience (niveau autonoétique) comme mécanisme facilitant la conscience.

Stimuler les réponses en demandant au patient d’effectuer des actions

Les protocoles standard de stimulation sensorielle se limitent généralement à stimuler la perception, ou au mieux la mémoire et le traitement émotionnel associé à certains stimuli.

Sur la base d’études de neuroimagerie fonctionnelle et neurophysiologiques qui ont récemment rapporté qu’un sous-ensemble de patients atteints de troubles de la conscience présentent «réponses cachées», les auteurs suggèrent qu’il peut être bénéfique de demander au patient pendant la séance d’effectuer des actions complexes, de manière qu’en plus de stimuler son arousal nous stimulions aussi des comportements définis, par des répétitions et des exercices.

Bien que les preuves indiquent que pratiquement chaque expérience (y compris la perception) a le potentiel de modifier le cerveau et de produire des changements durables, cette plasticité est dans de nombreux cas spécifique. Par conséquent, la stimulation limitée à la perception pourrait induire des changements restreints, tandis qu’on s’attendrait à de meilleurs résultats en stimulant à la fois le traitement d’entrée ou perceptif et le traitement de sortie ou d’action.

De plus, une théorie de la représentation de l’action a été proposée qui considère l’action comme le noyau des réseaux représentationnels les plus importants (ce par quoi, les auteurs suggèrent que l’approche des actions, en plus de celle des perceptions, pourrait favoriser l’intégration.).

Actions naturalistes et dynamiques dans un contexte réel ou virtuel

Les contextes dans lesquels les séances de stimulation ont habituellement lieu (cliniques) sont souvent artificiels, prédisposant le thérapeute à utiliser stimuli simples et répétitifs et à les administrer de manière contrôlée de façon semblable à ce qui se ferait dans un laboratoire. Étant en outre des stimuli sans pertinence émotionnelle ni contenu autobiographique, et destinés à stimuler uniquement le traitement d’entrée.

Les auteurs proposent de mener des actions naturalistes et dynamiques dans des contextes plus appropriés, qui permettent d’introduire les patients à des situations impliquant scénarios comportementaux spécifiques (par exemple, prendre le petit-déjeuner en famille).

Les tâches naturalistes, que ce soit en situations réelles ou virtuelles, impliquent des stimuli complexes et requièrent à la fois traitement d’entrée (perception) comme de sortie (action). Par conséquent, selon les auteurs, elles constituent des cadres idéaux pour l’introduction de stimuli émotionnels et autobiographiques.

Ainsi, les orientations possibles pour une stimulation sensorielle actualisée que proposent ces auteurs reposent essentiellement sur des concepts de stimulation complexe. Cela implique l’utilisation de stimuli structurés et significatifs, administrés par de multiples canaux sensoriels simultanément de manière intégrée. De même que l’approche du traitement cognitif tant d’entrée que de sortie, et la réalisation d’actions dynamiques et naturalistes qui éviteraient les stimulations répétitives et fréquentes dépourvues de sens. Elles incluraient également des stimulations d’intensité adéquate, lesquelles seraient ponctuellement entrecoupées d’impulsions intenses.

Toutes ces actions conserveraient les aspects valides de pertinence émotionnelle et de pertinence autobiographique.

Bibliografía

1. Schnakers C & Monti MM (2017). Disorders of consciousnessafterseverebraininjury: therapeuticoptions. CurrOpinNeurol, 30(6): 573-579. doi: 10.1097/WCO.0000000000000495.
2. Abbate C, Trimarchi PD, Basile I, Mazzucchi A, Devalle G (2014). Sensorystimulationforpatientswithdisorders of consciousness: fromstimulation to rehabilitation. Frontiers in Human Neuroscience, 8: 616. doi:10.3389/fnhum.2014.00616.
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4. Lancioni GE, Bosco A, Olivetti Belardinelli M, Singh N N, O’Reilly M F and Sigafoos J(2010). Anoverview of interventionoptionsforpromotingadaptivebehavior of personwithacquiredbraininjury and minimallyconsciousstate. Dev. Disabil. 31, 1121–1134. doi: 10.1016/j.ridd.2010.06.019.
5. Klingshirn H, Grill E, Bender A, Strobl R, Mittrach R, Braitmayer K, Müller M. (2015). Quality of evidence of rehabilitationinterventions in long-termcareforpeoplewithseveredisorders of consciousnessafterbraininjury: A systematicreview. J RehabilMed.47(7):577-85. doi: 10.2340/16501977-1983.
6. Padilla R &Domina A (2016). Effectiveness of SensoryStimulation to Improve Arousal and Alertness of People in a Coma orPersistentVegetativeStateAfterTraumaticBrainInjury: A SystematicReview. Am J OccupTher., 70(3):7003180030p1-8. doi: 10.5014/ajot.2016.021022.
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8. Gibson RM, Owen AM, Cruse D (2016). Brain-computer interfaces forpatientswithdisorders of consciousness. Progress in BrainResearch,228, pp. 241-291.
9. Tononi G. (2004). Aninformationintegrationtheory of consciousness. BMC Neurosci. 5:42. doi: 10.1186/1471-2202-5-4.
10. Laureys S (2005). The neural correlate of (un)awareness: lessonsfromthevegetativestate. Sci. 9, 556–559. doi: 10.1016/j.tics.2005.10.010.
11. Rosanova, M., Gosseries, O., Casarotto, S., Boly, M., Casali, A. G., Bruno, M.-A., et al. (2012). Recovery of cortical effectiveconnectivity and recovery of consciousness in vegetativepatients. Brain 135, 1308–1320. doi: 10.1093/brain/awr340
12. Schiff ND. (2010). Recovery of consciousnessafterbraininjury: a mesocircuithypothesis. TrendsNeurosci., 33:1-9
13. Giacino JT(1996). Sensorystimulation: theoreticalperspectives and theevidenceforeffectiveness. Neurorehabilitation 6, 69–78. doi: 10.3233/NRE1996-6108.
14. Abbate&Mazzucchi (2011). “La riabilitazioneneuropsicologicadeidisturbiglobalidellacoscienza,” in La RiabilitazioneNeuropsicologica, ed A. Mazzucchi (Milano: MassonElsevier),389–406.

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