Peu d’études se sont intéressées aux mécanismes neurophysiologiques du réveil de l’anesthésie générale [1Mhuircheartaigh R.N., Warnaby C., Rogers R., Jbabdi S., Tracey I. Slow-wave activity saturation and thalamocortical isolation during propofol anesthesia in Humans Sci Transl Med 2013 ;  5 : 208ra148

Cliquez ici pour aller à la section Références]. Lors de la neurochirurgie éveillée, des électrodes EEG de surface sont posées avant le réveil directement sur le cortex afin de cartographier la lésion avant exérèse. Nous avons utilisé ce dispositif unique par sa résolution spatiale et la qualité du signal pour enregistrer l’électrocorticogramme (ECoG) du retour à la conscience, et ses corrélats sur la connectivité neuronale locale.

Nous avons enregistré le tracé EcoG de 25 patients bénéficiant d’une chirurgie éveillée (CPP Chirconnect) et acquis grâce à 64 électrodes posées sur le cortex. La connectique neuronale a été analysée grâce à une mesure quantitative de l’interdépendance des 64 canaux par le coefficient de corrélation non linéaire h2 [2Pijn J.P., Vijn P.C., Lopes da Silva F.H., Van Ende Boas W., Blanes W. Localization of epileptogenic foci using a new signal analytical approach Neurophysiol Clin Clin Neurophysiol 1990 ;  20 : 1-11 [cross-ref]

Cliquez ici pour aller à la section Références]. Nous avons calculé le H2 sous anesthésie par propofol et rémifentanil, puis toutes les minutes jusqu’à 15minutes après le réveil défini comme la réponse à un ordre simple. Nous avons aussi calculé le h2 moyen pour chacune des bandes de fréquences classiques de l’EEG, ainsi que la variation de la force de la corrélation selon la distance entre les électrodes. Ces calculs ont été complétés par une étude de cohérence spatio-temporelle pour mettre en évidence la propagation des ondes lentes de l’EEG.

Le h2 moyen est significativement plus élevé lorsque le patient est inconscient que conscient (0,29 vs 0,17 p<0,001) (Fig. 1). L’étude dynamique montre que le h2 moyen décroît brutalement lors du réveil. Ce résultat est retrouvé quelle que soit la bande de fréquence EEG, mais la corrélation diminue fortement avec la fréquence (δ : 0,65 ; θ : 0,30 ; α : 0,27 ; β : 0,17 ; γ : 0,15). Les analyses spatiales montrent que l’état inconscient est caractérisé par des corrélations fortes à longue distance qui s’effondrent après le réveil. L’analyse de cohérence spatio-temporelle suggère que les fréquences lentes se propagent sur le réseau et que leur longueurs de cohérence sont très supérieures à celles des hautes fréquences (Fig. 1).

Cette étude montre une connectivité locale forte sous anesthésie. Les ondes lentes semblent jouer un rôle crucial dans cette corrélation : Leur propagation sur le cortex maintient les réseaux dans un état très connecté. On peut faire l’hypothèse que cet état d’hypersynchronisation soit dû, soit à l’absence de conscience (synchronisation des réseaux non occupés) soit en être la cause, soit à une intrication des deux par un effet de renforcement dynamique de l’isolement du système thalamo-cortical [1Mhuircheartaigh R.N., Warnaby C., Rogers R., Jbabdi S., Tracey I. Slow-wave activity saturation and thalamocortical isolation during propofol anesthesia in Humans Sci Transl Med 2013 ;  5 : 208ra148

Cliquez ici pour aller à la section Références] par des neurones inoccupés et qui se synchronisent. Le réveil est caractérisé par une diminution nette de cette corrélation. Une hypothèse à l’étude serait liée à la perturbation du système par la réactivation des réseaux sous corticaux.