Pourquoi certaines personnes récupèrent-elles une fonction perdue à la suite d'une lésion cérébrale? Quelles stratégies de compensation l'organe utilise-t-il? Comment aider quelqu'un à récupérer plus vite ses facultés? Telles sont les questions auxquelles les neuropsychologues sont confrontés quotidiennement. Depuis une dizaine d'années, ces spécialistes disposent d'outils toujours plus performants pour comprendre les liens entre le fonctionnement organique du cerveau et ses performances cognitives, langage, mémoire ou comportement. Détour dans les méandres du fonctionnement cérébral, en compagnie de Stephanie Clarke, professeur de neuropsychologie à l'Université de Lausanne. Egalement médecin-chef de la Division autonome de neuropsychologie du CHUV, elle participe à l'organisation d'une journée portes ouvertes, samedi prochain, à l'Hôpital Nestlé dans le cadre de la Semaine du cerveau*.

C'est grâce aux progrès accomplis dans les techniques d'imagerie médicale que les médecins parviennent aujourd'hui à mieux comprendre comment l'information circule dans le cerveau et où elle est traitée. Il y a encore 50 ans, les chercheurs ne disposaient en effet que de méthodes très indirectes pour dresser la carte fonctionnelle du cerveau. Les premières avancées ont été enregistrées lors des deux dernières guerres mondiales, suite à l'examen du cerveau de nombreux blessés qui devaient décéder par la suite. «Les médecins notaient les handicaps relevés par leurs patients – une perte partielle de la vision par exemple – puis reconstituaient avec précision le trajet de la balle dans leur cerveau ou analysaient la lésion lors de l'autopsie, explique Stephanie Clarke. Il était ensuite possible de définir par recoupement quelles zones étaient systématiquement atteintes lors de l'apparition d'un handicap précis.» Il a fallu attendre l'invention du scanner X, vers la fin des années 1970, puis de la résonance magnétique, dix ans plus tard, pour pouvoir accéder à des images de l'intérieur du cerveau. Sur ces véritables coupes anatomiques virtuelles, il devenait dès lors possible de localiser une lésion très précisément, du vivant des patients. «Mais il arrive que des personnes perdent une partie de leurs facultés sans qu'il y ait de lésions visibles, poursuit la spécialiste. C'est pourquoi il était important d'inventer des méthodes d'imagerie qui permettent de visualiser le fonctionnement de l'organe.»

Ce pas technologique a été franchi il y a une quinzaine d'années, avec l'apparition de la TEP (pour «tomographie par émission de positons»), puis de la résonance magnétique fonctionnelle. Ces deux techniques fonctionnent sur le même principe: elles montrent en direct quelles zones du cerveau fonctionnent – ou ne fonctionnent pas – lorsqu'une personne effectue une tâche précise, regarde une image par exemple. Pour ce faire, la TEP nécessite l'injection d'un traceur radioactif – du sucre ou de l'eau –, qui s'accumule préférentiellement dans les zones du cerveau qui «travaillent». L'appareil, tel un compteur Geiger, se charge ensuite de repérer en direct les zones les plus actives. La résonance magnétique fonctionnelle, quant à elle, parvient à doser la quantité d'oxygène qui circule dans le sang veineux, après son passage auprès des cellules nerveuses. Ces techniques sont donc très puissantes, puisqu'elles permettent aussi bien l'examen du fonctionnement de cerveaux «sains» que celui d'organes lésés.

Si elles ont déjà permis de localiser plus précisément les zones vouées à certaines tâches, elles ont aussi montré que le cerveau est un organe beaucoup plus complexe qu'on ne le croyait. Ce qu'on avait nommé l'«aire visuelle» joue bien un rôle dans la vision, mais cette zone n'est de loin pas la seule concernée: le cerveau travaille en réseau, décompose l'image selon plus d'une dizaine de paramètres – couleur, relief, mouvement... – qui sont analysés en parallèle dans des régions différentes du cortex avant d'être refondus en une image unique. «On vient de découvrir que c'est pareil pour l'audition, note Stephanie Clarke. Des régions différentes s'occupent d'analyser le contenu sonore – est-ce un train ou un réveil-matin? –, de localiser ce son dans l'espace et d'évaluer s'il est stationnaire ou en mouvement. De plus, ces zones ne sont reliées par une seule route neuronale, mais par un réseau très surprenant. La géographie fonctionnelle du cerveau, vu sa complexité, est donc encore loin d'être totalement explorée.

Cette complexité est toutefois une source d'espoir pour les patients cérébrolésés. Ce sont en effet des zones normalement affectées à d'autres tâches qui sont capables, dans certains cas, de prendre en charge la fonction d'une région lésée. Ce sont ces multiples routes secondaires qui permettent peu à peu de compenser l'éventuelle disparition de l'autoroute qui reliait deux zones travaillant en parallèle. Le cerveau est donc un organe plutôt souple, selon Stephanie Clarke: «Suite à une lésion, mais aussi lors du développement ou de l'apprentissage, on observe des réajustements fonctionnels accompagnés de changements structuraux dans le cerveau. On parle alors de plasticité cérébrale.»

Les neuropsychologues, qui parviennent à traduire les fonctions cognitives en fonctions cérébrales, n'hésitent donc plus à entreprendre des rééducations intensives lorsqu'une lésion apparaît, qu'elle soit due à un accident, à l'obturation d'un vaisseau sanguin ou à une hémorragie. «Il s'agit d'abord d'établir un diagnostic précis à l'aide d'un examen neuropsychologique et d'imageries anatomique et fonctionnelle, explique Stephanie Clarke. Ensuite, il s'agit de choisir la technique de réhabilitation qui se prêtera le mieux pour permettre au patient de réacquérir la fonction déficitaire.» Une personne devenue aphasique, par exemple, peut en effet connaître des troubles de l'audition, des problèmes de compréhension ou encore des difficultés à construire une phrase. Des problèmes que les équipes de réhabilitation – composées de médecins, de psychologues, de logopédistes... – devront aborder spécifiquement avec des moyens aussi variés que l'intonation mélodique, des exercices sur ordinateur ou des cours individuels avec un logopédiste.

L'imagerie anatomique permet aussi de repérer les lésions qui s'avèrent au contraire trop sévères pour envisager une rééducation. «Dans ce cas, mieux vaut directement investir de l'énergie dans des stratégies de compensation, telles l'écriture ou la lecture», poursuit Stephanie Clarke. Rééduquer le cerveau, c'est-à-dire le forcer à utiliser d'autres neurones et emprunter d'autres voies de communication, est en effet un travail à plein temps: «C'est un réel apprentissage, très fatigant, qu'il s'agit de n'entreprendre que si l'on attend de réels progrès.»

*Portes ouvertes avec démonstrations interactives, Clinique de neuroréhabilitation, Hôpital Nestlé, rue Pierre-Decker, Lausanne.

Samedi 17 mars, de 10 à 16 heures.