Transmission de l’influx nerveux (bases)

Surveillance neurophysiologique en réanimation (comas)

DES / DESC REA 2005

Dr. Lionel NaccacheFédération de Neurophysiologie CliniqueGroupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière

lionel.naccache@wanadoo.fr

Transmission de l’influx nerveux (bases)

.Axone avec seuil PA (somme PPSE / PPSI)

.Gaine de myéline

.Conduction saltatoire nœud de Ranvier

.Transduction PA en libération vésicules neuro- médiateurs (quanta) dans la fente synaptique

Modèle nerf périphérique exploré par l’EMGDétection aiguille / Stimulo-détection. Paramètres : VCN (sens/motr.) / Amplitudes

Modèle nerf périphérique exploré par l’EMG

Détection aiguille / Stimulo-détection

. Paramètres pertinents :VCN (sens/mot.) / Amplitudes

Atteinte axonale :Amplit. Effondrées / VCN~respectées(ex : polyneuropathie alcoolique,Neuropathie axonale pure de réa)

Atteinte démyélinisante :Amplitude ~respectées / VCN effondrées(ex : neuropathie à IgM monoclonale)

Modèle nerf périphérique exploré par l’EMG

Détection aiguille / Stimulo-détection

Bloc conduction : Interruption conduction saltatoire(ex : neuropathies motrices avec bloc)

Bloc jonction neuro-musculaire :pré (ex : Lambert-Eaton ou botulisme) oupost-synaptique (ex : myasthénie)

Surveillance neurophysiologique en réanimation (comas)

3 problèmes fondamentaux posés par les patients dans le coma :

- profondeur & intégration cognitive résiduelle

- pronostic de réveil

- pronostic de handicap cognitif

Contribution de la neurophysiologie clinique dérivée de l’EEG:

- Une résolution temporelle inégalée (échelle ms)

- Explorations non invasives

- Réalisables au lit du malade (USI-Réa)

- Pas de contre-indications

- Informations fonctionnelles sur SNC

EEG Berger, 1929Activité corticale post-synaptique

Indispensable & contributif dans de nombreuses situations :

. Bilan de malaise avec perte de connaissance

. Epilepsie :diagnostic, approche syndromique, suivi

. Etat de mal épileptique

. Bilan de confusion mentale

. Bilan de certains mouvement anormaux (myocloniques)

. Encéphalopathies métaboliques, toxiques et infectieuses

. Appréciation de la profondeur, du pronostic et de l’étiologie des comas

. Bilan de syndromes démentiels

. Etude de la maturation cérébrale du nouveau-né

. Contribution au diagnostic de mort encéphalique (réanimations, prélèvements organes)

Critères EEG d’appréciation profondeur du coma :

Fluctuations spontanées / réactivité aux stimulations

Parallélisme entre niveaux fonctionnels de Plum & Posner & aspect EEG :

Tracé coma alternant == niveau di-encéphalique … Tracé rapide aréactif == niveau bulbaire

Principe des Potentiel Evoqués

Intérêt d’utiliser des stimulations auditives dans le coma :

- Passives

- Faciles

- Robuste (bilatéral)

- Données cumulatives sur sujet sain éveillé

A quel niveau d’intégration sensorielle s’intéresser ?

PEA du tronc cérébral <10ms

PEA de moyenne latence(thalamus & A1) <80ms

PEA tardifs >80ms(intégration corticale)

Cela dépend de la question clinique sous-jacente?

Intérêt des PEA tardifs pour explorerles processus cognitifs résiduels

Comment les enregistrer ?

Modèle de transfert réussi d’un paradigme issu des neurosciences cognitives vers une application médicale

Le « odd-ball paradigm »Squires, N.K., K.C. Squires, and S.A. Hillyard, Two varieties of long-latency positive waves evoked by unpredictable auditory stimuli in man. Electroencephalogr Clin Neurophysiol, 1975. 38(4): p. 387-401.

« …beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep beep… »

20 ANS PLUS TARD…

DECTECTION AUTOMATIQUE

INCONSCIENTE DE LA NOUVEAUTE

Tiitinen, H., et al., Attentive novelty detection in humans is governed by pre-attentive sensory memory. Nature, 1994.

MMN

PRISE DE CONSCIENCEDE LA NOUVEAUTE

Donchin, E. and M.G.H. Coles, Is the P300 component a manifestation of context updating? The Behavioral and Brain Sciences, 1988

Dehaene, S. and L. Naccache, Towards a cognitive neuroscience of consciousness: basic evidence and a workspace framework. Cognition, 2001

P300

Kane, N.M., et al., Electrophysiological indicator of awakening from coma. Lancet, 1993

Fischer, C., et al., Mismatch negativity and late auditory evoked potentials in comatose patients. Clin Neurophysiol, 1999

Fischer, C., et al., Predictive value of sensory and cognitive evoked potentials for awakening from coma. Neurology, 2004.

Naccache, L., et al., Auditory mismatch negativity is a good predictor of awakening in comatose patients: a fast and reliable procedure. Clinical Neurophysiology, 2005.

MMN + Valeur prédictive de réveil ~90% Pas d’évolution vers état végétatif

RATIONNEL SCIENTIFIQUE DANS LE COMA :

Si la MMN est le corrélat d’un processus cognitif automatique elle devrait pouvoir être enregistrée chez des sujets inconscients dotés d’un système d’intégration auditive cortical indemne.

Critère d’intégrité fonctionnel ? De bon pronostic ?

PARADIGME UTILISÉ A LA PITIÉ-SALPÊTRIERE:

- Beeps 40 ms 1000 Hz (fréquent) 85% vs 2000 Hz (rares) 15%- 200 essais rares- Electrodes aiguilles, montage Cz-A2- Système acquisition Medatec (embouts auditifs jetables)- Export des données vers Matlab et EEGlab, analyse données et statistiques intra-sujet (double-seuil +/- Monte-Carlo)

A la recherche d’effets robustes :

14 sujets contrôles

Chacun des évènements d’intérêtest visible à l’échelon individuel(complexe P1/N1; MMN ; P300)

Exemple typique, comaRéveil < 7 joursRetour à domicile, GOS 2

(b)

Frequent trialsRare TrialsP value < 0.05P1

N1

MMN

Patient de 53 ansETIO le 08012004PEAC le 14042004A un mois GOS 3

J22 hématome temporo-pariétal droit partiellement évacué HTIC initiale sévère. Après arrêt de la sédation depuis plusieurs jours, absence de réveil et coma profond.

J29 contrôle car impression d’améliorationdiscrète de la réactivité

Racourcissement latences P1,N1Augmentation amplitudes P1,N1

Apparition MMN

P1

N1

Exemple d’enregistrement chez un patientavec évolution clinique défavorable

Sonder l’intégration cognitive de l’environnementchez divers patients non communicants :

Le mutisme akinétique

Naccache, L., et al., Preserved auditory cognitive ERPs in severe akinetic mutism: a case report. Brain Res Cogn Brain Res. 2004

Intérêt sonder objectivement le niveau d’intégration Cela sert-il de lui parler, de lui caresser la main ?…

contribution au pronostic

Limites un patient sourd (conscient ou pas) n’a pas de MMN (=> PEATC)

valeur prédictive positive (et non négative!)

impact des drogues (barbi, bzd…)

faiblesse à prédire le handicap

Perspectives

Si MMN+, sonder des niveaux d’intégration plus riches et complexes (sémantique, phonologie, voix humaine…)

Combiner à d’autres mesures anatomo- fonctionnelles (IRM et IRMf)