Une étude précise les corrélats sous-corticaux de la conscience

Il aura fallu 7 ans à Michael Pereira, aujourd’hui chercheur au GIN, Nathan Faivre, Fosco Bernasconi et leurs collègues, pour parvenir à réunir les données nécessaires à cette étude. 7 années et la collaboration de 8 instituts de recherche en France, en Suisse et aux États-Unis.

« La recherche sur la conscience s’est beaucoup intéressée au cortex. Mais on pense depuis longtemps que les structures sous-corticales, comme le thalamus et le noyau subthalamique, jouent également un rôle déterminant. On n’en avait pas de preuve jusqu’à il y a peu en raison des difficultés d’enregistrement au niveau des neurones uniques dans ces zones profondes du cerveau » explique Michael Pereira.

Le chercheur a donc collaboré avec des neurochirurgiens et finalement, 36 patients devant subir une chirurgie de stimulation cérébrale profonde ont accepté de participer à son protocole expérimental. « Lors de la chirurgie, en salle d’opération, nous les avons soumis à une tâche de détection tactile, une vibration sur la main. Le seuil de détection était très proche de leur seuil perceptif : certains stimuli étaient perceptibles d’autres non. » détaille le chercheur. « Nous avons enregistré l’activité de neurones individuels situés dans leur noyau sous-thalamique et leur thalamus. Nous voulions observer comment l’activité de ces neurones varie quand le patient a ou non conscience du stimulus appliqué. »

Au final, 23% des neurones enregistrés dans ces régions ont montré une activité modifiée selon que le stimulus était consciemment perçu ou non. Dans le noyau subthalamique plus précisément, beaucoup de ces neurones présentaient une activité supérieure lors des stimuli non perçus, suggérant qu’ils pourraient jouer un rôle critique dans l’établissement du seuil menant à la conscience d’un stimulus.

Cette étude fournit donc la toute première preuve par enregistrements unitaires, chez l’humain, que le noyau sous-thalamique et le thalamus sont directement impliquées dans la détection consciente de stimuli sensoriels. De ce fait, la compréhension de la conscience ne doit pas se limiter au cortex, mais intégrer également les contributions sous-corticales. « Le noyau subthalamique et le thalamus ne codent pas nécessairement le contenu conscient lui-même, mais pourraient agir comme des régulateurs de l’accès à la conscience, influençant les décisions perceptuelles. » conclut Michael Pereira.

Référence
Subcortical correlates of consciousness with human single neuron recordings
Michael Pereira*, Nathan Faivre*, Fosco Bernasconi*, Nicholas Brandmeir , Jacob E Suffridge, Kaylee Tran, Shuo Wang , Victor Finomore, Peter Konrad , Ali Rezai‡, Olaf Blanke‡ 
Elife. 2025 May 22:13:RP95272. 
doi: 10.7554/eLife.95272.