Écriture : Estelle Nakul
Relecture scientifique : Frédéric Grouiller
Relecture de forme : Alexandra Gros et Siham De Goeyse

Temps de lecture : environ 8 minutes.
Thématique : Neurosciences cognitives (Sciences cognitives)

Publication originale : Blanke O., et al., Out‐of‐body experience and autoscopy of neurological origin. Brain, 2004. DOI : 10.1093/brain/awh040

Certaines personnes peuvent brièvement sortir de leur corps et l’observer de l’extérieur. En étudiant des patients épileptiques, des médecins et chercheurs suisses ont proposé de nouvelles explications à ces phénomènes. D’après eux, le cerveau créerait la sensation de sortir de son corps lorsqu’il n’arrive pas à intégrer différentes informations sensorielles les unes avec les autres, notamment au niveau de la jonction entre le lobe temporal et le lobe pariétal du cerveau. Ainsi, observer le cerveau de patients neurologiques aide à mieux comprendre comment le cerveau fonctionne dans des conditions normales, et comment il crée la sensation d’être dans son corps.

L’épilepsie est une maladie dans laquelle de nombreuses populations de neurones envoient simultanément un signal. C’est un phénomène anormal, provoquant des crises au cours desquelles le patient peut perdre connaissance et présenter des mouvements incontrôlés d’une ou plusieurs parties du corps, par exemple. Certains médicaments permettent de les éviter ou de les diminuer fortement, mais ils ne sont pas toujours efficaces. Les patients qui ne peuvent pas être soignés ainsi sont dits pharmaco-résistants. Dans ce cas, une des solutions envisageables pour éviter les crises d’épilepsie est d’enlever une partie du cerveau lors d’une intervention chirurgicale. Il faut alors soigneusement délimiter la zone à l’origine des crises, appelée foyer épileptique, et la retirer en épargnant au maximum les zones saines qui l’entourent afin de limiter les séquelles cognitives chez le patient.

Pour délimiter le foyer épileptique, les médecins commencent par utiliser des méthodes non-invasives qui permettent d’observer le cerveau ou d’enregistrer son activité sans ouvrir la tête des patients. Ils peuvent par exemple placer les patients dans un scanner et obtenir des images de leur cerveau grâce à l’imagerie par résonance magnétique (IRM), ou enregistrer l’activité électrique des neurones grâce à des électrodes d’électroencéphalographie (EEG) placées sur le scalp (la peau du crâne). Mais cela ne suffit pas toujours. Dans ce cas, les médecins peuvent alors implanter des électrodes directement dans le cerveau, pour observer de plus près les régions cérébrales suspectes. Ainsi, les patients épileptiques pharmaco-résistants peuvent donner accès à des enregistrements cérébraux qu’il serait impossible (et éthiquement interdit) d’obtenir autrement. Ces enregistrements offrent une opportunité extraordinaire d’explorer le cerveau humain et les patients épileptiques sont donc souvent sollicités pour participer à des expériences scientifiques.

Par ailleurs, les crises d’épilepsie perturbent tellement le cerveau que les patients peuvent rapporter des expériences très particulières, comme celle de sortir de leur corps. Ces expériences diffèrent selon les zones cérébrales qu’elles atteignent, et suscitent la curiosité de nombreux scientifiques. Dans leur étude parue en 2004, Olaf Blanke et ses collaborateurs ont étudié le cerveau de six patients épileptiques qui rapportaient ce que l’on appelle des phénomènes d’autoscopie [*].

Les phénomènes d’autoscopie, kesako ?

Les phénomènes d’autoscopie sont un ensemble d’hallucinations qui se caractérisent par une modification de la perception que l’on a de son propre corps. Les plus connus sont les expériences de sortie du corps, au cours desquelles les patients ont la sensation d’être en dehors de leur corps. Les patients peuvent par exemple se sentir localisés au niveau du plafond et observer leur corps de ce point de vue extérieur, pendant quelques secondes (Figure 1). Des phénomènes d’autoscopie peuvent apparaître chez tout le monde, du fait de différents facteurs : consommation de drogues, stress intense, etc. Dans le cas de leurs patients, Blanke et ses collaborateurs ont remarqué que le type d’hallucination dépendait de la localisation du foyer épileptique dans le cerveau.

Les phénomènes d’autoscopie ont longtemps été décrits d’un point de vue artistique ou spirituel, mais ce n’est qu’à la fin du XX^e siècle que la science s’est emparée du sujet. Depuis, de plus en plus de médecins et de chercheurs s’y intéressent. De nombreuses questions se posent. Par exemple, quels sont les mécanismes sensoriels et cérébraux à l’origine de ces hallucinations ? Certains sens jouent-ils un rôle plus important que les autres ? En étant parmi les premiers à utiliser les techniques récentes d’imagerie cérébrale pour étudier ces phénomènes, Blanke et ses collègues ont apporté de nouvelles réponses à ces questions.

Un trouble d’intégration multisensorielle au beau milieu du cerveau ?

Blanke et ses collaborateurs ont minutieusement étudié les phénomènes d’autoscopie tels que décrits par leurs patients, et ont classé les points communs entre ces expériences. Ils ont remarqué que les patients ne décrivaient pas leur corps avec des éléments seulement visuels, mais aussi avec des éléments tactiles, posturaux et de mouvement. Pendant leur hallucination, les patients pouvaient d’ailleurs décrirent leur corps comme coiffé ou habillé différemment, voire comme paraissant plus jeune. Ils rapportaient aussi souvent des sensations de flottement, de mouvement ou de déformation de leur corps.

Les chercheurs en ont déduit que le cerveau utilise plusieurs sens pendant les phénomènes d’autoscopie : non seulement la vision, mais aussi le sens de l’équilibre issu de l’oreille interne (pour les flottements et sensations de translation et rotation), le toucher et le sens de la posture. Ils sont allés plus loin en proposant que ces hallucinations émergeraient d’un défaut d’intégration entre ces informations sensorielles, ce qui induirait le cerveau en erreur et lui ferait créer une mauvaise représentation du corps.

En effet, ce sont les informations visuelles, tactiles, posturales et en provenance de l’oreille interne qui permettent de percevoir le mouvement et la position du corps dans l’espace. Pour créer une représentation du corps unifiée et unique à partir de ces différents signaux, le cerveau met en place plusieurs mécanismes d’intégration multisensorielle. Par exemple, les signaux qui donnent des informations cohérentes peuvent être assemblés entre eux tandis que ceux qui donnent des informations incohérentes seront écartés ; ou bien un sens peut être considéré comme la référence pour interpréter tous les autres. Imaginons pour cela que les informations sensorielles soient différentes pièces d’un puzzle que le cerveau doit assembler. Dans certains cas, le cerveau ne sait pas comment assembler les différentes pièces, ou les assemblerait mal, de sorte que la représentation qui résulte de cet assemblage ne correspond à rien de cohérent. Dans le cas des phénomènes d’autoscopie, les signaux envoyés par les différents sens peuvent être si incohérents que le cerveau ne sait plus à quel sens se fier, de sorte qu’il crée une représentation erronée du corps.

Ces problèmes d’intégration peuvent être illustrés par un exemple du quotidien, que tout le monde peut expérimenter. Lorsque nous sommes assis dans un train à l’arrêt, et que nous regardons par la fenêtre un autre train qui se met en mouvement, nous pouvons avoir l’illusion que c’est nous qui bougeons ! Dans ce cas, les informations visuelles sont incohérentes avec les informations en provenance de l’oreille interne, les informations tactiles et celles de la posture : les premières donnent une information de mouvement tandis que toutes les autres, non ! Cela permet au cerveau de vite rétablir une perception correcte : c’est bien le train d’à côté, et non le nôtre, qui est en mouvement. C’est précisément ce genre de mécanismes qui n’aboutit pas à une perception cohérente ou correcte chez les patients étudiés par Blanke et ses collaborateurs.

Enfin, les auteurs proposent que la jonction entre le lobe temporal et le lobe pariétal du cerveau (Figure 2) serait une région essentielle dans le déclenchement des phénomènes d’autoscopie. Cette région cérébrale participe à l’intégration des informations visuelles, tactiles, posturales et de l’oreille interne, et aiderait à agencer toutes ces informations dans un même référentiel spatial. De façon très intéressante, le foyer épileptique se situe à proximité de cette région chez la plupart des patients faisant l’expérience de phénomènes d’autoscopie ! Chez une patiente de l’étude, la stimulation électrique directement dans cette zone provoqua même des expériences de sortie du corps sur commande. Pour toutes ces raisons, la jonction temporo-pariétale semble particulièrement importante pour ancrer le soi au corps.

Un nouveau départ

Ces travaux sont un exemple parmi tant d’autres de ce qu’apportent les observations cliniques à la compréhension du cerveau humain. En 2004, les propositions de Blanke et de ses collaborateurs n’étaient que des hypothèses. Ce qui est remarquable, c’est qu’en faisant de telles propositions en 2004, ces chercheurs ont établi des hypothèses de travail et une direction pour les recherches à venir. Depuis, plusieurs études ont ajouté des pierres à l’édifice et semblent aujourd’hui confirmer leur théorie. Cela a même permis de créer des manipulations expérimentales qui, en changeant les entrées sensorielles grâce aux technologies de réalité virtuelle, donnent à des participants sains l’illusion de se détacher de leur corps pour s’identifier à un autre. Mais cela, c’est le sujet d’un autre papier mâché !

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[*] L’étude de Blanke et collaborateurs que nous présentons ici rassemble et compare les résultats obtenus chez six patients. Notons qu’il ne s’agit pas d’une étude expérimentale classique mais plutôt d’une étude de cas cliniques (à ne pas confondre avec un essai clinique). En s’intéressant à des cas atypiques, les études cliniques apportent souvent des informations précieuses pour comprendre le fonctionnement du cerveau en général. Dans ce cas, les auteurs se sont intéressés à des patients ayant pour point commun de rapporter ce que l’on appelle des phénomènes d’autoscopie.

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Écriture : Estelle Nakul
Relecture scientifique : Frédéric Grouiller
Relecture de forme : Alexandra Gros

Temps de lecture : environ 10 minutes.
Thématique : Neurosciences cognitives (Sciences cognitives)

Publication originale : Blanke O., et al., Out‐of‐body experience and autoscopy of neurological origin. Brain, 2004. DOI : 10.1093/brain/awh040

Certaines personnes peuvent brièvement sortir de leur corps et l’observer de l’extérieur. En étudiant des patients épileptiques, des médecins et chercheurs suisses ont proposé de nouvelles explications à ces phénomènes. D’après eux, le cerveau créerait la sensation de sortir de son corps lorsqu’il n’arrive pas à intégrer différentes informations sensorielles les unes avec les autres, notamment au niveau de la jonction entre le lobe temporal et le lobe pariétal du cerveau. Ainsi, observer le cerveau de patients neurologiques aide à mieux comprendre comment le cerveau fonctionne dans des conditions normales, et comment il crée la sensation d’être dans son corps.

Les patients épileptiques et l’exploration du cerveau

L’épilepsie est une maladie dans laquelle de nombreuses populations de neurones déchargent ensemble de façon anormale. Tous les neurones déchargent de façon synchronisée et cette anomalie se propage, ce qui provoque des crises au cours desquelles le patient peut perdre connaissance et présenter des mouvements incontrôlés d’une ou plusieurs parties du corps par exemple. Certains médicaments permettent de les éviter ou de les diminuer fortement, mais ils ne sont pas toujours efficaces. Les patients qui ne peuvent pas être soignés ainsi sont dits pharmaco-résistants. Dans ce cas, une des solutions envisageables pour éviter les crises d’épilepsie est d’enlever la partie du cerveau responsable des crises lors d’une intervention chirurgicale. Il faut alors soigneusement délimiter la zone à l’origine des crises, appelée foyer épileptique, et la retirer en épargnant au maximum les zones saines qui l’entourent afin d’éviter des déficits fonctionnels, comme une perte du langage si les zones concernées venaient à être endommagées par exemple.

Pour délimiter le foyer épileptique, les médecins utilisent plusieurs techniques. Ils commencent par les moins invasives, comme l’imagerie par résonance magnétique (IRM) ou l’électroencéphalographie (EEG). L’imagerie par résonance magnétique permet d’obtenir des images très précises des organes comme le cerveau, en les exposant à un fort champ magnétique et en enregistrant la façon dont les atomes d’hydrogène qui constituent la matière retournent à leur état de repos après les avoir perturbé brièvement avec une onde radio-fréquence. L’IRM permet d’obtenir des images équivalentes à des coupes très fines du cerveau, avec une très bonne résolution spatiale (de l’ordre du millimètre). Elle permet donc d’explorer l’anatomie du cerveau, et de détecter des lésions ou tumeurs qui pourraient être à l’origine des crises épileptiques. À noter que dans le cas de l’épilepsie, les médecins ne trouvent pas forcément d’anomalies structurelles dans le cerveau. C’est le cas, par exemple, du patient numéro 4 de l’étude d’Olaf Blanke et ses collaborateurs. Par ailleurs, si des anomalies apparaissent en IRM, elles ne sont pas nécessairement à l’origine des crises. Dans tous les cas, il vaut mieux compléter l’exploration du cerveau en enregistrant son activité aussi bien en dehors que pendant les crises, afin de situer les dysfonctionnements électrophysiologiques, et leur origine.

C’est là qu’intervient l’électroencéphalographie qui consiste à enregistrer l’activité électrique des neurones grâce à des électrodes placées à la surface du scalp. Plus précisément, l’EEG enregistre des différences de potentiel à la surface du crâne. Ces différences de potentiel proviennent des dipôles de courant formés par l’activité de chaque neurone. L’EEG offre une très bonne résolution temporelle (de l’ordre de la milliseconde), qui permet de suivre l’activité des populations de neurones. Cependant, ces enregistrements sont aussi mal localisés dans l’espace. Pour localiser le foyer épileptique, il faut donc résoudre ce que l’on appelle le problème inverse, c’est-à-dire estimer et reconstituer la distribution de l’activité électrique dans le cerveau. Bien que plusieurs solutions existent afin de résoudre ce problème inverse, il peut rester difficile d’identifier des sources situées en profondeur.

Lorsque les mesures non-invasives ne suffisent pas, les médecins peuvent alors implanter des électrodes directement dans les zones suspectes afin d’enregistrer l’activité épileptique et obtenir une localisation plus précise. Des d’électrodes sont provisoirement placées à la surface ou en profondeur du cerveau des patients. Ces électrodes peuvent aussi bien enregistrer l’activité cérébrale que stimuler le cerveau : dans ce cas, il s’agit d’électrodes de stimulation, qui vont permettre de générer des courants électriques à proximité immédiate de ces électrodes et de déterminer si l’activation de cette région cérébrale déclenche des phénomènes électrophysiologiques ou comportementaux pathologiques. Ainsi, les patients épileptiques pharmaco-résistants permettent l’accès à des enregistrements cérébraux chez l’humain qu’il serait impossible (et éthiquement interdit) d’obtenir autrement. Ces enregistrements offrent ainsi une opportunité extraordinaire d’explorer le cerveau humain, et les patients sont donc souvent sollicités pour participer à des expériences scientifiques. La patiente numéro 3 décrite par Blanke et ses collaborateurs en est un très bon exemple. Afin de délimiter la zone à enlever, les médecins ont implanté une grille d’électrodes à la surface de son cerveau, puis généré des stimulations lorsque la patiente était éveillée. Pendant la stimulation d’une zone particulière, à la jonction temporo-pariétale (Figure 2), la patiente décrit spontanément des hallucinations de déformation du corps. En augmentant l’intensité de stimulation, la patiente déclara même subitement qu’elle sortait de son corps !

L’étude de Blanke et collaborateurs que nous présentons ici rassemble et compare les résultats obtenus chez six patients. Notons qu’il ne s’agit pas d’une étude expérimentale classique mais plutôt d’un regroupement de cas cliniques. En s’intéressant à des cas atypiques, les études de cas cliniques apportent souvent des informations précieuses pour comprendre le fonctionnement du cerveau en général. Dans ce cas, les auteurs se sont intéressés à des patients ayant pour point commun de rapporter ce que l’on appelle des phénomènes d’autoscopie.

Les phénomènes d’autoscopie, kesako ?

Les phénomènes d’autoscopie sont des hallucinations qui modifient la perception que l’on a de son propre corps. Elles peuvent apparaître dans le cas de pathologies neurologiques ou psychiatriques, mais aussi chez tout le monde, du fait de différents facteurs : consommation de drogues, stress intense, etc. Ces hallucinations peuvent se subdiviser en différents phénomènes, suivant la perspective adoptée pendant l’hallucination. L’autoscopie à proprement parler se caractérise par l’observation d’un double de soi depuis son propre corps. Dans ce cas, les participants peuvent avoir la sensation de s’observer à travers un miroir, par exemple. Les expériences de sortie du corps, quant à elles, se caractérisent par la sensation d’être en dehors de son corps. Les patients peuvent se sentir localisés au niveau du plafond et observer leur corps de ce point de vue extérieur, pendant quelques secondes. Dans un troisième type de phénomène d’autoscopie, appelé héautoscopie, le point de vue peut alterner rapidement : les patients hallucinent leur corps comme s’ils le percevaient tantôt de l’extérieur, tantôt de l’intérieur (Figure 1).

Les phénomènes d’autoscopie ont longtemps été décrits d’un point de vue artistique ou spirituel, mais ce n’est qu’à la fin du XX^e siècle que la science s’est emparée du sujet. Depuis, de plus en plus de médecins et de chercheurs s’y intéressent. De nombreuses questions se posent. Par exemple, quels sont les mécanismes sensoriels et cérébraux à l’origine de ces hallucinations ? Certains sens jouent-ils un rôle plus important que les autres ? En étant parmi les premiers à utiliser les techniques récentes de neuroimagerie pour étudier ces phénomènes, Blanke et ses collègues apportent de nouvelles réponses à ces questions.

Un trouble d’intégration multisensorielle au beau milieu du cerveau ?

Blanke et ses collaborateurs ont minutieusement étudié ce que leurs patients ressentaient pendant leurs hallucinations et ont classé les points communs entre ces expériences. Ils ont remarqué que les patients ne décrivaient pas leur corps avec des éléments seulement visuels, mais aussi avec des éléments tactiles, proprioceptifs et vestibulaires. Pendant leur hallucination, les patients pouvaient d’ailleurs décrire leur corps comme coiffé ou habillé différemment, voire comme paraissant plus jeune. Ils rapportaient aussi souvent des sensations de flottement, de mouvement ou de déformation de leur corps. Enfin, Blanke et ses collaborateurs ont observé que les expériences de sortie du corps survenaient quand les patients étaient allongés, alors que les autoscopies au sens strict survenaient chez des patients assis ou debout. Les informations proprioceptives et tactiles influenceraient donc le type de phénomène d’autoscopie.

Les chercheurs en ont déduit que le cerveau utilise plusieurs sens pendant les phénomènes d’autoscopie : non seulement la vision, mais aussi le système vestibulaire (pour les flottements et sensations de translation et rotation), le toucher et la proprioception. Ils sont allés plus loin en proposant que ces hallucinations émergeraient d’un défaut d’intégration entre ces informations sensorielles, ce qui induirait le cerveau en erreur et lui ferait créer une mauvaise représentation du corps.

En effet, ce sont les informations visuelles, vestibulaires, tactiles et proprioceptives qui permettent de percevoir le mouvement et la position du corps dans l’espace. Pour créer une représentation du corps unifiée et unique à partir de ces différents signaux, le cerveau met en place plusieurs mécanismes d’intégration multisensorielle. Par exemple, les signaux qui donnent des informations cohérentes peuvent être assemblés entre eux tandis que ceux qui donnent des informations incohérentes seront écartés ; ou bien un sens peut être considéré comme la référence pour interpréter tous les autres. Imaginons que les informations sensorielles sont différentes pièces d’un puzzle que le cerveau doit assembler. Dans certains cas, le cerveau ne saurait pas comment assembler les différentes pièces, ou les assemblerait mal, de sorte que la représentation qui résulte de cet assemblage ne correspond à rien de cohérent. Dans le cas des phénomènes d’autoscopie, les signaux envoyés par les différents sens peuvent être si incohérents que le cerveau peut ne plus savoir à quel sens se fier, de sorte qu’il crée une représentation erronée du corps. Ces problèmes d’intégration peuvent être illustrés par un exemple du quotidien, que tout le monde peut expérimenter. Lorsque nous sommes assis dans un train à l’arrêt, et que nous regardons par la fenêtre un autre train qui se met en mouvement, nous pouvons avoir l’illusion que c’est nous qui bougeons ! Dans ce cas, les informations visuelles sont incohérentes avec les informations vestibulaires, tactiles et proprioceptives : les premières donnent une information de mouvement tandis que toutes les autres, non. C’est ce qui permet au cerveau de vite rétablir une perception correcte : c’est bien le train d’à côté, et non le nôtre, qui est en mouvement. C’est précisément ce genre de mécanismes qui n’aboutit pas à une perception cohérente ou correcte chez les patients étudiés par Blanke et ses collaborateurs.

Enfin, les auteurs proposent qu’une région essentielle dans le déclenchement des phénomènes d’autoscopie serait la jonction temporo-pariétale (Figure 2) — plus précisément, la région recouvrant la partie antérieure du gyrus angulaire et la partie postérieure du gyrus temporal supérieur. Cette région cérébrale participe à l’intégration des informations visuelles, tactiles, proprioceptives et vestibulaires, et aiderait à agencer toutes ces informations dans un même référentiel spatial. De façon très intéressante, le foyer épileptique se situait à proximité de cette région chez la plupart des patients ayant expérimenté un phénomène d’autoscopie ! Chez la patiente numéro 3, c’est la stimulation électrique directement dans cette zone qui provoqua des expériences de sortie du corps sur commande. Pour toutes ces raisons, la jonction temporo-pariétale semble particulièrement importante pour ancrer le soi au corps.

Un nouveau départ

En 2004, les propositions de Blanke et de ses collaborateurs n’étaient que des hypothèses. Ce qui est remarquable, c’est qu’en faisant de telles propositions en 2004, ces chercheurs ont établi des hypothèses de travail et une direction pour les recherches à venir. Depuis, plusieurs études ont ajouté des pierres à l’édifice et semblent aujourd’hui confirmer leur théorie. Cela a même permis de créer des manipulations expérimentales qui, en changeant les entrées sensorielles grâce aux technologies de réalité virtuelle, donnent à des participants sains l’illusion de se détacher de leur corps pour s’identifier à un autre corps que le leur. Mais cela, c’est le sujet d’un autre papier mâché !

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