Taux d'amputation en France

Selon une étude épidémiologique publiée en 2023, 116 866 amputations majeures du membre inférieur et 1 616 amputations majeures du membre supérieur ont été recensées en France entre 2011 et 2020. La plupart sont liées à des maladies chroniques telles que le diabète ou à de graves accidents.

Sensations de membre fantôme fréquentes

Les amputés ne portent pas tous une prothèse, mais selon une étude, près de 90 % d'entre eux partagent la même expérience : celle du membre fantôme, c'est-à-dire la sensation que le membre perdu est toujours présent. Dans de nombreux cas, cette impression s'accompagne de manifestations désagréables comme des fourmillements, des brûlures, des crampes, voire des douleurs plus intenses.

Symptômes et traitements du membre fantôme

Ces symptômes apparaissent souvent immédiatement après l'amputation, mais peuvent persister pendant plusieurs années. Outre les traitements médicaux et la kinésithérapie, des méthodes comme la thérapie par miroir ou la neuromodulation peuvent contribuer à soulager les symptômes des amputés.

Comprendre le membre fantôme grâce aux neurosciences

Depuis de nombreuses années, les chercheurs tentent de comprendre le phénomène du membre fantôme d'un point de vue neurologique, en particulier le rôle des régions sensorimotrices primaires. Parmi elles, le cortex somatosensoriel traite les sensations et le cortex moteur commande les mouvements.

Une réorganisation corticale débattue

La capacité du cerveau adulte à se réorganiser après une amputation reste aujourd'hui très discutée. Le cortex se réorganise-t-il réellement ou abandonne-t-il les circuits devenus inactifs ? Une étude publiée le 21 août dans Nature Neuroscience par une équipe de l'University College London semble apporter de nouveaux éléments de réponse.

Le point de vue de la chercheuse Angela Sirigu

Angela Sirigu, directrice de recherche au CNRS, a mené de nombreuses études au sein de son équipe de l'Institut des sciences cognitives Marc Jeannerod (Lyon) sur les mécanismes de réorganisation corticale chez les amputés. Aujourd'hui rattachée à l'Institut de neurosciences de la Timone (Aix-Marseille Université), elle rappelle que « la majorité des personnes qui ressentent un membre fantôme sont celles qui ont subi un accident soudain ».

Les dimensions émotionnelle et mémorielle du membre fantôme

La perception du membre fantôme n'est pas seulement un phénomène neurologique, elle peut aussi s'enraciner dans une dimension affective et mémorielle liée au traumatisme de l'accident. « Certains, par exemple, se souviennent même de la position [de leur membre] au moment de l'accident. C'est comme si une image s'était figée dans leur cerveau », précise-t-elle.

Douleur et signaux cérébraux

La neuroscientifique cognitive explique que « la plupart des membres fantômes, mais pas tous, sont douloureux, [parfois] au point que les personnes doivent prendre de la morphine ». Comme elle l'explique, après une amputation, « le cerveau continue d'envoyer des signaux aux muscles [du membre amputé], mais ces signaux ne peuvent pas être exécutés puisque le membre n'existe plus. Un signal d'erreur est alors [renvoyé] au cerveau : "le membre n'est plus là". Le cerveau réagit à ce signal, peut-être en produisant un signal de douleur ».

Prothèses et douleurs du membre fantôme

Angela Sirigu note toutefois que chez les personnes qui portent une prothèse, les douleurs fantômes apparaissent d'abord, puis diminuent. Cela peut s'expliquer par la manière dont le cerveau interprète ces signaux d'erreur. « Quand on a une [prothèse], même s'il n'y a pas de retour somesthésique, d'un point de vue visuel, c'est comme si le cerveau disait : "d'accord, tout va bien, mon membre est là" », souligne-t-elle.

Réorganisation corticale et douleur du membre fantôme

La spécialiste rappelle que de nombreuses études, notamment celles de Herta Flor, neuropsychologue allemande, ont montré que l'intensité des douleurs du membre fantôme était corrélée au degré de réorganisation corticale dans le cerveau. Toutefois, la capacité du cerveau adulte à se réorganiser au niveau cortical reste largement débattue au sein de la communauté scientifique.

Étude par IRM sur la réorganisation corticale

L'étude publiée dans Nature Neuroscience, menée à partir d'IRM cérébrales réalisées sur trois adultes avant leur amputation du bras, puis jusqu'à cinq ans après l'intervention, montre que l'amputation n'entraîne pas de réorganisation corticale à grande échelle et que la représentation de la main reste stable dans les régions sensorimotrices primaires.

Implications pour les neuroprothèses

Les chercheurs estiment que cette découverte pourrait favoriser le développement des neuroprothèses, dont le contrôle serait facilité par le maintien de l'activité cérébrale liée au membre amputé.

Plasticité et stabilité du cerveau

Angela Sirigu apporte une lecture nuancée de ces résultats. D'une part, la spécialiste reconnaît la plasticité du cerveau. « Lorsqu'on observe les cerveaux d'amputés, on constate une réorganisation corticale. » D'autre part, elle souligne que les représentations du corps restent stables dans le cerveau.

Les sensations fantômes comme preuve

« Les sensations fantômes prouvent que la représentation [du membre amputé] est toujours là. » Au sein de l'Institut des sciences cognitives Marc Jeannerod, qu'elle a précédemment dirigé, « nous avons toujours affirmé que la représentation de la main demeure présente et n'est pas remplacée par celle du bras », assure-t-elle auprès du spécialiste.

Étude par TMS sur la réorganisation corticale

En effet, dans une étude publiée en 2006, les chercheurs lyonnais ont examiné trois personnes amputées au-dessus du coude à l'aide de la stimulation magnétique transcrânienne (TMS), tout en enregistrant l'activité des muscles du moignon. « Dans notre cortex moteur, chaque muscle est représenté avec beaucoup de détails », rappelle Angela Sirigu.

Réponses des aires cérébrales et sensations fantômes

« La zone de la main dans le cortex moteur est clairement identifiable. Elle fait partie de ce que l'on appelle les "hand knobs", une aire en forme de fer à cheval où se concentrent toutes les activités liées aux mouvements de la main. » Au cours de cette étude, « lorsque nous avons réalisé la TMS et stimulé la zone correspondant à la main, nous avons obtenu des réponses [musculaires] au niveau du moignon, c'est-à-dire dans les muscles restants, qui ne contrôlent normalement pas la main », explique la chercheuse.

Muscles du moignon et activité cérébrale

L'expérience montre que les muscles du moignon peuvent ainsi occuper la zone cérébrale de la main, signe d'une réorganisation corticale. « Mais ce qui est intéressant, c'est que lorsque nous avons demandé aux sujets ce qu'ils avaient ressenti, [ils ont décrit une sensation] au niveau de la main fantôme. Cette réponse montre que la représentation des mouvements de la main est toujours là, elle n'a jamais disparu », poursuit-elle.

Circuits neuronaux et membre fantôme

Ainsi, le circuit neuronal qui commande les mouvements de la main persiste après une amputation et n'est pas remplacé par celui d'un autre membre.

Greffes de main et représentation cérébrale

Avec son équipe, Angela Sirigu avait également étudié des patients ayant bénéficié de greffes de main à Lyon, sous l'impulsion du professeur Jean-Michel Dubernard, pionnier de l'allotransplantation. Avant la greffe, les chercheurs avaient déjà observé une réorganisation corticale, mais la stimulation de la zone correspondant à la main déclenchait toujours des sensations dans la main fantôme.

Greffe et réactivation cérébrale

Après la greffe, la même zone cérébrale s'est de nouveau activée, cette fois en lien avec la main greffée, preuve que la représentation de la main n'avait jamais disparu et pouvait être réinvestie par le cerveau. Selon Angela Sirigu, les auteurs de l'étude britannique confirment ainsi une découverte déjà bien établie dans la littérature scientifique.