La découverte n’est pas anecdotique : les cerveaux humains en bonne santé sont plus chauds qu'on ne le pensait, dépassant le seuil des 40 degrés C, dans leurs zones les plus profondes. Ces nouvelles données présentées dans la revue Brain, établissent un lien entre un cycle quotidien de température cérébrale et la santé cérébrale, et générale, comme la survie après une lésion cérébrale. En d’autres termes, le suivi de la température cérébrale pourrait constituer un biomarqueur précoce de plusieurs troubles cérébraux aigus ou chroniques, y compris la démence.
De récentes recherches avaient déjà suggéré que la température normale du cerveau humain varie beaucoup plus que nous ne le pensions et que cette variation pourrait être un signe de bon fonctionnement du cerveau. Chez les hommes et les femmes en bonne santé, où la température buccale est généralement inférieure à 37 °C, la température cérébrale moyenne est de 38,5 °C, cependant les régions cérébrales profondes dépassent souvent 40 °C, en particulier chez les femmes pendant la journée.
Les régions cérébrales profondes dépassent les 40 °C
Jusque-là, les études sur la température du cerveau humain reposaient sur la saisie de données de patients cérébrolésés en soins intensifs, où une surveillance directe du cerveau est souvent nécessaire. Plus récemment, une technique de balayage du cerveau, appelée spectroscopie par résonance magnétique (MRS), a permis aux chercheurs de mesurer la température cérébrale de manière non invasive chez des personnes en bonne santé. Jusqu'à présent, cependant, la SRM n'avait pas été utilisée pour explorer la façon dont la température du cerveau varie tout au long de la journée, ou pour examiner comment l'« horloge biologique » d'un individu peut influencer la température du cerveau.
L’étude, menée au Medical Research Council (MRC) Laboratory for Molecular Biology (Cambridge) produit la première carte 4D de la température du cerveau humain sain. Cette carte vient contredire plusieurs hypothèses et montre à quel point la température du cerveau varie selon la région du cerveau, l'âge, le sexe et l'heure de la journée. Ces résultats remettent également en question la croyance largement répandue selon laquelle la température du cerveau et du corps humain est la même.
Pour aboutir à ces conclusions, la température du cerveau humain a été mesurée chez 40 volontaires, âgés de 20 à 40 ans en bonne santé à 3 moments de la journée (9 h, 16 h et 23 h), mais également chez des patients atteints de lésions cérébrales traumatiques. Ces mesures,
- chez ce groupe de patients révèlent d’ailleurs que les cycles quotidiens de température cérébrale sont fortement corrélés à la survie. Ainsi, la température cérébrale et sa variation au cours de la journée, pourrait constituer un biomarqueur permettant d’améliorer la compréhension, le pronostic et le traitement des lésions cérébrales.
- Les participants en bonne santé ont été équipés d’un moniteur d'activité porté au poignet, ce qui a permis aux chercheurs de prendre en compte les différences génétiques et de mode de vie dans le suivi de la température cérébrale en fonction de l'horloge biologique. L’expérience montre que chez ces participants en bonne santé, la température moyenne du cerveau s’élève à 38,5°C, soit déjà, plus de 2 degrés de plus que celle mesurée sous la langue, et qu’elle atteint voire dépasse 40 ° au niveau des structures cérébrales plus profondes : la température cérébrale la plus élevée observée atteignait 40,9° C.
- Enfin, chez tous les participants, la température cérébrale suit une variation constante en fonction de l'heure de la journée, les températures cérébrales les plus élevées étant observées l'après-midi et les plus basses la nuit.
Les cerveaux féminins sont plus chauds,
et en moyenne de 0,4°C plus chauds que les cerveaux masculins. Cette différence entre les sexes est très probablement liée au cycle menstruel, puisque la plupart des femmes ont été scannées dans la phase post-ovulation de leur cycle et que leur température cérébrale était d'environ 0,4 ° C plus chaude que celle des femmes scannées dans leur phase pré-ovulation.
La température cérébrale augmente avec l'âge, notamment dans les régions cérébrales profondes, où l'augmentation moyenne atteint 0,6 °C. Les chercheurs expliquent que la capacité du cerveau à se refroidir pourrait se détériorer avec l'âge et en particulier avec le développement de troubles cognitifs liés à l'âge.
« La découverte la plus surprenante est que le cerveau humain en bonne santé peut atteindre des températures qui seraient diagnostiquées comme de la fièvre n'importe où ailleurs dans le corps. Des températures aussi élevées ont été mesurées chez des personnes atteintes de lésions cérébrales dans le passé, mais on supposait qu'elles résultaient de la blessure ».
Si des études plus larges vont être nécessaires pour préciser ces modèles de variation des températures cérébrales, il est clair que la surveillance des cycles quotidiens de température cérébrale pourrait être un outil prometteur pour prédire la survie ou le pronostic de troubles cérébraux aigus ou chroniques. Une première base pour ce outil de prédiction pourrait être la carte HEATWAVE, une carte de température 4D du cerveau établie par ces chercheurs.
« Nos travaux ouvrent la voie à de futures recherches sur la perturbation des rythmes quotidiens de la température cérébrale et son exploitation comme biomarqueur précoce de plusieurs troubles cérébraux chroniques, y compris la démence ».
Source : Brain 13 June, 2022 DOI : 10.1093/brain/awab466 A daily temperature rhythm in the human brain predicts survival after brain injury
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