Mercredi 14 Mai 2008
CEA
Du nouveau dans le traitement des données informatiques en IRM fonctionnelle
NeuroImage. In press.
CEA
Enjeux : Accéder à la variabilité régionale de la dynamique cérébrale tout en localisant les activations cérébrales
Une équipe de chercheurs de NeuroSpin, en collaboration avec l’Inserm et Inria Futurs, vient de mettre au point une méthode de traitement des données d’IRM fonctionnelle permettant de prendre en compte les variabilités de la dynamique cérébrale tout en localisant les activations cérébrales.
Depuis une dizaine d’années, les ingénieurs en traitement du signal travaillent à la réalisation d’un modèle cérébral, une carte unique du cerveau en quelque sorte qui établit la chronométrie des activations. En collectant toutes les données obtenues sur des sujets en IRM fonctionnelle, technique qui privilégie les stimulations auditives, visuelles…, ils parviennent à reconstruire un modèle unique de cerveau. Ce modèle ainsi créé et amélioré au fil des années à travers des expérimentations chez l’homme sert toujours de référence, de modèle a priori avant chaque nouvelle étude.
Aujourd’hui, les ingénieurs en traitement du signal de NeuroSpin ont mis au point une nouvelle méthode permettant en même temps :
- de localiser, détecter l’activité cérébrale. Il s’agit d’observer comment le cerveau est organisé en aires cérébrales (aires du langage, aires liées à la perception des formes…). Cette information, précise à quelques fractions de millimètres, est des plus précieuses.
- et d’estimer automatiquement la dynamique cérébrale. Il s’agit de se rendre compte par exemple des rythmes qui reflètent les états de vigilance ou les éventuelles pathologies, comme le déclenchement de crises d’épilepsie. Plus un traitement est complexe, plus il prend de temps : observer les délais permet d’avoir une mesure directe de cette complexité. Les relations temporelles entre les aires, mesurées à la précision de la centaine de millisecondes, offrent une vue d’ensemble de cette dynamique.
Avec cette nouvelle méthode, les chercheurs ne partent plus de connaissances a priori et prennent en compte les variabilités régionales et inter-individuelles du système neuro-vasculaire de chaque individu.
Cette approche autorise ainsi l’analyse directe de la chronologie des activations cérébrales, ce que les chercheurs ont mis en évidence en examinant les données d’une étude sur la compréhension du langage. Ils se sont ainsi aperçus que l’on obtenait des réponses (aux stimuli) plus précoces dans certaines régions telles que le gyrus Heschel et plus tardives dans d’autres comme l’aire de Broca.
Les applications de cette nouvelle méthode vont prochainement trouver échos dans le cas d’études sur l’épilepsie et sur la maturation cérébrale (développement cérébral du nourrisson).