Le Functionnectome pour explorer l'activation fonctionnelle des circuits cérébraux

Publié par Isabelle le 07/09/2021 à 13:00
Source: CNRS INSB
L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) permet d'explorer sans danger les activations cérébrales chez l'humain. Le Functionnectome est une toute nouvelle méthode d'exploration des activations fonctionnelles liées à une tâche qui révèle la contribution des circuits de la substance blanche (La Substance blanche est avec la substance grise une des deux catégories de tissus du système...) au fonctionnement du cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite...) humain. Ce faisant, nous pouvons évaluer pour la première fois l'intégration fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions....) qui se produit au niveau des circuits du cerveau. Par rapport à l'IRMf classique, le Functionnectome fournit également des résultats avec un niveau de réplication plus élevé. Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Communications Biology.


Activation des réseaux cérébraux associés à une tâche motrice manuelle (main droite). A gauche vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) latérale de l'hémisphère cérébral gauche avec ses activations. A droite, coupes horizontales du cerveau montrant ces mêmes activations.
© Michel Thiebaut de Schotten

Ces dernières années, le domaine de la neuroimagerie fonctionnelle s'est éloigné d'une approche purement localisationniste des régions cérébrales fonctionnelles pour s'orienter vers une vision plus intégrée de ces régions au sein de réseaux fonctionnels. En effet le fonctionnement cérébral émergerait plutôt de l'échange entre les régions cérébrales qui n'était pas mesuré avec les méthodes traditionnelles.

Les méthodes utilisées pour étudier les réseaux fonctionnels reposent sur des signaux locaux dans la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses...) grise et sont très limitées dans l'identification des circuits anatomiques soutenant les échanges entre les régions du cerveau. L'identification systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour...) des circuits cérébraux médiateurs du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) fonctionnel entre les régions du cerveau permettrait de mieux comprendre les signatures et les dysfonctionnements fonctionnels du cerveau.

Les scientifiques ont mis au point (Graphie) une méthode permettant de mettre à jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) la relation entre les circuits cérébraux et les fonctions: Le Functionnectome. Le Functionnectome associe le signal fonctionnel de l'IRMf à l'anatomie (L'anatomie (provenant du nom grec ἀνατομία...) des circuits de la substance blanche afin d'établir les premières cartes de la substance blanche fonctionnelle. Pour démontrer la polyvalence de cette méthode, ils fournissent les premières cartes de matière blanche fonctionnelle révélant la contribution conjointe des zones connectées aux fonctions motrices, à la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir...) de travail et au langage. Le Functionnectome est livré avec un logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements...) compagnon open-source et ouvre de nouvelles voies dans l'étude des réseaux fonctionnels en appliquant la méthode à des ensembles de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) d'IRMf déjà existantes et potentiellement à d'autre données comme la tomographie par émission de positrons (En physique des particules, le positron ou positon est l'anti-particule associée à l'électron....), l'électroencéphalographie, la morphométrie ou l'épaisseur corticale...

Pour en savoir plus:
Functionnectome as a framework (En programmation informatique, un framework est un kit de composants logiciels structurels, qui...) to analyse the contribution of brain circuits to fMRI
Victor Nozais, Stephanie J. Forkel, Chris Foulon, Laurent Petit, Michel Thiebaut de Schotten.
Nature Communications Biology 2 sept 2021. https://doi.org/10.1038/s42003-021-02530-2.

laboratoire:
Brain Connectivity and Behaviour Laboratory (BCBLab) - Groupe d'Imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui...) Neurofonctionnelle (GIN) - Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) des Maladies Neurodégénératives (CNRS/Université de Bordeaux), 146 Rue (La rue est un espace de circulation dans la ville qui dessert les logements et les lieux...) Léo Saignat. 33000 Bordeaux.

Contact:
Michel Thiebaut de Schotten - Chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...) à l' Institut des maladies neurodégénératives (IMN) - michel.thiebaut at gmail (Gmail est un service de messagerie gratuit proposé par Google. Les messages reçus sur un...).com
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