Imagistica creierului

Imaginea creierului (cunoscută și sub numele de neuroimagistică ) înseamnă toate tehnicile din imagistica medicală pe care să le observe creierul, mai ales atunci când un individ îndeplinește o sarcină cognitivă .

Istoric

Observarea creierului prin autopsie a fost imprecisă și incompletă, datorată în special observării post-mortem a unui organ înghețat, care nu a putut explica deplasarea tumorilor cerebrale la originea tulburărilor cognitive, cum ar fi afazia . Dezvoltarea tehnicilor de imagistică medicală împreună cu metode de psihologie cognitivă și experimentală (de exemplu, psiholingvistică ) a făcut posibilă observarea in vivo a activității electrice și a fluxului sanguin în creier, ale cărei variații fac posibilă determinarea zonelor creierului solicitat de diferite procese cognitive. Prima tehnică de neuroimagistică este „echilibrul circulației umane” inventat de Angelo Mosso în anii 1880. El a reușit să măsoare neinvaziv redistribuirea sângelui în timpul activității emoționale și intelectuale și a fost redescoperit de Stefano Sandrone și colegii săi în 2014. Instrumente de neuroimagistică ( RMN , tomografie cu emisie de pozitroni , electroencefalografie , magnetoencefalografie etc.) au contribuit astfel în mare măsură la progresul științei cognitive din anii 1990 (sau chiar înainte, încă din anii 1950 pentru „ electroencefalografie ), contribuind la ceea ce a fost numit deceniul a creierului .

Neuroimagistica structurală

Imagistica structurală (cunoscută și sub numele de anatomică) urmărește identificarea, localizarea și măsurarea diferitelor părți ale anatomiei sistemului nervos central. În practica medicală clinică, este posibilă identificarea localizării și extinderii unei leziuni cerebrale în scopuri de intervenție diagnostică și / sau chirurgicală.

În contextul cercetării în neuroștiințe cognitive, imagistica structurală oferă elemente pentru interpretarea observațiilor comportamentale în neuropsihologie . Determinând ce leziuni corespund unui anumit deficit cognitiv, este posibil să se stabilească faptul că regiunea creierului rănit este implicată în mecanismul de bază. Astfel, prin observarea, post mortem, creierul unui pacient care devenise incapabil să vorbească în urma unui accident vascular cerebral a prezentat o zonă distrusă în lobul frontal stâng, că Paul Broca a dedus rolul acestei regiuni în procesele de limbaj.

Mai recent, odată cu creșterea preciziei măsurătorilor, a devenit posibilă corelarea măsurării volumului (sau densității neuronilor ) dintr-o regiune a creierului cu activități sau rezultate comportamentale. Astfel, în 2000, un studiu a arătat că o structură cerebrală implicată în memoria spațială, hipocampul (creierul) , era mai dezvoltată la șoferii de taxi din Londra decât la populația medie și cu atât mai mult cu cât „conduceau mai mult timp.

Pentru a înțelege mai bine cunoașterea și emoțiile la oameni sau animale, încercăm să vizualizăm în timp aproape real și din ce în ce mai precis activitatea neuronilor afectați de diferite tipuri de activitate cerebrală, cum ar fi, de exemplu, gândul, percepția, trăit sau reamintirea emoțiilor care au ca rezultat modificări foarte rapide ale potențialului de acțiune în neuronii activați.

În noiembrie 2015, în revista Science , o echipă de la Universitatea Stanford ( Palo Alto , California) a anunțat că a reușit să vizualizeze vârfurile activității electrice neuronale la microscop reprezentându-le „ca sclipiri de lumină cu o rezoluție temporală de 1. „ordin de 0,2 milisecunde  ” . Prin observarea acestor fenomene, devin vizibile aspecte ale „codului neuronal” care anterior erau inaccesibile.

Instrumentele neuroimagisticii structurale sunt histologice și examinare post-mortem , anatomice MRI , CT-scan , single- de tomografie cu emisie de fotoni  ( TEMP sau emisie de fotoni unic tomografie computerizata (en) , SPECT), voxel pe bază de morfometrie  (en) .

Neuroimagistica funcțională

Imagistica funcțională caută să caracterizeze creierul în acțiune. Utilizarea tradițională a acestor metode este de a face ca un individ să îndeplinească o sarcină cognitivă și să măsoare semnalul produs de activitatea creierului. În funcție de tehnicile și instrumentele matematice utilizate, este posibil să se găsească, cu mai multă sau mai puțină precizie, ce regiune a creierului a fost deosebit de activă și în ce moment al sarcinii cognitive.

Instrumentele de neuroimagistică funcțională includ:

Exemplu:

După fixarea electrozilor, subiecții se confruntă cu experiențe de transgresiune semantică și sintactică. În primul caz, o undă negativă (numită N400) este emisă la aproximativ 400  ms după stimulul transgresiv corespunzător anomaliei semantice. În al doilea caz, o undă pozitivă (numită p.  600) este emisă la aproximativ 600 ms după stimulul corespunzător anomalii sintactice. Acest lucru indică faptul că activitatea semantică precede activitatea sintactică, cel puțin la subiecții sănătoși. La pacienții afazici, unda N400 fiind mai târzie și cu o amplitudine mai mică, accesul lor la informațiile semantice ar fi mai lent.

Compararea diferitelor metode

FMRI împarte cu PET avantajul unei rezoluții spațiale bune și oferă, de asemenea, o rezoluție temporală bună, deoarece utilizarea sa nu se bazează pe durata de viață a unui produs. Cu toate acestea, fMRI împărtășește și dezavantajele PET: siguranța necunoscută și metoda invazivă, pacientul trebuind să fie întins și mașina scoate un zgomot infernal.

EEG și MEG nu sunt invazive, deoarece limitează foarte puțin subiectul, aplicarea electrozilor fiind nedureroasă. De asemenea, oferă o rezoluție temporală bună. Cu toate acestea, rezoluția spațială a acestor metode rămâne slab caracterizată.

Proceduri de neuroimagistică și criminalistică

Legea franceză de bioetică din 2011 face din Franța prima țară din lume care permite, prin text legislativ, utilizarea imaginii cerebrale ca parte a expertizei criminalistice .

În altă parte, Fundația MacArthur , Fundația Europeană pentru Științe și Consiliul de Cercetare Economică și Socială reunesc oameni de știință, filozofi și juriști însărcinați cu examinarea potrivirii dintre domeniul juridic și cunoștințele recente legate de imagistica creierului.

Note și referințe

  1. Sandrone și colab. , „  Angelo Mosso  ”, Journal of Neurology , vol.  259,2012, p.  2513–2514 ( PMID  23010944 , DOI  10.1007 / s00415-012-6632-1 , citiți online )
  2. Sandrone și colab. , „  Cântărirea activității creierului cu echilibrul: manuscrisele originale ale lui Angelo Mosso ies la lumină  ”, Brain , vol.  137,2014, p.  621–633 ( PMID  23687118 , DOI  10.1093 / brain / awt091 , citiți online )
  3. EA Maguire și colab., „Schimbări structurale legate de navigație în hipocampii șoferilor de taxi”, PNAS , 97 (2000), 4398-4403 [ (în)  citit online ] .
  4. Underwood E (2015) O imagine mai rapidă și mai luminoasă a celulelor creierului în acțiune Știri din revista Science  ; AAAS; 19.11.2015.
  5. P. Etevenon. Peștera lui Platon. Sau cartografierea somnului și a visării unei nopți . CNRS AV, Biblioteca video CNRS, N ° 89, film de 16 mm, apoi VHS și DVD de 25 de minute, S / D 4/3 Couleur Sonore, 1986.
  6. Center for Strategic Analysis , "Creierul și legea: analiza apariției neurodroitului" , Document de lucru nr .  2012-07, septembrie 2012.
  7. Laura Pignatel și Olivier Oullier, "  Les neurosciences dans le droit  ", Cités , n o  60,2014( citiți online , consultat la 18 februarie 2017 ).
  8. Fabrice Guillaume, "  O scanare a creierului poate dezvălui cu adevărat votul dvs. prezidențial?"  » , La L'Obs ,16 aprilie 2012(accesat la 19 ianuarie 2018 ) .

Vezi și tu

Bibliografie

Articole similare

linkuri externe