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Numéro 14
Vingt ans après les premières images par résonance
magnétique fonctionnelle (IRMf), où en est-on aujour d’hui ?
Les techniques se sont affinées, ont gagné en sensibilité et
spécificité, et ont permis d’ouvrir un nou-veau champ de
connaissances, au carrefour de l’anatomie, de la physiologie
et des sciences physiques et mathé ma tiques : la cartographie
fonctionnelle céré brale humaine.
Comme souvent, ces avancées remarquables appor tent de
nouveaux questionnements. Ainsi par exemple, il n’est pas
rare qu’une région du cerveau soit impliquée dans des
processus fonctionnels multiples. Langage, mémoire et
attention se partagent parfois les mêmes structures
cérébrales. Avec ce type de résultats, c’est le principe même
de cartographie fonctionnelle qu’il conviendrait de revisiter en
le précisant. Par ailleurs, la plupart des études font état de
résultats obtenus sur de petits échantillons de sujets, de
l’ordre de la douzaine. Paradoxe : c’est trop, et trop peu à
la fois.
Trop, car il s’agit d’extraire des résultats moyens d’un groupe
de sujets étudiés dont l’anatomie et la géométrie cérébrales
varient de manière considérable entre individus. Cette
disparité est en partie compensée par des techniques de
mise en correspondance anatomiques sophistiquées mais
qui restent à standardiser.
Trop peu, car si un échantillon minimal de 1000 personnes
est nécessaire pour qu’un sondage d’opinion soit considéré
comme significatif, que peut-il en être de l’étude de fonctions
complexes comme l’apprentissage ou l’empathie ? Là aussi,
les recherches sont très actives et ont permis la mise au point
de techniques de classement des réponses cérébrales au
sein d’un groupe d’individus. En clinique, se pose comme
toujours le dilemme de la sensibilité et de la spécificité de la
neuroimagerie, aussi bien à l’échelle collective en tant qu’outil
d’appréciation de l’effet d’un traitement sur un groupe de
patients, qu’à l’échelon individuel en tant qu’aide à l’établis -
sement du diagnostic.
Une meilleure identification de la chronométrie des activations
et des interactions entre régions cérébrales devrait permettre
de lever l’ambiguïté sur leurs spécificités fonctionnelles et
leurs dysfonctionnements. L’imagerie cérébrale électro -
ma gnétique par magnéto encé phalo graphie (MEG)
permet d’accéder à l’activité électrique des grands ensembles
de neurones à l’échelle de la milliseconde. L’article du
Dr Isabelle Massat résume bien l’état de l’art de cette
technique non invasive, née des applications de la physique
quantique et de la supra conductivité. Avec la MEG, il devient
envisageable de suivre à la trace l’activité cérébrale qui
s’écoule entre la perception d’une consigne et l’exécution
d’une réponse. Aux États-Unis et au Japon, les examens
MEG pour la localisation de l’origine des crises d’épilepsie
et la cartographie fonctionnelle en bordure de tumeurs
cérébrales sont remboursés par les systèmes de santé…
Le "temps cérébral", cette échelle temporelle de l’activité
neuronale de masse au sein des grands systèmes cérébraux,
devient donc accessible, et ce, sous différents aspects. Tout
d’abord, la chronométrie des réponses cérébrales met
en évidence la cascade temporelle des traitements mentaux
mis en jeu dans des tâches variées. L’évaluation quantitative
de ces réponses constitue une bibliothèque de nouveaux
biomarqueurs du cerveau sain ou malade, au cours du
développement ou en réponse à un traitement. Ainsi, il a été
récemment démontré que les réponses cérébrales auditives
mesurées en MEG constituaient un marqueur quantitatif
d’effets thérapeu tiques chez des patients dépressifs1. Mais
l’accession aux processus cérébraux en temps réel offre
d’autres perspectives d’évaluation clinique, pour la plupart
encore peu explorées. Les rythmes cérébraux de base,
par exemple, forment une signature de l’activité oscillatoire
neuronale massive normale ou pathologique au sein de notre
cerveau. Certaines pathologies, comme la dé pression ou les
accidents vasculaires cérébraux en phase post-aiguë, se
manifestent en effet par un fort ralentis sement des activités
neuronales oscillatoires liées à leurs physiopathologies
respectives. La MEG, par l’identification de ces régimes
oscillants anormaux et de leurs origines anatomiques, est un
outil de pointe à même de répondre à ces défis.
Référence
1 •
Tollkötter M, Pfleiderer B, Sörös P, Michael N. Effects of antidepressive therapy on
auditory processing in severely depressed patients: a combined MRS and MEG study.
J Psychiatr Res. 2006;40:293-306.
L’imagerie fonctionnelle, à la vitesse
du cerveau
Pr Sylvain BAILLET, PhD
Professeur associé de Neurologie, Directeur Scientifique du Programme de
Magnétoencéphalo graphie, Hôpital Froedtert & Medical College of Wisconsin,
Milwaukee, États-Unis
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