La lettre
n°51
ouveautés enNeurosciences
les émotions,…). Les connexions cérébrales peuvent être
assimiléesaux routesqui relient lesaires fonctionnellesentre
elleset structurent ainsi lecerveauenunvaste réseauana-
tomo-fonctionnel.Malgré les travaux fondateursdesgrands
neuroanatomistes du début du 20
e
siècle (Brodmann en
1909,Campbell en1907, vonEconomoetKoskinasen1925,
l’EcoleRusseavecSarkisoven1949, et Baleyet vonBonin
en1951), nousn’ensommesqu’audébutde l’explorationde
cette
terra incognita
qu’est lecerveau. Cen’est qu’àpartir
de la fin de 20
e
siècle que les avancéesmajeures dans
le domaine de l’imageriemédicale ont apporté les outils
permettant de se lancer dans cette fantastique aventure.
C’est l’électroencéphalographie ou EEGqui vit le jour au
début du 20
e
siècle, suivie dans les années 1970 par la
magnétoencéphalographie ouMEG, puis plus récemment
par la tomographieparémissiondepositionsouTEP,et l’ima-
geriepar résonancemagnétiqueou IRM,qui estdevenueet
reste lamodalitéphared’explorationducerveaudepuis les
années 1990. Non seulement l’IRMpermet d’observer les
structurescérébralesgrâceà l’IRManatomique (ou IRMa),
maisellepermetaussid’enobserver le fonctionnementgrâce
à l’IRM fonctionnelle (ou IRMf)etd’enétudier lesconnexions
grâceà l’IRMdediffusion (ou IRMd).
C’est à l’IRMdquenousallonsnous intéresser.
Cartographier lesautoroutesde l’informationdans le
cerveau
exvivo
et
invivo
De façonanalogue à la navigationproposéepar l’applica-
tionGoogleMap (MoutainView,Californie, États-Unis) pour
explorer la Terre à différentes échelles, cartographier les
grandesvoiesdecommunicationducerveauhumain requiert
égalementuneapprochemulti-échelle,chaquechangement
d’échelle résultant souvent d’une avancée technologique,.
Nousallons retracer l’évolutiondesméthodesqui ont rendu
possible l’explorationduconnectome structurel aussi bien
chez l’hommequechez l’animal.
Introduction
Il a l’apparenced’une noix, il nous permet demarcher, de
penser,deplanifier,deparler,devoir,d’avoirconsciencedu
mondequi nousentoure.Dotéd’unecentainedemilliardsde
neurones, lecerveauest l’undesorganesdont lastructure
et le fonctionnement sont lespluscomplexesàappréhender.
Grâceà lamontéeenpuissancedesméthodesd’imagerieau
coursdes troisdernièresdécennies,maiségalementgrâce
à ladiversitédesdisciplinesscientifiquesqui s’y intéressent,
allantde labiologieet lamédecineauxmathématiqueset à
l’informatique, cartographier lecerveauhumainestdevenu
le challengedu 21
e
siècle comme l’attestent les deux pro-
jets pharaoniques aujourd’hui soutenus par les agences
européenneet américainede la recherche («HumanBrain
Project » retenupar leConseil Européende laRecherche
(ERC) (1)et«Brain Initiative»pilotéepar leNational Institute
of Healthaméricain)
(2)
.
Cartographier lecerveau: l’imageriemédicaleauser-
viceduneuroanatomiste
Cartographier lecerveaus’assimileà l’activitédugéographe:
il doit dans unpremier temps identifier les villes, véritables
centres névralgiques de l’activité humaine, puis identifier
les routes plus oumoins importantes qui relient les villes.
Les aires fonctionnelles situées à la surfacedu cortex ou
enfouiesprofondément, à l’instardesnoyauxgriscentraux,
sont semblables àdes villes et sont le lieude l’activité cé-
rébrale et le foyer de fonctions primaires (lamotricité, la
vision, l’audition, l’odorat,…) ou de fonctions cognitives
plusévoluées (le langage, lecalcul, lecomportement social,
Cartographier lecerveau, legranddéfi
duXXI
e
siècle
L’IRMdediffusion, lepluspuissantnavigateurpour
explorer leréseaudesautoroutesducerveau
|
PAR Cyril Poupon
1
, Achille Teillac
1
, Justine Beaujoin
1
, Pamela Guevara
2
,
Fabrice Poupon
1
, Ophélie Menant
3
, Yann-Suhan Senova
4
, Stéphane Palfi
4
,
Elodie Chaillou
3
, Christophe Destrieux
5
, Jean-François Mangin
1
1
NeuroSpin, I2BM,CEA,Gif-sur-Yvette ;
2
Faculdadde Ingeniera,
UniversidaddeConcepcion, Concepcion, Chili ;
3
UMR85PRC,
INRA,CNRS, IFCE,UniversitéFrançois-RabelaisdeTours,37380
Nouzilly ;
4
ServicedeNeurochirurgieduCHUHenriMondor /
APHP&Équipe INSERM 14U955,Créteil ;
5
UniversitéFrançois-
RabelaisdeTours, Inserm, ImagerieetcerveauUMRU930,Tours.
