Comment fonctionne l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle?
Vous avez probablement déjà rencontré des images créées à l'aide d'IRM fonctionnelle. Ils montrent un cerveau avec des zones colorées décrivant des zones du cerveau associées à une fonction telle que le langage ou le mouvement. Ces études sont très populaires: des centaines d'articles scientifiques utilisant cette technologie sont publiés tous les mois, dont beaucoup sont également mentionnés dans la presse laïque. Mais comment ces images sont-elles fabriquées et que représentent-elles réellement?
Comment fonctionne l'IRM fonctionnelle
L'IRM fonctionnelle utilise un signal spécial appelé contraste gras (BOLD). Le sang qui traverse le cerveau transporte de l'oxygène sur des molécules appelées hémoglobine. Les molécules d'hémoglobine contiennent également du fer et ont donc un signal magnétique. Il s'avère que les molécules d'hémoglobine ont des propriétés magnétiques différentes lorsqu'elles sont attachées à l'oxygène et lorsqu'elles ne le portent pas, et cette petite différence peut être détectée à l'aide d'un appareil d'IRM..Quand une région du cerveau est plus active, elle consomme d’abord beaucoup d’oxygène dans le sang. Peu de temps après, le cerveau dilate les vaisseaux sanguins locaux afin de rétablir l'apport en oxygène. Le cerveau fait peut-être même un peu trop bien ce travail, de sorte que davantage de sang oxygéné pénètre dans la région que ce qui avait été utilisé initialement. L'appareil d'IRM peut détecter la différence de signal résultant de cette augmentation d'oxygène dans le sang.
Les études fonctionnelles d'IRM ne portent donc pas directement sur l'activité neuronale, mais sur la manière dont les niveaux d'oxygène dans le sang changent et établissent une corrélation entre cette activité et le tir des nerfs. Des études ont montré que cette hypothèse est généralement correcte, bien que des maladies telles que des malformations vasculaires, des tumeurs et même un vieillissement normal puissent modifier la relation entre l'activité neuronale et le flux sanguin local qui se traduit par un signal BOLD.
Comment les médecins peuvent-ils utiliser l'IRM fonctionnelle?
Parce qu'il s'agit d'une technologie relativement récente et que d'autres techniques peuvent répondre aux mêmes questions que l'IRMf, l'IRMf n'est pas couramment utilisée en milieu clinique ou hospitalier. Cependant, il peut être utilisé pour aider à planifier d'importantes chirurgies cérébrales. Par exemple, si un neurochirurgien souhaite retirer une tumeur cérébrale située à proximité des centres linguistiques du cerveau, il peut également ordonner une étude IRMf pour montrer exactement quelles zones du cerveau sont impliquées dans le langage. Cela aide le neurochirurgien à ne pas endommager ces régions lors d’une intervention chirurgicale. Cependant, l'utilisation la plus courante de l'IRMf est en recherche médicale.Quels types de recherche est faite en utilisant IRMf?
Il existe deux manières principales d’utiliser l’IRMf pour visualiser les fonctions cérébrales. Une méthode consiste à rechercher des zones spécifiques du cerveau qui répondent à une tâche ou à un stimulus. Par exemple, un échiquier clignotant peut apparaître à la personne du scanner IRM, et parfois un écran vide. On peut leur demander d'appuyer sur un bouton chaque fois qu'ils voient le damier clignotant. Le signal au cours de la tâche sera ensuite comparé au signal lorsque la tâche ne sera pas terminée et le résultat sera une sorte d’image des régions du cerveau impliquées dans la visualisation d’un damier clignotant, puis en appuyant sur un bouton..L'autre façon d'utiliser l'IRMf consiste à évaluer les réseaux de neurones. Cela implique de déterminer quelles zones du cerveau se parlent. Si une zone du cerveau s'allume généralement en même temps qu'une autre, ces deux zones du cerveau peuvent être connectées. Aucune tâche ne sera peut-être nécessaire pour effectuer ce type d'étude. Pour cette raison, ces études sont parfois appelées imagerie par résonance magnétique fonctionnelle à l'état de repos..
Les informations provenant d'études d'IRM fonctionnelles sont très complexes et nécessitent beaucoup d'analyses statistiques pour être significatives. Cela a initialement incité de nombreuses personnes à se méfier des résultats des études IRM fonctionnelles, car il semblait y avoir de nombreuses possibilités d'erreur dans l'analyse. Cependant, à mesure que les chercheurs et les réviseurs se familiarisent davantage avec la nouvelle technologie, les résultats deviennent de plus en plus fiables et fiables..
