Santé

L'imagerie cérébrale pour comprendre les mécanismes du cerveau

Dossier - Les mystères du cerveau
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Conscience, intelligence, usage du langage, mémoire, émotions, les facultés donnant à l'Homme sa spécificité, unique dans la biosphère, dépendent d'un singulier système, le cerveau sans aucun doute le plus complexe produit par l'évolution du vivant.

  
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Les méthodes d'imagerie cérébrale permettant de voir fonctionner le cerveau, en temps réel, représentent une des révolutions à l'origine des progrès des neurosciences. Des techniques variées se combinent désormais pour faire progresser la compréhension des mécanismes de fonctionnement de ce centre vital. En offrant des visions complémentaires d'un même cerveau. Parmi les techniques d'imagerie, la tomographie à émission de positons et la magnétoencéphalographie.

L'imagerie cérébrale permet de mieux comprendre le fonctionnement du cerveau. © banoffi, Flickr CC by nc sa 20

Imagerie cérébrale : la tomographie à émission de positons

Qu'est ce qui distingue le cerveau d'un dyslexique italien d'un dyslexique français ou britannique ? Cette question, apparemment incongrue, a été posée par les chercheurs du réseau Imagerie Cérébrale dans la dyslexie développementale coordonné par Uta Frith (University College, Londres). Ceux-ci sont arrivés à un constat étonnant : la réponse cérébrale à la lecture est plus rapide dans la langue de Dante que dans celles de Molière et de Shakespeare. Conclusion de Uta Frith : « l'orthographe italienne possède une structure qui semble être un facteur de protection contre la dyslexie, ce qui expliquerait que la maladie frappe moins de 2 % des Italiens contre 5 % des Français et des Britanniques ».

Cette étude utilisait la tomographie à émission de positons (PET en anglais), une technique de médecine nucléaire mesurant le flux sanguin dans les différentes régions du cerveau : plus les neurones sont actifs, plus le flux sanguin est élevé. Une équipe de l'hôpital universitaire Erasme à Bruxelles a, quant à elle, mis au point une procédure non invasive d'élimination des tumeurs cérébrales d'une extrême précision par radiation gamma (Gamma Knife), rendue possible en s'aidant en direct de l'imagerie PET. Alors qu'une telle opération demande une chirurgie très lourde, cette thérapeutique rend le patient à sa vie normale après deux jours.

La magnétoencéphalographie

D'autres techniques permettent de mesurer directement l'activité électrique. La magnétoencéphalographie enregistre, par exemple, les variations du champ magnétique à la surface du scalp. Elle a été spectaculairement utilisée par le projet européen mené par un groupe de laboratoires coordonné par Risto Näätänen, de l'Université de Helsinki. « Nous avons identifié une réponse cérébrale à la stimulation auditive qui permet une certaine prédiction des chances de sortie de coma pour des patients inconscients », résume ce dernier.

Mais ces différentes techniques d'imagerie cérébrale ont tout intérêt à être combinées. C'est notamment le but du projet Neurogenerator, coordonné par Per Roland (Université Karolinska, Stockholm), qui avait déjà animé, de 1996 à 1999, un réseau consacré à l'unification des multiples données sur l'anatomie du cerveau humain. « Nous cherchons à construire un modèle global de l'organisation du cortex cérébral humain, explique-t-il. Il s'agit de créer une base de données regroupant les enregistrements de l'activité cérébrale grâce à différentes méthodes, puis de développer les outils informatiques permettant de les utiliser de manière standardisée. »