TP / TD NEUROIMAGERIE 1 : IRM Fonctionnelle - ACCES (ENS Lyon)
TP / TD NEUROIMAGERIE 1 : IRM Fonctionnelle. Traitement cortical des
informations sensorielles et plasticité cérébrale. Introduction .... File / Open File /
dans NIBanqueINRP / Imagerie Fonctionnelle / Epilepsie et langage / Sujet 1 /
nima7_1.
part of the document
ur chaque voxel un test de différence statistique représentatif est réalisé entre les conditions ON et OFF), cette image est appelée calque fonctionnel. Le calque fonctionnel est ensuite superposé à limage anatomique correspondante pour une interprétation des régions cérébrales statistiquement actives.
Constat : certaines pathologies (accidents vasculaires cérébraux, tumeurs cérébrales
) se traduisent par une perte ou une altération sélective de la motricité et ou de la sensibilité. Cest par exemple le cas des hémiplégies (pertes de sensibilité et de motricité dans une moitié du corps). Il nest pas rare dobserver chez des patients atteints de ce type de pathologie une récupération au moins partielle de ces fonctions.
Problèmes scientifiques :
Quelles sont les caractéristiques du traitement cérébral des informations sensorielles ?
Comment expliquer les capacités de récupération partielle de ces fonctions ?
Première partie : spécialisation corticale du traitement des informations sensorielles
capacitéactivitéExigencesEmettre des hypothèses concernant le constat (traitement cérébral des informations sensorielles périphériques, possibilités de prise en charge de ces fonctions par dautres régions cérébrales suites à une pathologie)
Etablir les conséquences vérifiables des hypothèses prévuesConcevoir et schématiser un protocole expérimentalProtocole de construction dun calque fonctionnel (image fonctionnelle) correspondant aux différences statistiques entre des acquisitions en condition ON et en condition OFFProtocole expérimental permettant dobtenir des images fonctionnelles se rapportant à un mode de sensibilité :
- somesthésie : conditions ON (stimulation tactile de la langue, du pouce, de lindex, de lauriculaire, du pied, du coude) ; condition OFF (repos)
- vision : condition ON (tâche de vision de couleur ou de mouvement ; condition OFF (repos) Afficher des données expérimentales - Ouvrir le logiciel de visualisation des images cérébrales (Dossier SVT / Neuroimagerie / fmridc / logiciel jnlp il fonctionne en ligne, plein écran)
- Ouvrir une image anatomique
File / Open File / dans NIBanqueINRP / Imagerie Fonctionnelle / Somesthésie / SomesthésieSomatotopie / SPS Anatomie / cliquer sur SPSAnatsomatoV12_MD
- Superposer un calque fonctionnel correspondant au protocole imaginé Overlay / Add layer / Open File / dans NIBanqueINRP / Imagerie Fonctionnelle / Somesthésie / SomesthésieSomatotopie / SPS Fonctionnel/ cliquer sur SPFonc005_Auriculaire (ou autre organe)*
- Faire varier la sensibilité du seuil statistique de signification de limage fonctionnelle
Sur la barre doutil verticale à gauche de la zone de visualisation, déplacer les curseurs low et high threshold, généralement augmenter le seuil bas au maximum pour une image fonctionnelle significative
- Superposer différents calques fonctionnels
répéter *mais pour des images obtenues avec stimulation dautres organes, on peut travailler (couleur, contraste, seuils
) sur chaque couche en la sélectionnant (layer en haut de la barre verticale doutils)
- ouverture dune image anatomique
- superposition du calque fonctionnel correspondant au protocole réalisé
- variation du seuil de signification de limage fonctionnelle
- superposer différents calques, changement de couleurExploiter des données expérimentales et utiliser des modes de représentation des sciences expérimentales (schéma) Interpréter les images cérébrales fonctionnelles obtenues : propriétés du traitement des informations somesthésiques
Représenter des données sous forme de schéma de lencéphale 3D avec localisation des zones activées de manière significative lors de la stimulation sensorielleActivation corticale localisée (lobe temporo-pariétal gauche) : aire ou cortex somesthésique primaire
Projection controlatérale, sauf pour la langue
Somatotopie
Schéma 3D de lencéphale avec orientation (A/P, D/G, O/F) Lobe temporo-parietal, sillon de Rolando, zones dactivation des différents organes testés)
Homonculus sensoriel
Remarque : possibilité dobserver les aires corticales impliquées dans la vision, coopération de différentes aires du cortex occipital et traitement en parallèle de différentes modalité (mouvement, couleur) des stimuli visuels : voir fichier correspondant selon le même principe : une image anatomique individuelle ou moyenne et un calque fonctionnel.
Deuxième partie : spécialisation corticale du traitement des informations sensorielles
Constat : récupération après une lésion
Etude dun cas clinique : un jeune garçon ayant des crises dépilepsie nombreuses et pharmaco-résistantes depuis lâge de trois ans ce qui ralentit son développement cognitif. Il est opéré dun foyer épileptogène fronto-temporal gauche à lâge de six ans ce qui se traduit par une résorption des crises mais aussi dun perte du langage parlé. Deux ans plus tard il a réussi à réapprendre le langage parlé. Cest à ce moment là que sont réalisées les acquisitions dIRMf présentées
capacitéactivitéExigencesEmettre des hypothèses concernant le constat (la réduction chirurgicale du foyer épileptogène a entraîné la destruction de zones cérbrales temporo parietal gauche fortement impliquées dans le langage, la récupération fonctionnelle semble indiquer quune autre partie du cerveau peut prendre en charge le langage : plasticité fonctionnelle)
Etablir les conséquences vérifiables des hypothèses prévuesConcevoir et schématiser un protocole expérimentalProtocole de construction dun calque fonctionnel (image fonctionnelle) correspondant aux différences statistiques entre des acquisitions en condition ON et en condition OFFProtocole expérimental permettant dobtenir des images fonctionnelles se rapportant au langage : conditions ON (génération de mots, de phrase, écoute de mots) ; condition OFF (repos)Afficher des données expérimentales - Ouvrir le logiciel de visualisation des images cérébrales (Dossier SVT / Neuroimagerie / fmridc / logiciel jnlp il fonctionne en ligne, plein écran)
- Ouvrir une image anatomique
File / Open File / dans NIBanqueINRP / Imagerie Fonctionnelle / Epilepsie et langage / Sujet 1 / nima7_1
- Superposer un calque fonctionnel correspondant au protocole imaginé Overlay / Add layer / Open File / dans NIBanqueINRP / Imagerie Fonctionnelle / Epilepsie et langage / Sujet 1 / Génération de mots/ fichier (ou autre tâche)*
- Faire varier la sensibilité du seuil statistique de signification de limage fonctionnelle
Sur la barre doutil verticale à gauche de la zone de visualisation, déplacer les curseurs low et high threshold, généralement augmenter le seuil bas au maximum pour une image fonctionnelle significative
- Superposer différents calques fonctionnels
répéter *mais pour des images obtenues avec dautres tâches de langage on peut travailler (couleur, contraste, seuils
) sur chaque couche en la sélectionnant (layer en haut de la barre verticale doutils)
- ouverture dune image anatomique
- superposition du calque fonctionnel correspondant au protocole réalisé
- variation du seuil de signification de limage fonctionnelle
- superposer différents calques, changement de couleurExploiter des données expérimentales et utiliser des modes de représentation des sciences expérimentales (schéma) Interpréter les images cérébrales fonctionnelles obtenues : propriétés des aires de traitement du langage
Représenter des données sous forme de schéma de lencéphale 3D avec localisation des zones activées de manière significative lors des tâches cognitives de langage- Coactivation corticale localisée (lobe fronto-pariétal droit) : plusieurs aires coactivé lors de tâche du langage.
Ces aires sont situées dans lhémisphère droit : plasticité cérébrale.
- Schéma 3D de lencéphale avec orientation (A/P, D/G, O/F) Zone dexérèse du foyer épiletogène, aires impliquées dans le langage avant opération, après opération
