Explorer la connectivité fonctionnelle cérébrale en combinant différentes modalités de neuroimagerie

 

Christophe Grova

Université Concordia

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2015-2016

Le concept de connectivité fonctionnelle consiste à caractériser l'activité cérébrale au repos, et plus particulièrement à analyser les fluctuations lentes (<0.05Hz) des signaux hémodynamiques cérébraux mesurés en imagerie par Résonnance Magnétique fonctionnelle IRMf (résolution spatiale=3mm, résolution temporelle=1s). De nombreuses analyses ont montré que de telles fluctuations sont très structurées spatialement et reproductibles d'un sujet à l'autre, permettant ainsi de décrire à l'aide d'une dizaine de réseaux l'organisation de l'activité cérébrale au repos et pendant diverses tâches. Alors que de nombreuses études ont suggéré l'identification de modifications/réorganisations au sein de ces réseaux comme de possibles biomarqueurs de certaines pathologies, les bases physiologiques associant fluctuations hémodynamiques et activité neuronale sous-jacente sont encore très peu connues. Nous proposons de combiner différentes modalités de neuroimagerie afin de compléter l'étude de ces réseaux "hémodynamiques" par la caractérisation de réseaux de connectivité fonctionnelle "bioélectriques", et ce à l'aide d'enregistrements au repos de données d'Electro- et de Magnéto-EncéphaloGraphie (EEG/MEG : résolution temporelle=1ms, 275 capteurs en MEG, 256 électrodes en EEG).

Notre objectif est de développer et valider des méthodes originales permettant de caractériser ces réseaux et leur dynamique intrinsèque à l'aide d'enregistrements EEG/MEG et  d'enregistrements EEG haute densité acquis simultanément avec des données IRMf et de débit sanguin cérébral. Ces méthodes seront d'abord appliquées sur des sujets sains afin de construire une base de données normatives de telles fluctuations, avant d'étudier la pertinence clinique de possibles réorganisations anormales des ces réseaux chez le patient épileptique.