Résumé
Dans le premier cours, nous avons passé en revue les différentes méthodes d’imagerie cérébrales et leurs différences. L’IRM fonctionnelle (IRMf), aujourd’hui la plus répandue, consiste à mesurer les petites variations d’oxygénation cérébrale qui, grâce à un mécanisme de couplage neuro-vasculaire, reflètent l’activité des circuits neuronaux. L’IRMf présente de nombreux avantages : mesures rapides et répétées, au niveau du cerveau tout entier, sans nécessiter d’injection. Même si la mesure est indirecte, elle reflète les décharges neuronales assez fidèlement et avec une grande linéarité (sauf dans certains cas pathologiques). Cependant, la résolution spatiale reste modeste (de l’ordre du millimètre ou un peu moins) et ne permet que de visualiser la moyenne de populations de l’ordre de plusieurs dizaines de milliers de neurones. La résolution spatiale est également réduite, même si des techniques d’analyse permettent de détecter des variations de l’ordre de 100-200 millisecondes dans le début et la durée de l’activation.
L’IRM ne cesse de progresser, notamment avec l’utilisation d’antennes parallèles à 32 ou 64 canaux, de séquences multibandes, de transmission également parallèle, et de techniques d’échantillonnage partiel. L’augmentation du champ magnétique permet d’améliorer le rapport signal à bruit, qui varie de façon non-linéaire. On est passé de machines à 1.5 Tesla dans les années 1990 à des IRM à 3 T, puis 7 T, 9.4 T, et enfin, à NeuroSpin, à un prototype unique d’aimant de 90 cm de diamètre à 11.72 T, dont la montée en champ a été réalisée en juillet 2019. Ces améliorations ne concernent pas seulement l’IRM fonctionnelle, mais également l’analyse de l’anatomie du cerveau, à l’échelle mésoscopique (~1 millimètre) et microscopique (quelques microns). Grâce à différentes variantes de l’IRM de diffusion, il devient par exemple possible d’évaluer le diamètre moyen des axones, la taille moyenne des cellules, et même leur forme, sans toutefois les voir individuellement.
