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LNG 2002 finale > Cours 1 : Cartes cérébrales > Flashcards

Cours 1 : Cartes cérébrales Flashcards

1
Q

Principe physique

A

La physique qui nous permet d’obtenir une mesure

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Q

Principe physiologique

A

L’aspect biologique du cerveau qu’on mesure

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3
Q

Méthode d’analyse

A

Les méthodes nécessaires pour pouvoir interpréter les données

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4
Q

Changements structuraux

A

1- IRM T1
2- IRM de diffusion

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5
Q

Relations fonctionnelles: modification en fonction des tâches

A

1- IRMf activation
2- TEP
3- IRMf au repos
4- Imagerie optique

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6
Q

Santé mentale (MAÉ)

A

Mémoire
Attention
Émotion

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7
Q

IRM structurelle:

A

Coupe Coronale

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8
Q

IRM structurelle:

A

Coupe sagitale

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9
Q

IRM structurelle:

A

Coupe axiale

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10
Q

IRM structurelle: Étude des variations morphologiques

A
  • Il existe des différences morphologiques d’un cerveau à l’autre - ici entre sujet âgé en santé, patient souffrant de troubles cognitifs légers (MCI) ou de démence Alzheimer (AD).
  • L’IRM T1 a un bon contraste entre matière blanche, matière grise, et liquide céphalo-rachidien.
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11
Q

Neurodégénérescence

A
  • Impact sur le cerveau
  • Atrophie du cerveau
    -Plis +imortant
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12
Q

Voxel

A

Élément de volume
Souvent la même taille de côté mais pas toujours

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13
Q

IRM structurelle: Volumétrie

A

● Une aire de la matière grise est segmentée sur la base de repères anatomiques (ex. sillons), automatiquement ou manuellement.
● On régresse les volumes obtenus avec une ou des variables explicatives.
● Limitation: la segmentation peut être difficile et subjective.

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14
Q

IRM structurelle: Principe physique

A

Mesure des propriétés magnétiques locale

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15
Q

IRM structurelle: Principe biologique

A

Différents tissus perturbent le champ magnétique de manière différentes

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16
Q

IRM structurelle: Non-invasif

A

Aucun effet adverse connu

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17
Q

IRM structurelle: échelle spatiale

A

1 mm à quelques 100 µm (moins de l’animal)

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18
Q

IRM structurelle: échelle temporelle

A

Changements mesurables prennent typiquement des mois et des années

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19
Q

IRM fonctionnelle (IRMf)

A

L’IRMf est une modalité 4D: volume (3D) + temps.
Pour chaque voxel, on a une série de mesures (de quelques dizaines à quelques centaines) séparées dans le temps de quelques centaines de millisecondes à quelques secondes (plus typique).

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20
Q

IRMf : Couplage neurovasculaire

A

Le réseau sanguin capillaire arrive au voisinage des populations de neurones avec une taille fine (~10 microns), permettant de réguler l’oxygénation sanguine de manière fine et locale.

Assez lent à cause de la vascularisation, Division des capillaires

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21
Q

IRMf: Principe physique

A

Propriété magnétique oxy vs déoxy-hémoglobine

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22
Q

IRMf: Principe biologique

A

Couplage hémodynamique

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23
Q

IRMf: Non invasif

A

Aucun effet adverse connu

24
Q

IRMf: échelle spatiale

A

1-3 mm pour le voxel ( moins chez l’animal)

25
Q

IRMf: échelle temporelle

A

quelques centaines de ms à quelques s.
À cause de la vascularisation

26
Q

IRM de diffusion - principe

A

Même machine que l’IRM, même aimant qu’on utilise différemment

27
Q

IRM de diffusion: Diffusion anisotropique - matière blanche

A

La diffusion de l’eau est sensible à la microstructure de la matière blanche et elle donne un accès non-invasif à son orientation.

À l’échelle microscopique: voxel de 1mm

28
Q

Tractographie “streamline”

A

Pour étudier la direction de diffusion

29
Q

IRM de diffusion

A

À gauche, une coupe de cerveau post-mortem préparée pour mettre en valeurs les faisceaux de fibres de matière blanche. À droite, une dissection virtuelle des faisceaux de matière blanche générée grâce à des données d’IRM de diffusion.

Pas de raison de causalité, connexion bidirectionnelle.

30
Q

Vrai ou faux: Le relâchement des neurotransmeteurs n’est pas au niveau de la matière blanche

A

Vrai

31
Q

IRM de diffusion: Principe physique

A

Mesure des propriétés magnétiques locales

32
Q

IRM de diffusion: Principe biologique

A

La direction des fibres de matière blanche contraignenet la diffusion de l’eau

33
Q

IRM de diffusion: Non invasif

A

Aucun effet adverse connu

34
Q

IRM de diffusion: Échelle spatiale

A

∼ 2mm (moins chez l’animal)

35
Q

IRM de diffusion: Échelle temporelle

A

Changements mesurables prennent typiquement des mois ou des années

36
Q

Imagerie optique - instrument

A

Des capteurs et d’autres sont des émetteur de lumière

37
Q

Imagerie optiqu
e - principes

A

Le parcours de la lumière proche infrarouge au travers de la boîte crânienne et du cerveau. Les variations du signal en imagerie optique sont sensibles au couplage neurovasculaire, tout comme l’IRM fonctionnel.Nous avons le contrôle sur la taille du voxel, mais pas bon en terme de résolution spatiale. Pour les personnes à contre indication, léger et pas dispendieux. Excellent avec les bébés

38
Q

Imagerie optique - activation

A

Potentiel évoqué par un mouvement du doigt à droite, pour l’ensemble des capteurs. La mosaique de couleurs à gauche du graphe indique la localisation spatiale correspondant à chaque courbe. Pour différents points temps, une carte topographique d’activation indique le niveau d’activité évoquée pour chaque source spatiale, et pour chaque instant.

39
Q

Imagerie optique: Principe physique

A

Diffusion de la lumière proche infra rouge dans la boîte crânienne

40
Q

Imagerie optique: Principe biologique

A

Différentes couleurs de l’oxy- et déoxy-hémoglobine

41
Q

Imagerie optique: Non invasif

A

Aucun risque

42
Q

Imagerie optique: Échelle spatiale

A

∼ cm (moins chez l’animal)

43
Q

Imagerie optique: Échelle temporelle

A

Engistrement: ms signal: quelques centaines de ms à quelques s
(lié à la vitesse du sang)

44
Q

Tomographie par émission de positrons (TEP)

A

Pas de champ magnétique

45
Q

TEP: Cyclotron et synthèse de radiotraceurs

A

Accélération de particule et on injecte cela dans le patient.

Matière radioactif qu’on injecte au patient

46
Q

TEP - principes

A

Un radiotraceur est un produit radioactif qui est injecté au participant de recherche (a). Les molécules de ce traceur comportent deux parties: un isotope qui émet des rayons radioactifs, et un précurseur qui va s’accrocher à une cible dans le cerveau (b). Cette cible peut être par exemple les récepteurs dopaminergiques (c).

47
Q

TEP-Radioisotope:

A

Émet des rayons gamma

48
Q

TEP-Ligand

A

S’accroche à une cible! C’est du glucose-> s’accumule dans des parties du cerveau.

Il peut y avoir d’autre types de ligand pour par exemple: dopamine, β amyloïde

49
Q

TEP - Cartes d’activation FDG

A

Montage de coupes axiales d’un scanner TEP avec un radiotraceur FDG, illustrant le niveau d’activité métabolique du glucose durant la durée du scan.
Ce radiotraceur est sensible au couplage neurovasculaire, comme l’IRMf, mais cela prend plus de temps d’acquérir une image.

Bon pour les stimuli auditif

50
Q

TEP: Principe physique

A

Génération de positons par matière radio-active-> pour qu’il s’accumule dans quelques partie du cerveau

51
Q

TEP: Principe biologique

A

Ciblage moléculaire par un ligant spécifique

52
Q

TEP: Invasif

A

Limite sur la quantité de radio-ligant/nombre d’examen

53
Q

TEP: Échelle spatiale

A

~ cm (moins chez l’animal)

pas de taille de voxel qui compte

54
Q

TEP: Échelle temporelle

A

Entre l’injection et la mesure TEP, quelques minutes à quelques heures

55
Q

Récapitulatif de tous les méthodes

A
56
Q

Neuroimagerie: un carrefour de disciplines

A
57
Q

Neuroimagerie: statistiques et reproductibilité

A

Gauche: illustration d’une régression linéaire entre une variable indépendante sur l’axe des x (aussi appelé facteur d’explication) et une variable dépendante sur l’axe des y. La droite représente la meilleure relation linéaire entre x et y et l’intervalle de confiance statistique est également indiqué. Droite: un modèle de régression est appliqué à chaque voxel pour générer une carte cérébrale statistique. Ici, la carte statistique correspond aux changements d’activation IRMf lors d’un mouvement de la main. La figure de régression est adaptée de ce tutoriel seaborn à l’aide du jeu de données tips.

LNG 2002 finale (10 decks)

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