Cours 1 - Cartes cérébrales en neuroscience cognitive Flashcards
Quel type d’imagerie on utilise pour regarder les changements structuraux du cerveau ?
- IRM T1
- IRM de diffusion
Quel type d’imagerie on utilise pour regarder les relations fonctionnelles dans le cerveau ?
- IRMf activation
- TEP
- IRMf repos
- Imagerie optique
Définition de résolution temporelle
La durée minimale d’un événement que l’on peut distinguer dans un signal temporel.
Définition de résolution spatiale
La taille minimale d’un objet que l’on peut distinguer dans une image. Si on peut distinguer des petits objets, la résolution est haute.
Classer en ordre les types d’imageries qui ont la meilleur résolution temporelle
Imagerie optique > IRMf > TEP > IRMd et IRM structurelle
Classer en ordre les types d’imageries qui ont la meilleur résolution spatiale
IRM structurelle > IRMd > IRMf > TEP et imagerie optique
Nommer les trois coupes de cerveau
- Coupe coronale (deux côtés de tête verticalement)
- Coupe sagittale (verticalement du devant vers le derrière de la tête)
- Coupe axiale (horizontalement du front au derrière de la tête)
Quelle est l’unité de mesure du champ magnétique ?
Tesla
Vrai ou faux : L’IRM a un mauvais contraste entre la matière blanche, la matière grise et le LCR.
Faux, bon contraste
Vrai ou faux : l’atrophie du cerveau est un marqueur de maladies neurodégénératives.
Vrai
Qu’est-ce que la volumétrie ?
Une régression des volumes obtenus avec une variable explicative (des repères anatomiques pré-établis.)
Quelle est la limitation de la volumétrie ?
La segmentation peut être difficile et subjective.
IRM structurelle
L’imagerie par résonance magnétique structurelle (IRMs) fournit des images de haute qualité des tissus mous grâce à l’utilisation de champs magnétiques externes et d’impulsions de fréquences radio électromagnétiques pour faire vibrer les protons abondants dans le corps humain.
Qualifier l’échelle spatiale et temporelle de l’IRM structurelle
Temporelle : changements mesurables sur des mois ou années
Spatiale : 1 mm à quelques 100 micromètres
IRM fonctionnelle
L’IRM fonctionnelle (IRMf) produit des images qui font apparaître les régions actives du cerveau en mesurant les variations d’oxygénation du flux sanguin.
De quoi dépend la qualité de l’image obtenue en IRM ?
La qualité d’une image IRM dépend de plusieurs paramètres :
résolution spatiale et contraste
bruit et artéfacts
Sur quelles composantes dépend l’IRM ?
Cette technique repose sur l’utilisation de quatre composantes : l’hélium refroidi, l’aimant, les ondes radio et les gradients en 3D (qui sont décrits plus bas).
Qu’est-ce que le couplage neuro vasculaire ?
Le couplage neurovasculaire (CNV) est un mécanisme d’homéostasie cérébrale régulant le débit sanguin cérébral (CBF) en fonction de l’activité neuronale.
Exemples ce qu’on peut observer avec l’échelle du temps en IRM
-Année : vieillissement (atrophie des lobes)
- Heures : Déshydratation du cerveau
- Jours / semaines : entrainement intensif, TCC, tumeurs
Qu’est-ce qu’un pixel ?
Unité de volume du 1 mm3 (3D)
Vrai ou faux : L’IRMf est une modalité 3D
Faux, c’est une modalité 4D (volume 3D + temps)
Qu’est-ce qu’un décours temporel ?
Une mesure répétée au cours du temps
Principe d’IRMf
L’imagerie par résonance magnétique (IRM) fonctionnelle cérébrale (ou IRMf) est une technique d’imagerie cérébrale mesurant in vivo l’activité des aires du cerveau en détectant les changements locaux de flux sanguin. En effet, toute activation neuronale va s’accompagner d’une augmentation locale du flux sanguin afin de couvrir les besoins métaboliques liés à cette activation. Ceci va modifier le rapport local entre oxyhémoglobine et désoxyhémoglobine, ce qui entraîne l’apparition d’un signal magnétique mesurable (signal BOLD). Des analyses statistiques sont utilisées pour extraire les signaux, et l’activité cérébrale est ensuite visualisée graphiquement par superposition du signal BOLD et d’une IRM anatomique.
Qualifier l’échelle spatiale et temporelle de l’IRM fonctionnelle
Spatiale : 1 à 3 mm
Temporelle : Quelques centaines de ms à quelques s
Qu’est-ce que la résolution effective ?
Capacité à distinguer deux événements neuronaux dans le temps
IRM de diffusion
L’IRM de diffusion est une technique d’imagerie par résonance magnétique (IRM) qui permet d’explorer la connectivité anatomique du cerveau humain, en mesurant un signal sensible au déplacement des molécules d’eau.
Vrai ou faux : La diffusion des molécules de H permet de déduire des observations des fibres de matières blanches dans le cerveau.
Vrai
Diffusion anisotropique
La diffusion de l’eau est sensible à la microstructure de la matière blanche et elle donne un accès non-invasif à son orientation
Tractographie
La tractographie (IRM en tenseur de diffusion) permet de visualiser les faisceaux médullaires principaux, avec des paramètres quantitatifs, grâce à des séquences et logiciels spécifiques.
Qualifier l’échelle spatiale et temporelle de l’IRM de diffusion
Spatiale : 2 mm
Temporelle : changements mesurables en mois ou années
Imagerie optique
L’imagerie optique médicale regroupe les moyens d’acquisition et de restitution d’images du corps humain à différentes échelles à partir de différents phénomènes physiques tels que l’absorption, la réflexion, la diffusion et l’émission de photons. Tous les tissus ont des propriétés optiques. Par exemple toutes les molécules absorbent une ou plusieurs longueurs d’onde ; en choisissant les longueurs d’onde utilisées on sélectionne les molécules ou les tissus que l’on veut imager. Les images sont obtenues à partir du traitement d’informations données par les propriétés optiques des tissus. Ces techniques d’imagerie ont pour but d’acquérir des informations anatomiques et morphologiques, fonctionnelles, moléculaires et métaboliques pour contribuer à la compréhension des tissus et organes vivants sains ou pathologiques dans un but diagnostic ou interventionnel.
Vrai ou faux : La résolution effective de l’imagerie optique est bonne.
Faux, étant donné que c’est de l’ordre de la seconde, il est difficile de séparer des événements neuronaux qui sont rapprochés dans le temps
Qualifier l’échelle spatiale et temporelle de l’imagerie optique
Temporelle : quelques centaines de ms à quelques s
Spatiale : ordre des cm
Tomographie par émission de positrons
La tomographie par émission de positrons (TEP) est un examen d’imagerie en médecine nucléaire
lors duquel on se sert d’une forme de sucre radioactif pour créer des images en 3D et en couleurs qui permettent de voir comment les cellules de votre corps fonctionnent.
Lors de la TEP, on utilise une matière radioactive (produit radiopharmaceutique) composée d’un radio-isotope fixé à une substance du corps, habituellement un sucre (glucose). Elle circule dans le corps et s’accumule dans les cellules qui consomment beaucoup d’énergie, comme les cellules cancéreuses. La matière radioactive émet de minuscules particules chargées positivement (positrons). Une caméra enregistre les positrons et transforme les enregistrements en images sur un ordinateur.
Que sont des cyclotrons ?
Les cyclotrons sont des accélérateurs de particules, des appareils qui propulsent des particules chargées à de très grandes vitesses à l’aide de champs électromagnétiques.
De quoi est constitué le radiotraceur injecté aux participants ?
Radioisotope : émet les rayons gamma
Ligand : s’accroche à une cible (ex : aux récepteurs de dopamine)
Vrai ou faux : Le radiotraceur n’est pas sensible au couplage neurovasculaire.
Faux, il est sensible mais cela prend plus de temps que l’IRMf a acquérir une image
Qualifier l’échelle spatiale et temporelle de la TEP
Temporelle : quelques minutes à quelques heures
Spatiale : ordre des cm
Vrai ou faux : Les produits radioactifs dans le TEP peuvent être nocifs à court-terme.
Faux, à long-terme seulement puisque la substance choisie à une courte demi-vie et qu’elle est injectée en petite dose
