Cours 5 - Connectivité fonctionnelle Flashcards
Définir “connectivité fonctionnelle”.
Représente un type de mesure que nous pouvons utiliser pour faire des cartes du cerveau en IRMf où on cherche à identifier la façon dont les régions impliqués dans une tâche interagissent. On mesure les dépendances spatiales dans l’activité cérébrale. Pour ce faire, une technique simple est d’extraire le décours temporel de deux régions et d’en tirer le coefficient de corrélation r.
Expliquer la différence entre ségrégation fonctionnelle et intégration fonctionnelle.
Ségrégation fonctionnelle = Identifie des régions qui sont spécifiquement impliquées dans certaines conditions expérimentales (paradigme cognitifs) par rapport à d’autres. Autrement dit, elle isole les régions qui ont un rôle spécifique.
VS
Intégration fonctionnelle = L’interaction ou la communication d’information entre les régions cérébrales qui sont impliquées ensemble dans une tâche. L’intégration fonctionnelle permet la conceptualisation du cerveau comme un réseau décrivant la connectivité fonctionnelle entre les régions du cerveau.
Expliquer la différence entre ségrégation fonctionnelle et intégration fonctionnelle.
Ségrégation fonctionnelle = Identifie des régions qui sont spécifiquement impliquées dans certaines conditions expérimentales (paradigme cognitifs) par rapport à d’autres. Autrement dit, elle isole les régions qui ont un rôle spécifique.
Permet d’obtenir des cartes d’activation.
VS
Intégration fonctionnelle = L’interaction ou la communication d’information entre les régions cérébrales qui sont impliquées ensemble dans une tâche. L’intégration fonctionnelle permet la conceptualisation du cerveau comme un réseau décrivant la connectivité fonctionnelle entre les régions du cerveau.
Permet d’obtenir des cartes de connectivités fonctionnelles.
Que représente les différentes valeur r (corrélation) en terme de connectivité fonctionnelle?
- élevée (r proche de 1): les deux régions sont impliquées dans des processus cognitifs similaires - les signaux sont superposés parfaitement
- faible (r proche de zéro): les processus cognitifs sont indépendants - les signaux ne sont pas du tout superposés.
- négatif (r proche de -1): les processus cognitifs sont mutuellement exclusifs.
Comment obtient-on des cartes de connectivité fonctionnelle?
On cherche la dépendance spatiale entre les régions activés lors de processus cognitifs.
On doit donc évaluer les corrélations entre l’activité d’une région cible (porte d’entrée) et le reste du cerveau.
Donc on regarde l’activité (décours temporelles) de chaque voxel en relation abec l’activité de la région cible (corrélation entre les 2) et on obtient une carte de connectivité fonctionnelle pour une région cible.
Que représente les fluctuations lentes?
Le signal BOLD au repos est dominé par des fluctuations lentes (avec des bouffées d’activité (20-30 secondes)). Le spectre du signal BOLD au repos comprend une majorité de fréquences inférieures à 0,08 Hz voire même 0,03-0,05 Hz.
Expliquer les bases physiologiques de l’activité spontanée.
La corrélation trouvée entre l’activité électrophysiologie et l’activité BOLD permet de confirmer que la connectivité fonctionnelle reflète réellement une synchronie neuronale (et non pas du bruit ou autres artefacts).
Autrement dit, les mesures fonctionnelles reflètent réellement les activations neuronales et donc c’est l’activité neuronale qui est responsable des observations en BOLD (qui est la source des fluctuations lentes).
***Un décalage temporel est considéré, car le système vasculaire met un certain temps à réagir et près de 5 secondes à atteindre son pic. Il faut donc considérer cet effet.
Les cartes de connectivité au repos permettent l’identification de quoi?
Des réseaux fonctionnels, soient des groupes de régions dont l’activité spontanée présente une forte connectivité fonctionnelle intra-réseau, et une faible connectivité avec le reste du cerveau.
***Différents atlas des réseaux au repos existent, et à différentes échelles.
Qu’est-ce que le principe des déactivations?
Lorsqu’on compare l’activité au repos et l’activité lors d’une tâche expérimentale, un ensemble de régions présentent une plus forte activité lors de la phase de repos.
Comparaison:
Activité cérébrale dans la tâche expérimentale - activité cérébrale au repos.
Les comparaisons présentent les scores d’activations négatifs (déactivations). Ces déactivations représentent le réseau du mode par défaut.
Qu’est-ce que l’hypothèse du réseau du mode par défaut?
Avance que les régions qui présentent une plus forte activité lors de la phase de repos sont engagées systématiquement lors de processus cognitifs dominants dans l’état de repos.
Qu’est-ce que le DAN?
C’est un autre réseau au repos.
Le réseaux attentionnel dorsal comprend les sillons intra-pariétaux supérieurs et les champs oculaires frontaux (FEF).
Le DAN serait activé lors des expériences utilisant une tâche cognitive demandante où l’attention est recrutée.
Existe-t-il des corrélations négatives dans le cerveau au repos?
Point encore très débattu…
Il y en aurait entre les réseaux MPD et DAN.
Quand nous activons le réseau DAN en portant attention au monde extérieur, alors le réseau MPD n’est pas actif (et vice-versa). Il y a donc une corrélation négative entre les deux activations, mais seulement lorsqu’un des deux réseaux est actif. Cette analyse renforce la notion de transitions spontanées entre un état mental dirigé vers les stimuli extérieurs (DAN), et un état introspectif (MPD), reflétant la compétition entre deux réseaux distribués.
Qu’est-ce que l’activité intrinsèque vs extrinsèque?
Ceci représentent les activités des réseaux au repos lors d’une tâche ou au repos.
Activité intrinsèque = activité cérébrale qui émerge spontanément, et est indépendante des stimuli extérieurs
VS
Activité extrinsèque = activité évoquée par une tâche reflétant la manière dont l’environnement influence l’activité cérébrale.
***les 2 types d’activité sont toujours présentes et peuvent interagir.
Qu’est-ce qu’un connectome fonctionnel?
C’est une matrice représentant l’ensemble des connexions (fonctionnelles) du cerveau.
Chaque ligne et chaque colonne représente une portion du cerveau (parcelle). Les valeurs de corrélation de la matrice correspondent à la corrélation de l’activité temporelle des parcelles.
Comment parvient-on a obtenir des connectomes?
(1) Parcellisation = identifié les différentes parcelles du cerveau à partir d’un atlas (puis faire un recalage vers cet espace)
(2) Comparaison = On compare les régions identifiées par la parcellisation ce qui nous donne le connectome.
