Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/07249.jsonl.gz/1144

Va-t-on bientôt «voir» la pensée humaine ? Sommes-nous à la veille d'une forme de révolution dans l'appréhension et la compréhension de l'activité cérébrale ? Ces questions provocantes sont sous-jacentes aux derniers développements en date d'une nouvelle technique d'imagerie cérébrale développée notamment par des chercheurs français (service hospitalier Frédéric Joliot du Commissariat à l'énergie atomique, Orsay) et japonais (centre de recherche sur le cerveau humain, université de Kyoto). Ces chercheurs expliquent en substance être en mesure d'apporter la démonstration que la mesure, on ne peut plus fine, des mouvements des molécules d'eau au sein du tissu cérébral permet de traduire à la fois directement et rapidement les états d'activation des neurones. Ces travaux à bien des égards prometteurs sont publiés dans les comptes rendus de l'Académie nationale américaine des sciences (PNAS) datés du 23 mai 2006.1La méthode employée est celle dite de «l'imagerie par résonance magnétique de diffusion de l'eau (IRMd)». Elle repose schématiquement sur le principe selon lequel les molécules sont animées de mouvements aléatoires dans toutes les directions de l'espace (mouvement brownien). La structure et l'organisation géométrique des tissus de l'environnement immédiat modifient ces mouvements. Fort de ce constat, on pouvait postuler que l'IRM de diffusion de l'eau pouvait constituer un outil pour mesurer, à l'échelle microscopique, les mouvements des molécules d'eau et par soustraction pourrait-on dire visualiser à la fois l'architecture fine du tissu neuronal et de ses variations fonctionnelles.Il s'agit bien évidemment là d'une voie radicalement différente de celles développées depuis une trentaine d'années au travers des techniques de la caméra à positons qui permet la visualisation d'une eau radioactive injectée dans l'organisme et celle de l'IRM classique qui traite des images obtenues par l'eau contenue dans les tissus cérébraux et «aimantées» par un puissant champ électromagnétique. On sait que dans les deux cas les images obtenues ne sont rien d'autre que le fruit de la détection des variations de débit sanguin, qu'il s'agisse de l'augmentation de la radioactivité ou de la diminution de l'aimantation dans la région cérébrale activée. La nouvelle technique de l'IRMd met quant à elle en évidence un phénomène naturel qui semble être directement impliqué dans le processus même de l'activation des neurones.«Les mesures réalisées chez l'homme par cette méthode ont permis de montrer que l'activation cérébrale provoquait une légère baisse du coefficient de diffusion des molécules d'eau, conséquence d'un petit gonflement des cellules activées, explique-t-on auprès du CEA. L'IRM de diffusion reflète ainsi directement les modifications de l'activité des neurones. Elle permet en outre de sonder la structure des tissus cérébraux à une échelle bien plus fine que la résolution des images IRM qui sont de l'ordre du millimètre alors que l'on se situe ici à l'échelle microscopique.» Une des applications récentes de cette technique a concerné l'ischémie cérébrale aiguë. En effet, la diffusion de l'eau diminue de manière significative immédiatement après le début de cette ischémie. L'IRMd permet une évaluation immédiate des changements pathologiques et offre la possibilité d'agir, alors que l'état du tissu cérébral est encore réversible. Cette technique commence aussi à être utilisée pour étudier certaines pathologies qui pourraient être liées à des anomalies dans les connexions cérébrales (la schizophrénie).Premier signataire de la publication des PNAS, Denis Le Bihan (CEA) s'intéresse depuis une dizaine d'années à cette question. «J'avais fait une première tentative publiée dans les PNAS en 2001 mais les résultats étaient ténus et apparaissaient peu crédibles pour nos collègues, nous a-t-il confié. Tel n'est plus le cas aujourd'hui. Notre travail a été présenté la semaine dernière au congrès de l'International Society of Magnetic Resonance in Medicine à Seattle, Etats-Unis, et a eu un impact considérable compte tenu de sa portée. Il faut savoir que la réponse détectée par IRMd est beaucoup plus rapide qu'avec l'IRM habituelle. La différence est de quatre secondes, ce qui est énorme à l'échelle du fonctionnement cérébral. Si le cerveau travaillait à la vitesse des changements de débit sanguin, on se ferait écraser à chaque fois qu'on traverse la rue
Avec l'IRMd, il semble, pour la première fois, que nous ayons accès à un paramètre direct de l'activation neuronale, le gonflement des neurones activés se produisant dès les premiers millièmes de secondes de l'activation.»Les travaux de l'équipe franco-japonaise visent désormais à préciser la sensibilité spatiale temporelle de ce nouveau procédé. «Nous espérons bientôt pouvoir décupler la puissance de la méthode pour, non seulement, mieux voir les réseaux de régions activées dans les processus sensorimoteurs ou cognitifs, mais (et cela est nouveau mais fondamental) remettre en question les principes de fonctionnement des neurones, souligne M. Le Bihan. Les propriétés physiques de l'eau semblent jouer un rôle déterminant qui a été négligé jusqu'à présent. L'IRMd détecte un phénomène naturel qui semble être impliqué dans le processus même d'activation : l'eau ralentit dans les neurones activés ! En d'autres termes, l'eau, molécule de la vie, pourrait donc être aussi la molécule de l'esprit
»Ainsi, donc, «voir le cerveau penser» comme le titre un communiqué de presse du CEA ? «Mieux vaut parler de visualisation des réseaux neuronaux impliqués dans la "pensée" ou la sous-tendant, précise, sagement, M. Le Bihan. Tout le reste n'est que philosophie
» Jusqu'à quand ?Bibliographie 1 Le Bihan D, Uruyama S, Hakawa T, Fukuyama H. Direct and fast detection of neuronal activation in the human brain with diffusion MRI. PNAS 2006;103;8263-8.De nouveaux résultats, plus complets devraient être communiqué lors du 12e congrès «Human Brain Mapping» qui se tiendra du 11 au 15 juin prochain à Florence (Italie).