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Étude en IRM fonctionnelle 3T de la projection corticale de scotomes rétiniens : résultats préliminaires - 26/02/09

Doi : 10.1016/j.jfo.2008.10.003 
L. Hoffart a, b, , J. Conrath a, b, F. Matonti a, b, N. Wotawa c, F. Chavane b, B. Ridings a, b, G.S. Masson b
a Service d’Ophtalmologie, Hôpital de la Timone, Marseille, France 
b Équipe Dynamique de la perception Visuelle et Action, Institut des Neurosciences Cognitives de la Méditerranée, UMR6193 CNRS et Aix-Marseille Université, Marseille, France 
c Équipe Odyssée, INRIA, Sophia Antipolis, France 

Auteur correspondant. Service d’Ophtalmologie, Hôpital de la Timone, 264, rue Saint-Pierre, 13385 Marseille Cedex 05, France.

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Résumé

Objectif

L’objectif de cette étude était d’étudier en IRM fonctionnelle (IRMf) à 3T la relation entre un scotome dans le champ visuel et sa projection dans l’espace rétinotopique cortical chez le sujet sain et chez un patient présentant un scotome réversible à la suite d’une choriorétinite séreuse centrale (CRSC).

Méthodes

La méthode dite « de cartographie de phase » permet d’obtenir une cartographie détaillée de l’organisation rétinotopique fonctionnelle du cortex visuel en IRMf. Afin d’observer la projection corticale d’un scotome artificiel chez le sujet sain, nous avons développé un stimulus spécifique par l’adjonction de scotomes artificiels de taille et de position connues dans le champ visuel. La réalisation de cartes d’activité corticale différentielle entre les conditions de stimulation sans et avec scotome permet de mettre en évidence une différence localisée d’activité corticale et de vérifier quantitativement la concordance entre ces scotomes et leurs projections corticales. Ce protocole a ensuite été appliqué chez un patient présentant une CRSC en phase aiguë et après récupération fonctionnelle.

Résultats

Chez le sujet sain, les cartes obtenues mettaient en évidence des zones corticales localisées d’activité différentielle aux positions attendues. La taille de ces zones dépendait de la position dans le champ visuel et donc du facteur de magnification corticale. Il existait également une bonne reproductibilité de ces résultats chez les deux sujets sains. Enfin, nous avons pu mettre en évidence une zone d’activité différentielle correspondant au scotome rétinien chez le patient atteint de CRSC, évalué par micropérimétrie. Cette zone a disparu après récupération fonctionnelle.

Conclusion

Cette étude démontre la possibilité de mesurer sur la surface corticale des zones d’activité différentielle correspondant à des scotomes artificiels ou rétiniens. Ceci montre que, dans le cas d’atteintes rétiniennes évolutives, on pourra étudier les phénomènes de plasticité corticale et tenter de les relier à des mécanismes d’adaptation fonctionnelle au cours de l’évolution de ces pathologies.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Aim

We used functional magnetic resonance imaging (fMRI) to precisely measure both the localization and size of the cortical projections of artificial scotomas in healthy subjects as well as the size of a reversible retinal scotoma in a patient with central serous chorioretinopathy (CSCR).

Methods

Using a 3T MRI scanner, anatomical and functional data were acquired on two healthy subjects and a patient with CSCR. Retinotopic maps were first reconstructed using phase mapping techniques. Next, a block paradigm consisting of a grey background alternating with a full-field, flickering checkerboard was used to stimulate the complete central (19.5°) visual field. A condition with artificial peri-foveal scotomas of different sizes and eccentricities was interleaved in healthy subjects. Differential maps were computed to obtain the cortical representation (size and location) of artifical scotomas. Full-field functional data were also acquired in the CSRC patient, at the acute stage and after recovery.

Results

Cortical projections of each scotoma were identified using differential maps and carefully characterized with quantitative analysis : the measured cortical positions of the inactivated cortical zones were compared with the known radius and eccentricity values in the scotomas in the visual field. We also compared the size of the inactivated cortical zones to the known size of scotomas. However, we found a consistent relationship between the size of the scotomas and their cortical projections, albeit with the absolute size smaller than expected from known cortical magnification factors. The cortical deactivation zone was also observed in the CRSC patient, which disappeared at recovery stage.

Conclusions

Cortical retinotopic mapping can be performed successfully for both artificial and retinal scotomas. This study can serve as a basis for the future investigation of cortical plasticity in the visual cortex.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Mots clés : Cortex visuel, Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

Keywords : Visual cortex, Functional magnetic resonance imaging, Visual physiology


Plan


 Communication orale présentée lors du 114e congrès de la Société française d’ophtalmologie en mai 2008.


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Vol 32 - N° 1

P. 41-49 - janvier 2009 Retour au numéro
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