Article

PDF
Access to the PDF text
Service d'aide à la décision clinique
Advertising


Free Article !

Journal Français d'Ophtalmologie
Vol 30, N° 8  - octobre 2007
pp. 830-836
Doi : JFO-10-2007-30-8-0181-5512-101019-200704589
Étude en IRM fonctionnelle 3T de l’organisation rétinotopique du cortex visuel
 

L. Hoffart [1 et 2], J. Conrath [1 et 2], F. Matonti [1], F. Galland [1], N. Wotawa [3], F. Chavane [2], E. Castet [2], B. Ridings [1 et 2], G. S. Masson [2]
[1] Service d’Ophtalmologie, Hôpital de la Timone, Marseille.
[2] Équipe Dynamique de la perception Visuelle et Action, Institut des Neurosciences Cognitives de la Méditerranée, UMR 6193 CNRS et Aix-Marseille Université, Marseille.
[3] Équipe Odyssée, INRIA, Sophia Antipolis.

Cette étude a été présentée en communication de recherche au cours du 111e congrès de la Société Française d’Ophtalmologie, en mai 2005 à Paris.


Tirés à part : L. Hoffart,

[4] Service d’ophtalmologie, Hôpital de la Timone, 264, rue Saint Pierre, 13385 Marseille CEDEX 05. l.hoffart@wanadoo.fr

@@#100979@@
Étude en IRM fonctionnelle 3T de l’organisation rétinotopique du cortex visuel

Introduction. Nous avons étudié l’organisation fonctionnelle du cortex visuel humain en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) à haut champ (3T). Le but de cette étude était de cartographier les aires visuelles précoces (V1, V2).

Matériel et méthodes. Les données ont été obtenues chez des sujets volontaires sains par un imageur IRM 3 teslas. Une cartographie rétinotopique du cortex visuel a été réalisée de façon binoculaire selon deux modes de stimulation visuelle, codant pour l’excentricité et l’angle de phase dans le champ visuel. L’acquisition des données anatomiques s’est faite en séquences d’écho de gradient et coupes sagittales avec une résolution spatiale de 1 mm3. Les données fonctionnelles ont été acquises selon un protocole en blocs au cours de séquences de type « écho de spin » comprenant 20 coupes coronales jointives entrelacées avec une résolution de 8 mm3. Les images anatomiques ont été visualisées de manière tridimensionnelle, et une inflation de la surface corticale a été appliquée afin de développer les sillons corticaux. Les données fonctionnelles ont fait l’objet d’un traitement de correction des mouvements de la tête et d’un lissage spatial.

Résultats. Notre technique permet de délimiter de manière reproductible les aires visuelles de bas niveau (V1, V2 et V3) par la réalisation de cartes corticales rétinotopiques d’excentricité et d’angle polaire. La reproductibilité et la qualité des résultats ont été contrôlées suivant des critères quantitatifs adaptés.

Conclusion. Notre protocole permet de cartographier les aires visuelles rétinotopiques en IRM fonctionnelle. Cette méthode rapide (≪ 40 minutes) permettra d’étudier les modifications de l’organisation rétinotopique cortical en présence d’une atteinte rétinienne localisée (scotome).

Abstract
Retinotopic organization of the human visual cortex: a 3T fMRI study

Introduction. We used high-field (3T) functional magnetic resonance imaging (fMRI) to map the retinotopic organization of human cortical areas.

Methods. Retinotopic maps were reconstructed using existing mapping techniques. Stimuli were made of a rotating wedge stimulus, which provided angular coordinate maps, and an expanding or contracting ring, which provided eccentricity coordinate maps. Stimuli consisted of a grey background alternating with a flickering checkerboard. A Brucker 3T scanner equipped with a head coil and a custom optical system was used to acquire sets of echoplanar images of 20 occipital coronal slices within a RT of 2.111 ms and an 8 mm3 voxel resolution. Surface models of each subject’s occipital lobes were constructed using the Brainvisa software from a sagittal T1-weighted image with a 1 mm3 voxel resolution. The cortical models were then inflated to obtain unfolded surfaces. Statistical analyses of the functional data were made under SPM99, and the response amplitudes were finally assigned to the cortical reconstructed surfaces.

Results. We identified boundaries between different early visual areas (V1, V2, V3) using eccentricity and polar angle retinotopic maps and detection of reversals in the representation of the polar angle. Both complete maps and reversals corresponding to the V1/V2 borders were clearly visible with a single recording session. Also, we were able to compare data from subjects across various fMRI acquisitions and found that there was a strong correlation between maps acquired at different sessions for the same subject.

Conclusions: We developed a quick (≪40 min) retinotopic cortical area mapping method at 3T, which makes it possible to study the cortical remapping in patients with retinal scotomas.


Mots clés : Cortex visuel , imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

Keywords: Visual cortex , functional magnetic resonance imaging , visual physiology


Introduction

Le développement des techniques d’imagerie fonctionnelle permet aujourd’hui d’explorer avec une haute résolution spatiale l’organisation du système visuel chez l’homme. L’organisation rétinotopique du cortex visuel primaire est bien caractérisée en IRM fonctionnelle (IRMf) et la technique de cartographie fonctionnelle des différentes aires du cortex visuel, si elle reste non triviale, est maintenant maîtrisée dans de nombreux groupes de par le monde [1]. Dans le cadre de ce travail, nous avons cherché plus modestement à montrer l’organisation des représentations visuelles corticales chez le sujet sain, en utilisant les techniques d’IRMf à 3 Teslas. Notre but était de développer une technique de cartographie rapide (≪ 40 minutes) qui permettre de révéler l’organisation rétinotopique des aires visuelles précoces (V1, V2), en une seule session, en conditions monoculaires et binoculaires. Cette technique doit permettre de délimiter de manière reproductible les aires visuelles de bas niveau et d’établir une carte rétinopique complète dans les cortex visuels V1 et V2 dans le but d’étudier les conséquences corticales (en taille et en position) d’atteintes du champ visuel comme dans le cas des scotomes centraux d’origine rétinienne.

Matériel et méthodes

Nous avons défini notre expérience et nos stimuli en nous basant sur les propriétés rétinotopiques du cortex visuel décrites au cours d’études précédemment publiées sur ce sujet [1], [2], [3], [4], [5].

Les sujets

Nous avons pratiqué des acquisitions sur 8 sujets sains présentant un système visuel exempt de pathologie rétinienne ou neurologique. Notre protocole avait reçu l’accord du CCPPRB de notre institution. Chaque sujet a passé plusieurs sessions afin notamment d’améliorer les séquences d’acquisition et les stimulations visuelles.

L’imageur IRM et le système de stimulation visuelle

Il s’agissait d’un imageur Bruker Medspec 30/80 Avance (Ettlingen, Allemagne) avec un aimant corps entier de 3 teslas (T). Le sujet était allongé à l’intérieur de l’aimant, une antenne émettrice et réceptrice circulaire de type « cage d’oiseau » disposée autour de la tête était utilisée pour la stimulation et réception des radiofréquences. Les sujets visualisaient un stimulus projeté sur un écran situé en arrière de leur tête et à l’intérieur du tube IRM, par l’intermédiaire d’un miroir orientable positionné en regard des yeux. Ce miroir étant sans tain aucune diffraction d’image ne venait perturber la stimulation. Le stimulus visuel était généré par un vidéoprojecteur, protégé par une cage de Faraday, capable de générer une image de type XGA (800 × 600 pixels) à une fréquence de rafraîchissement de 72 Hz.

Les stimuli visuels

Les stimuli utilisés ont été programmés sous Matlab®(The MathWorks, Inc.) pour générer une séquence au format. avi. L’objectif était de stimuler localement et périodiquement le champ visuel du sujet dont le regard restait fixé sur un point central. Le fondement de nos stimuli était un damier radiaire semblable à ceux décrits dans différents travaux de cartographie rétinotopique par IMRf [1], [2], [5]. Le damier était en papillotement, le contraste des secteurs blanc et noir alternait régulièrement à une fréquence de 4 Hz pour stimuler intensément le champ visuel du sujet et donc obtenir une réponse neuronale élevée. Ce damier était superposé sur une surface d’intensité fixe et égale à la moyenne des intensités du damier. Celui que nous avons utilisé comportait 18 cases dans la direction polaire et autant dans la direction radiaire.

Nous avons utilisé deux types de stimuli :

  • un stimulus en « secteur » (fig. 1a), correspondant à un cône de 80° en rotation autour d’un point central fixé par le sujet. Ce stimulus balayait le champ visuel de façon circulaire, dans le sens des aiguilles d’une montre (rotation positive) ou dans le sens inverse (rotation négative). D’une position à la suivante, le stimulus se déplaçait de 20°, on a donc au total 18 positions pour un tour complet.
  • un stimulus en « anneau » (fig. 1b), correspondant à un anneau centré au milieu du champ visuel et de diamètre variable en fonction de son excentricité. Il présentait deux modalités de présentation, à savoir un mouvement de contraction et un mouvement de dilatation et 18 positions par séquence complète.

En termes de coordonnées polaires, le stimulus en secteurs correspondait à une variation de l’angle polaire tandis que le stimulus en anneau correspondait à une variation dans la direction radiale. Pour chaque stimulus, les dimensions de la fenêtre d’affichage étaient de 300 × 300 pixels, soit 21° × 21° d’excentricité. Pour les stimuli en secteur et en anneau, l’ouverture radiale était d’un diamètre de 280 pixels, soit 19,5° d’excentricité. Nous avons testé ces stimuli avec 4 ou 8 rotations complètes pour chaque sens de rotation. À chaque position du stimulus, on enregistrait un volume fonctionnel du sujet ; il en résultait donc une série temporelle pour chaque acquisition.

Les sujets avaient pour instruction de fixer la croix rouge au centre du stimulus. Afin de contrôler la fixation et l’engagement de l’attention du sujet, la croix de fixation changeait de couleur (rouge/vert) pour une brève période de temps (100 ms). Le sujet devait indiquer ce changement de couleur en pressant un bouton. Après l’acquisition, on s’assurait que les sujets avaient correctement détecté tous les changements de couleur de la croix de fixation.

Acquisition des données IRMf

Deux types d’acquisition sont à distinguer afin d’obtenir des cartes rétinotopiques : l’acquisition du volume anatomique et l’acquisition des données fonctionnelles.

Données anatomiques

La séquence utilisée était une séquence d’écho de gradient 3D avec inversion-récupération. Les acquisitions ont été réalisées avec les paramètres de séquence suivants : acquisition en coupes sagittales, temps d’écho (TE) : 5 ms ; temps de répétition (TR) : 25 ms ; temps d’inversion (TI) : 800 ms ; champ de vue : 256 × 192 × 192 mm ; matrice d’acquisition : 256 × 192 × 104 pixels (résolution de 1 × 1 × 1 mm) ; matrice de reconstruction : 256 × 256 × 128 pixels (résolution de 1 × 0,75 × 1,22 mm). Au total, le temps d’acquisition de l’image anatomique s’élevait à 13 minutes environ, chaque acquisition anatomique étant renouvelée au début de chaque séance.

Données fonctionnelles

Les données fonctionnelles ont été acquises avec une séquence de type « écho de spin ». Afin de diminuer la valeur du temps de répétition (TR) pour les données fonctionnelles, nous avons limité le volume d’acquisition à la région occipitale. Ainsi le TR utilisé était de 2,111 s. Les 20 coupes jointives d’un volume, d’une épaisseur de 2 × 2 × 3 mm, étaient acquises de façon entrelacée avec une matrice d’acquisition : 64 × 96 pixels. Le temps d’écho était de 35 ms. La durée totale des acquisitions fonctionnelles dépendait du nombre de volumes acquis, lui-même lié au temps de présentation des stimuli. Pour 4 rotations complètes d’un stimulus, la durée était de 108 s ; pour 8 rotations complètes, l’acquisition durait 216 s. Ainsi, pour obtenir une carte rétinotopique avec 4 stimuli (2 sens de rotation par type de stimulus), l’acquisition des données atteignait seulement une vingtaine de minutes.

Analyse des données IRM anatomiques et fonctionnelles
Analyse des données anatomiques

La visualisation des données coupe par coupe n’est pas satisfaisante car on ne peut observer l’ensemble des données sur un seul volume, ce qui rend complexe le suivi de la surface corticale dans l’espace tridimensionnel. La structure des sillons corticaux rend difficile la visualisation de la représentation rétinotopique. Il est donc nécessaire de développer ces sillons avant d’appliquer la carte des activations fonctionnelles. On peut donc améliorer la visualisation en « gonflant » la surface corticale afin d’obtenir une vision facilitée de l’activité neuronale au fond des sillons corticaux. La majeure partie des programmes utilisés est issue du logiciel BrainVISA [6].

Analyse des données fonctionnelles

L’ensemble de ces traitements a été réalisé avec le logiciel SPM99. Dans un premier temps, nous avons appliqué différents types de pré-traitements aux données fonctionnelles. En effet seul le signal BOLD (pour « Blood Oxygen Level Dependent » correspondant aux changements d’oxygénation du sang cortical au niveau des capillaires et veinules proches de la zone d’activation) présente un intérêt dans la recherche d’activation neuronale, tout autre signal étant considéré comme étant du « bruit » et devant être, dans la mesure du possible, éliminé. Nous avons appliqué les pré-traitements suivants : la correction du mouvement, c’est-à-dire un recalage des images fonctionnelles entre elles ; un lissage spatial, permettant d’optimiser les images IRMf en évitant les corrélations spatiales entre voxels (le signal IRMf d’un voxel n’étant pas totalement décorrélé de ses voisins) et d’accroître le rapport signal sur bruit.

Analyse statistique pour la cartographie rétinotopique

Cette étape avait pour objectif de déterminer les voxels fonctionnels, c’est-à-dire pour lesquels l’activité hémodynamique est corrélée au stimulus. Nous avons utilisé ici un paradigme périodique permettant un codage fréquentiel de l’information. Un voxel concerné présente un signal d’activation uniquement quand le stimulus entre dans le champ récepteur des neurones contenus dans ce voxel. Comme nos stimuli sont périodiques et que la réponse est linéaire, le signal observé est lui aussi périodique, de fréquence égale à la fréquence de stimulation. Un tel modèle a été appliqué à chaque stimulus, avec pour chaque modèle la définition de deux régresseurs. Nous avons ensuite évalué ensuite, pour chaque série temporelle et chaque voxel, la valeur de chacun des régresseurs par la méthode des moindres carrés ordinaires.

Calcul des valeurs d’angles (phase) et conversion en valeurs d’angles visuels

La dernière étape de calcul sur les données fonctionnelles a consisté à retrouver en un voxel la phase du signal reçu, ce qui revient à estimer la position du stimulus au moment où il induit la réponse de ce voxel. Notre routine code l’image résultat en donnant des valeurs d’angle comprises entre – π et π. Ensuite, nous avons effectué une conversion des valeurs d’angle comprises entre – π et π en valeurs d’angle comprises entre 0 et 360° pour les valeurs de phase obtenues par le stimulus en « Secteur », et 0 et 10,5° pour les valeurs d’excentricité obtenues par le stimulus en « Anneau ».

Visualisation des données sur un volume gonflé et lissé

La figure 2 représente à gauche la carte d’activation obtenue pour un stimulus de type « Anneau », cartographiant l’excentricité visuelle. Cette carte semble raisonnablement continue le long de la surface corticale. On constate que les voxels corrélés à une faible valeur d’excentricité (zone fovéale) sont proches du pôle occipital, et que la zone fortement corrélée s’éloigne à mesure que l’excentricité croît. À droite, est représentée la carte d’activation obtenue pour un stimulus de type « Secteur » cartographiant l’élévation visuelle. Cette carte semble également raisonnablement continue le long de la surface corticale. On constate que les deux hémi-champs visuels se projettent respectivement sur l’hémisphère cortical opposé (hémi-champ droit, couleurs du bleu au vert, sur l’hémisphère gauche et inversement). Toutefois, cette visualisation n’étant pas suffisante car nous n’obtenons que des vues en coupes axiales, nous avons donc extrait et déplié la surface corticale afin d’y projeter les résultats fonctionnels que nous venions d’obtenir. Ce sont ces cartes que nous présentons. Il est à noter que d’autres techniques de visualisation ont été proposées, par exemple la mise à plat de la surface corticale [7]. La technique utilisée ici entraîne le moins de distorsion dans la représentation corticale finale en particulier au niveau de la scissure calcarine.

Résultats

Dans cette première étude, nous avons cherché à évaluer la fiabilité de la méthode de cartographie en réalisant plusieurs acquisitions chez chaque sujet et en comparant les cartes obtenues.

Cartes corticales rétinotopiques chez le volontaire sain

Les figures 3 et 4 illustrent les cartes obtenues chez un sujet par la méthode précédemment décrite à l’aide des stimuli rétinotopiques « Secteur » et « Anneau ». La figure 3 illustre, pour chaque hémisphère, les cartes rétinotopiques d’excentricité obtenues avec le stimulus « Anneau ». On observe clairement que la région fovéale (de couleur rouge sur l’échelle utilisée) se projette au niveau de l’extrémité postérieure du lobe occipital et qu’il existe un axe antéro-postérieur d’excentricité croissante au fur et à mesure que l’on s’en éloigne (vers la couleur bleue codant pour l’excentricité maximale sur notre échelle). La projection des zones d’activité fonctionnelle sur le cortex est illustrée pour deux niveaux de dépliement des sillons corticaux. La figure 4 représente, quant à elle, les cartes représentant les variations de l’angle polaire sur la surface corticale et qui témoignent d’une structure plus complexe que les précédentes. Même si les variations restent continues le long de la surface, ces cartes présentent de multiples inversions du sens de variation des valeurs d’angle. Ce sont ces inversions [8] qui permettent de délimiter les aires visuelles rétinotopiques V1, V2 et V3v/VP que nous avons représentées sur les surfaces corticales gonflées.

Fiabilité des cartes rétinotopiques

Étant donné la forte variabilité inter-individuelle, il semble délicat de pouvoir contrôler assurément la qualité des cartes rétinotopiques obtenues. Un premier aspect, évident, consiste à vérifier la continuité des cartes de valeurs d’angle durant le traitement des données fonctionnelles et lors de la projection des textures fonctionnelles sur la surface du cortex. Ceci est confirmé par la relative absence de zone « grise » non activée au sein des aires V1 et V2 dans les cartes présentées dans les figures 3 et 4. Un second critère concerne la localisation de la région fovéale au niveau du pôle postérieur du lobe occipital, ce qui est aisément vérifiable sur les cartes d’excentricité ou d’angle polaire. Un dernier critère, moins trivial, consiste à retrouver une structure anatomo-fonctionnelle stable et récurrente dans les travaux d’électrophysiologie : le méridien horizontal du champ visuel doit se projeter le long de la scissure calcarine, ce qui est démontré par les projections sur les cortex non gonflés. Enfin, il est possible de contrôler ce critère sur les cartes d’angle polaire, cela permet de vérifier qu’il n’existe pas un important décalage entre les données fonctionnelles et l’image anatomique.

Reproductibilité des cartes rétinotopiques

L’utilisation de procédures de cartographie rétinotopique chez des sujets sains, puis chez des patients, nécessite que celles-ci soient fiables et reproductibles dans le cas de multiples sessions d’enregistrement. Nous avons pu réaliser une validation intra-individuelle en comparant les cartes rétinotopiques obtenues chez un même sujet au cours de séances d’acquisitions distinctes. La figure 5 représente des cartes d’excentricité (« Anneau ») et d’angle (« Secteur ») obtenues au cours de deux sessions distinctes chez le même sujet. Les zones non activées sont représentées en noir. Pour chaque paire d’images, on calcule une corrélation entre les valeurs RGB (Red/Green/Blue) pour chaque pixel à une même position des deux images. Cette relation est indiquée dans le graphe de droite. On constate une forte corrélation (r2 > 0,5 ; p ≪ 0,001) entre ces valeurs, ce qui quantifie la similarité observée entre les jeux de cartes obtenues pour des sessions différentes. Des niveaux de corrélation similaire ont été trouvés chez les autres sujets. Enfin, nous avons comparé les cartes rétinotopiques obtenues en condition mono et binoculaire. Aucune différence significative n’a été observée, ce qui suggère que cette méthode rapide est suffisamment sensible pour cartographier les aires visuelles précoces par la seule stimulation monoculaire.

Discussion

La technique de cartographie des aires visuelles rétinotopiques en IRM fonctionnelle, permet de délimiter de manière reproductible les aires visuelles de bas niveau, grâce à la réalisation de cartes d’excentricité et d’angle polaire au sein de ce chacune de ces aires visuelles. Un algorithme de gonflement appliqué à ce modèle du cortex facilite la visualisation des résultats, en particulier pour ce qui concerne l’aire visuelle primaire autour de la scissure calcarine. Nous nous sommes pour cela inspiré et avons adapté [9] les protocoles publiés au cours d’études antérieures [1], [10]. Les cartes ainsi obtenues mettent en évidence des zones corticales au niveau de V1, situées de part et d’autre de la scissure calcarine. On note que l’on peut aisément séparer les aires V1, V2 et V3/VP, mais qu’il est difficile en revanche d’identifier les aires extra-striées plus antérieures. Ces résultats sont cohérents avec ceux rapportés dans la littérature avec des scanners de 1,5 T et 3 T [1], [2], [8]. Il est à noter que la méthode permet, en IRMf à haut champ, d’obtenir des cartes corticales fonctionnelles individuelles en une seule séance d’enregistrement, ce qui est indispensable pour être utilisable chez des patients. En revanche, la limitation du nombre de coupes fonctionnelles comme l’impératif d’une acquisition en une session réunion expliquent sans doute la difficulté à caractériser finement les aires extra-striées ayant elles aussi une organisation rétinotopique, (V3, V4, V8).

Enfin, on note la remarquable reproductibilité de ces cartes, sujet par sujet, ce qui ouvre la possibilité de réaliser des cartes moyennes « types » pour chaque sujet. Nous avons notamment éprouvé leur reproductibilité en répétant les séquences et contrôlé la qualité des résultats suivant des critères adaptés et quantitatifs. La reproductibilité de notre technique de cartographie a été contrôlée par l’étude de la corrélation existante entre les cartes obtenues chez un même sujet au cours de séances d’acquisition distinctes des données, avec un coefficient de corrélation fortement significatif. Ceci montre la possibilité de comparer les cartes fonctionnelles dans des protocoles longitudinaux comme, par exemple au cours de l’évolution d’une pathologie centrale ou périphérique. Une telle approche a été utilisée très récemment chez le singe anesthésié pour quantifier l’évolution des zones de dé-activation corticale qui font suites à une lésion rétinienne importante [11].

Sur le plan méthodologique, ce projet va nécessiter l’amélioration du protocole de cartographie en IRMf, en se focalisant sur le cortex visuel primaire et en développant des techniques quantitatives de localisation corticale sur des régions d’intérêt. Il est également nécessaire de continuer à réduire le temps total d’expérimentation en optimisant la vitesse d’acquisition du volume anatomique (13 minutes actuellement). Toutefois, notre méthode optimise le nombre de cycles de stimulation nécessaires pour chaque cartographie, résultant en une durée moyenne d’acquisition des données fonctionnelles raisonnables (temps total : 20 minutes, y compris le temps de repos entre blocs). De meilleures méthodes de quantification de la reproductibilité des cartes rétinotopiques de manière interindividuelle doivent être également développées. Des améliorations concernant la méthode de stimulation seront appliquées dans le but de diminuer le temps nécessaire à l’examen afin d’envisager son application à des patients atteints de dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA), dont la plupart sont âgés. Ceci permettra notamment de mettre en évidence ou non l’existence d’un phénomène de remplissage du scotome par extension des champs récepteurs des neurones adjacents à la localisation corticale du scotome. Enfin, actuellement, du fait des caractéristiques des stimuli et du mode de stimulation utilisé, nous ne pouvons étudier que les 20° centraux du champ visuel ; l’utilisation future de stimuli permettant une stimulation de la périphérie rétinienne est envisagée. À court terme, nous visons à étudier l’organisation des représentations visuelles corticales chez des patients atteints de DMLA par la technique d’IRMf. Des résultats préliminaires ont montré la faisabilité de l’application de cette technique chez des patients âgés et jeunes atteints de différentes pathologies rétiniennes (DMLA, CRSC, scotomes d’origines traumatiques) [12]. Notre technique de cartographie du cortex visuel permettra à moyen et long terme une meilleure compréhension des effets d’une lésion rétinienne sur l’organisation fonctionnelle du cortex visuel [13], [14], [15] et la mise en place de meilleures stratégies de rééducation visuelle chez ces patients.

Conclusion

Le but de cette étude était de cartographier l’organisation rétinotopique des aires visuelles précoces (V1, V2). Notre technique de cartographie des aires visuelles rétinotopiques en IRM fonctionnelle, permet de délimiter de manière reproductible les aires visuelles de bas niveau par la réalisation de cartes d’excentricité et d’angle polaire au sein de ces aires visuelles. Nous avons éprouvé de manière quantitative la reproductibilité de notre expérience et contrôlé la qualité des résultats suivant des critères adaptés. Il est alors possible d’identifier fonctionnellement avec une grande certitude les aires V1, V2 et, dans une moindre mesure V3. Notre protocole de cartographie du cortex visuel doit être appliqué prochainement chez des patients présentant des lésions rétiniennes. Notre méthode permettra donc d’étudier la projection corticale d’un scotome afin d’étudier les modifications de l’organisation rétinotopique des aires visuelles et de mesurer la plasticité corticale survenant après une atteinte sensorielle périphérique.

Remerciements : Ce projet de recherche a été soutenu par le CNRS (Programme CTI-2002), par l’INRIA (NW) et l’AP-HM (LH, FG).

Références

[1]
Warnking J, Dojat M, Guerin-Dugue A, Delon-Martin C, Olympieff S, Richard N, et al. fMRI retinotopic mapping--step by step. Neuroimage, 2002;17:1665-83.
[2]
Engel SA, Rumelhart DE, Wandell BA, Lee AT, Glover GH, Chichilnisky EJ, et al. fMRI of human visual cortex. Nature, 1994;369:525.
[3]
Yoe EAD, Carman GJ, Bandettini P, Glickman S, Wieser J, Cox R, et al. Mapping straite and extrastriate visual areas in human cerebral cortex. Proccedings of the National Academy of Sciences (USA), 1996;93:2382-6.
[4]
Wandell BA. Computational neuroimaging of human visual cortex. Annu Rev Neurosci, 1999;22:145-73.
[5]
Engel SA, Glover GH, Wandell BA. Retinotopic organization in human visual cortex and the spatial precision of functinnal MRI. Cerebral cortex, 1997;7:181-92.
[6]
Cointepas Y, Mangin JF, Garnero L, Poline JB, Benali H. BrainVISA. Software platform for visualization and analysis of multi-modality brain data. Neuroimage, 2001;13:S98.
[7]
Dougherty RF, Koch VM, Brewer AA, Fischer B, Modersitzki J, Wandell BA. Visual field representations and locations of visual areas V1/2/3 in human visual cortex. J Vis, 2003;3:586-98.
[8]
Sereno MI, Dale AM, Reppas JB, Kwong KK, Belliveau JW, Brady TJ, et al. Borders of multiple visual areas in humans revealed by functional magnetic resonance imaging. Science, 1995;268:889-93.
[9]
Wotawa N, Thirion B, Castet E, Anton JL, Faugeras O. Efficient human retinotopic mapping using fMRI. In: Tomas Paus, Ed Bullmore, and Jonathan D. Cohen, editors, NeuroImage (HBM’03), New York, USA, 2003.
Tootell RB, Mendola JD, Hadjikani NK, Ledden PJ, Liu AK, Reppas JB, et al. Analysis of V3A and related areas in human visual cortex. The journal of neuroscience, 1997;17:7060-78.
Smirnakis SM, Brewer AA, Schmid MC, Tolias AS, Schuz A, Augath M, et al. Lack of long-term cortical reorganization after macaque retinal lesions. Nature, 2005;435:300-7.
Hoffart L, Conrath J, Galland F, Wotawa N, Chavane F, Castet E, et al. Cortical Effects of Revertible Scotomas in Central Serous Chorioretinopathy. In: ARVO; 2006; Ft Lauderdale; 2006. p. Abstract 800.
Chino YM. Adult plasticity in the visual system. Can J Physiol Pharmacol, 1995;73:1323-38.
Safran AB, Landis T. Plasticity in the adult visual cortex: implications for the diagnosis of visual field defects and visual rehabilitation. Curr Opin Ophthalmol, 1996;7:53-64.
Kaas JH, Krubitzer LA, Chino YM, Langston AL, Polley EH, Blair N. Reorganization of retinotopic cortical maps in adult mammals after lesions of the retina. Science, 1990;248:229-31.




© 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
EM-CONSULTE.COM is registrered at the CNIL, déclaration n° 1286925.
As per the Law relating to information storage and personal integrity, you have the right to oppose (art 26 of that law), access (art 34 of that law) and rectify (art 36 of that law) your personal data. You may thus request that your data, should it be inaccurate, incomplete, unclear, outdated, not be used or stored, be corrected, clarified, updated or deleted.
Personal information regarding our website's visitors, including their identity, is confidential.
The owners of this website hereby guarantee to respect the legal confidentiality conditions, applicable in France, and not to disclose this data to third parties.
Close
Article Outline