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Intérêt clinique de l’IRMf et des méthodes d’exploration fonctionnelle de l’activité et de l’interactivité cérébrales : considérations physiques et neurophysiologiques - 09/07/08

Doi : 10.1016/j.neurad.2007.12.002 
G. de Marco a, , C. Menuel b, R. Guillevin b, 1, J.- N. Vallée c, P. Lehmann c, S. Fall a, V. Quaglino d, B. Bourdin d, B. Devauchelle e, J. Chiras b
a Laboratoire de traitement de l’image médicale, UPJV, CHU NORD, place Victor-Pauchet, 80054 Amiens cedex, France 
b Service de neuroradiologie, hôpital Pitié-salpêtrière, 75651 Paris, France 
c Service de neuroradiologie, CHU NORD, 80054 Amiens cedex, France 
d Laboratoire ECCHAT (EA 2092), département de psychologie, UPJV, 80054 Amiens cedex, France 
e Service de chirurgie maxillofaciale et stomatologie, CHU d’Amiens, hôpital Nord, place Victor-Pauchet, 80054 Amiens cedex 01, France 

Auteur correspondant.

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Résumé

Après un bref rappel sur les bases physiologiques et physiques du signal blood oxygen level-dependent (BOLD), nous décrivons les récentes approches d’exploration fonctionnelle de l’activité et de l’interactivité cérébrales mesurées en IRMf, permettant d’appréhender le fonctionnement cérébral normal et ses dysfonctionnements. Nous présentons différentes méthodes d’analyse de l’interactivité cérébrale applicables en clinique et nous détaillons les concepts de connectivité fonctionnelle et effective qui permettent d’étudier la plasticité cérébrale qui se produit chez l’enfant au cours de la maturation (ex. dyslexie), chez l’adulte au cours du vieillissement (ex. démence de type Alzheimer) ou encore dans le cas de la schizophrénie ou de la maladie de Parkinson. L’étude de circuits spécifiques en réseaux doit permettre de cerner de façon plus réaliste le fonctionnement dynamique du système nerveux central qui sous-tend de nombreuses fonctions, tant dans des conditions physiologiques normales que pathologiques, et donc d’améliorer le diagnostique et la prise en charge des pathologies neurologiques.

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Summary

After having provided a brief reminder of the principle of the blood oxygen level-dependent (BOLD) contrast effect, the physiological bases of brain activity and the concepts of functional integration and effective connectivity, we describe the most recent approaches, which permit to explore brain activity and putative networks of interconnected active areas in order to examine the normal brain physiology and its dysfunctions. We present various methods and studies of brain activity analysis clinically applicable, and we detail the concepts of functional and effective connectivity, which allow to study the cerebral plasticity which occurs at the childʼs during the maturation (e.g., dyslexia), at the adult during the ageing (e.g., Alzheimer disease), or still in schizophrenia or Parkinson disease. The study of specific circuits in networks has to allow defining in a more realistic way the dynamic of the central nervous system, which underlies various cerebral functions, both in physiological and pathological conditions. This connectivity approach should improve the diagnostic and facilitate the development of new therapeutic strategies.

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Mots clés : Plasticité cérébrale, IRM fonctionnelle, BOLD, Maladies neurodégénératives, Maturation, Connectivité effective

Keywords : Brain plasticity, Functional MRI, BOLD, Neurodegenerative diseases, Maturation, Effective connectivity


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Vol 35 - N° 3

P. 131-143 - juillet 2008 Regresar al número
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