La surface du cortex humain est plissée : elle présente des vallées (ou sillons) et des bosses (ou gyri), orientées de manière assez semblable chez toutes les personnes mais avec de nombreuses variations individuelles locales. Parmi les sillons, le sillon temporal supérieur (STS) est important dans le cerveau humain, puisqu'associé à la production du langage. Ainsi, en IRM fonctionnelle, on observe tout le long de ce sillon des activations du cerveau lors de tâches liées au langage. Ces activations sont en général latéralisées dans l'hémisphère gauche du cerveau. Un corrélat structurel de cette latéralisation est l'asymétrie de profondeur du STS, qui est observé dès la naissance chez l'homme mais pas chez le chimpanzé. Une cause probable de cette asymétrie est la présence plus fréquente de « plis de passage » dans le STS de l'hémisphère gauche.
Dans cette étude, les chercheurs ont développé un processus automatique d'analyses d'images IRM permettant l'extraction des « plis de passage » dans les sillons du cerveau. Ce processus a été utilisé sur les IRM de 820 sujets du Human Connectome Project (HCP). Les résultats obtenus ont permis d'établir que la région asymétrique du STS contient en moyenne 42% de « plis de passage » en plus dans l'hémisphère gauche. De plus, les auteurs ont montré que la présence de cette structure est héritable, c'est-à-dire sous contrôle génétique.
Processus automatique calculant le profil de profondeur du sillon temporal supérieur (STS), présenté sur un sujet unique. Les étapes (a-c) permettent d'établir les domaines (patches colorés) dans lesquels se trouvent les racines sulcales en moyenne dans la population des 820 sujets du HCP. Ces patches sont re-projetés sur chaque individu (d) pour retrouver les racines STs_b et STs_d individuelles qui servent de repères anatomiques automatiques (départ/fin) du chemin du fond de sillon tracé en rouge sur (e). Le long de ce chemin, on peut évaluer une profondeur et suivre son évolution. © CEA