L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) a permis d'étudier comment l'activité cérébrale est modulée par le comportement. Or, jusqu'à présent, la plupart des études se limitent à une seule tâche, dans laquelle les réponses fonctionnelles à une poignée de conditions expérimentales sont analysées et rapportées sous la forme d'une carte cérébrale moyenne de groupe. Récemment, des efforts de collecte de données ont commencé afin de cibler une représentation spatiale systématique de multiples fonctions mentales.
Dans cet article, les chercheurs se sont appuyés sur un sous-ensemble de données IBC* (Individual Brain Charting) montrant l'activité cérébrale acquise par IRMf à haute résolution au cours de l'exécution d'une tâche, pour étudier la faisabilité d'une cartographie individuelle. Ils ont tout d'abord vérifié que les cartes cérébrales acquises dans le cadre d'IBC reproduisent bel et bien la cartographie obtenue à partir d'ensembles de données antérieures, à grande échelle, utilisant les mêmes tâches. Ils ont ensuite confirmé que les composantes spatiales élémentaires, déduites à partir de toutes les tâches, sont cartographiées de manière cohérente au sein des participants et, dans une moindre mesure, entre ceux-ci. Dans un troisième temps, ils ont démontré la pertinence des informations topographiques des cartes d'activation individuelles, en montrant que les activations liées à une tâche peuvent être prédites par celles d'autres tâches. Enfin, ils ont démontré l'avantage de l'accumulation de motifs d'activation pour la caractérisation fonctionnelle fine des régions du cerveau au sein d'un réseau prédéfini. À titre d'exemple, ils ont analysé le profil cognitif des territoires fonctionnels appartenant au réseau linguistique et ont prouvé que ces profils se généralisent chez tous les participants.
Représentation des régions cérébrales activées au cours de l'exécution de différentes tâches. B.Thirion © CEA/INRIA
Ces résultats montrent que le recours à de riches ensembles de données relatives aux tâches est nécessaire dans les études portant sur la cartographie cognitive et la modélisation individuelle du cerveau humain.
Voir aussi notre actualité IBC 2018 :
Individual Brain Charting : une cartographie cérébrale à haute résolution des fonctions cognitives.
*IBC : Financé par le Human Brain Project, Individual Brain Charting est un projet collaboratif impliquant NeuroSpin qui consiste à acquérir un ensemble de cartes IRM fonctionnelle à haute résolution du cerveau humain, au cours de l'exécution de tâches comportementales. Les données, en libre accès, servent à constituer un atlas fonctionnel macroscopique incluant une cartographie cognitive. L'objectif du projet IBC est d'établir un corpus de données IRMf multi-tâche à haute résolution (1,5 mm), qui servira à développer un atlas fonctionnel neurocognitif complet du cerveau humain.