Zobrazování mozku

Zobrazování mozku (také známý jako neurozobrazování ) se rozumí všechny techniky z lékařském zobrazování , které bylo možné pozorovat v mozku, a to zejména, když jednotlivé Provede úkol kognitivní .

Historický

Pozorování mozku pitvou bylo nepřesné a neúplné, zejména kvůli posmrtnému pozorování zmrazeného orgánu, které nemohlo odpovídat za vytlačování mozkových nádorů při vzniku kognitivních poruch, jako je afázie . Vývoj lékařských zobrazovacích technik ve spojení s metodami kognitivní a experimentální psychologie (například psycholingvistiky ) umožnil pozorovat in vivo elektrickou aktivitu a průtok krve v mozku, jejichž variace umožňují určit oblasti mozku získávané různými kognitivními procesy. První neuroimagingovou technikou je „rovnováha lidského oběhu“, kterou vynalezl Angelo Mosso v 80. letech 19. století. Byl schopen neinvazivně měřit redistribuci krve během emocionální a intelektuální činnosti a byl znovu objeven Stefanem Sandronem a jeho kolegy v roce 2014. Neuroimaging tools ( MRI , pozitronová emisní tomografie , elektroencefalografie , magnetoencefalografie atd.) Tak do značné míry přispěly k pokroku kognitivní vědy od 90. let (nebo dokonce dříve, již v 50. letech pro „ elektroencefalografii “ ) a přispěly k tomu, čemu se říká desetiletí mozku .

Strukturální neuroimaging

Strukturální zobrazování (také známé jako anatomické) se snaží identifikovat, lokalizovat a měřit různé části anatomie centrálního nervového systému. V klinické lékařské praxi umožňuje identifikovat lokalizaci a rozšíření mozkové léze pro účely diagnostické a / nebo chirurgické intervence.

V kontextu kognitivního neurovědeckého výzkumu poskytuje strukturální snímky prvky pro interpretaci pozorování chování v neuropsychologii . Stanovením toho, které léze odpovídají danému kognitivnímu deficitu, je možné stanovit, že poškozená oblast mozku je zapojena do základního mechanismu. Paul Broca tedy odvodil roli této oblasti v jazykových procesech , a to post-mortem tím, že mozek pacienta, který nebyl schopen mluvit po cévní mozkové příhodě, představoval zničenou oblast v levém čelním laloku .

V poslední době se zvýšením přesnosti měření je možné korelovat měření objemu (nebo hustoty neuronů ) oblasti mozku s aktivitami nebo výsledky chování. V roce 2000 tedy studie ukázala, že mozková struktura zapojená do prostorové paměti, hippocampus (mozek) , byla u londýnských taxikářů rozvinutější než u průměrné populace, a to tím spíše, že „řídili déle.

Abychom lépe porozuměli poznávání a emocím u lidí nebo zvířat, snažíme se vizualizovat v téměř reálném čase a přesněji aktivitu neuronů, kterých se týkají různé typy mozkové činnosti, jako například myšlenka, vnímání, prožívaná nebo vyvolání emocí, které vedou k velmi rychlým změnám potenciálu akce v aktivovaných neuronech.

V listopadu 2015 v časopise Science tým ze Stanfordské univerzity ( Palo Alto , Kalifornie) oznámil, že se mu podařilo vizualizovat vrcholy neuronové elektrické aktivity pod mikroskopem tak, že je reprezentoval „jako záblesky světla s časovým rozlišením 1. 'řád 0,2 milisekund  ' . Pozorováním těchto jevů se stávají viditelnými aspekty „nervového kódu“, které byly dříve nepřístupné.

Nástroje strukturálního neurologického vyšetření jsou histologie a post-mortem , anatomická MRI , CT-scan , jedno fotonové emisní tomografie  ( TEMP nebo Single emisní tomografie (en) , SPECT), voxel založené morfometrie  (en) .

Funkční neuroimaging

Funkční zobrazování se snaží charakterizovat mozek v akci. Tradičním použitím těchto metod je nechat jednotlivce provést kognitivní úkol a měřit signál produkovaný mozkovou aktivitou. V závislosti na použitých technikách a matematických nástrojích je možné s větší či menší přesností zjistit, která oblast mozku byla zvláště aktivní a v jakém okamžiku kognitivního úkolu.

Mezi nástroje funkčního neuroimagingu patří:

Příklad:

Po připojení elektrod jsou subjekty konfrontovány se sémantickými a syntaktickými přestupkovými zkušenostmi. V prvním případě je negativní vlna (nazývaná N400) emitována přibližně 400  ms po transgresivním stimulu odpovídajícím sémantické anomálii. Ve druhém případě je pozitivní vlna (zvaná str.  600) emitována přibližně 600 ms po stimulu odpovídajícímu syntaktické abnormalitě. To naznačuje, že sémantická aktivita předchází syntaktické aktivitě, alespoň u zdravých subjektů. U afázických pacientů, protože vlna N400 je pozdější a má menší amplitudu, by byl jejich přístup k sémantické informaci pomalejší.

Porovnání různých metod

FMRI sdílí s PET výhodu dobrého prostorového rozlišení a také nabízí dobré časové rozlišení, protože jeho použití není založeno na životnosti produktu. FMRI nicméně sdílí i nevýhody PET: neznámá bezpečnostní a invazivní metoda, kdy pacient musí ležet a stroj vydávat pekelný zvuk.

EEG a MEG nejsou invazivní, protože omezují subjekt jen velmi málo, aplikace elektrod je bezbolestná. Nabízejí také dobré časové rozlišení. Prostorové rozlišení těchto metod však zůstává špatně charakterizováno.

Neuroimaging a forenzní řízení

Francouzský zákon o bioetice z roku 2011 činí Francii první zemí na světě, která prostřednictvím právních předpisů umožňuje použití zobrazování mozku jako součást forenzní expertízy .

Nadace MacArthur , Evropská vědecká nadace a Rada pro hospodářský a sociální výzkum jinde sdružují vědce, filozofy a právníky, kteří mají za úkol zkoumat, zda je v souladu mezi právní oblastí a nejnovějšími znalostmi týkajícími se zobrazování mozku.

Poznámky a odkazy

  1. Sandrone a kol. „  Angelo Mosso  “, Journal of Neurology , sv.  259,2012, str.  2513–2514 ( PMID  23010944 , DOI  10.1007 / s00415-012-6632-1 , číst online )
  2. Sandrone a kol. „  Vážení mozkové činnosti s rovnováhou: původní rukopisy Angela Mosso vyjdou najevo  “, Brain , sv.  137,2014, str.  621-633 ( PMID  23687118 , DOI  10.1093 / brain / awt091 , číst online )
  3. EA Maguire a kol., „Strukturální změny související s navigací v hipokampech taxikářů“, PNAS , 97 (2000), 4398-4403 [ (ne)  číst online ] .
  4. Underwood E (2015) Rychlejší a jasnější obraz mozkových buněk v akci Novinky z časopisu Science  ; AAAS; 19. 11. 2015.
  5. P. Etevenon. Platónova jeskyně. Nebo zmapování nočního spánku a snění . CNRS AV, CNRS Video Library, N ° 89, 16 mm film, pak VHS a DVD po dobu 25 minut, S / D 4/3 Couleur Sonore, 1986.
  6. Centrum pro strategické analýzy , „mozku a právem: analýza vzniku neurodroit“ , Working Paper n o  2012-07, září 2012.
  7. Laura Pignatel a Olivier Oullier, "  Les neurovědy dans le droit  ", Cités , n o  60 ° C,2014( číst online , konzultováno 18. února 2017 ).
  8. Fabrice Guillaume, „  Může skenování mozku skutečně odhalit váš prezidentský hlas?“  » , Na L'Obs ,16. dubna 2012(zpřístupněno 19. ledna 2018 ) .

Podívejte se také

Bibliografie

Související články

externí odkazy