Résonance Magnétique Fonctionnelle

Définition de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

Un appareil d'imagerie par résonance magnétique (IRM) utilise des champs magnétiques et des ondes radio pour obtenir un aperçu de l'intérieur du corps. Le patient est placé dans une machine en forme de tube qui utilise des électroaimants incroyablement puissants pour scanner le corps et le cerveau. Les résultats peuvent ensuite être utilisés par les chercheurs et les professionnels de la santé pour comprendre toute anomalie.

Qu'est-ce que l' IRMf?

Comment fonctionne l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle?

L'imagerie parrésonance magnétique fonctionnelle détecte les changements d'oxygénation du sang dans le cerveau, dont le flux est affecté par l'activité cérébrale. Lorsqu'une zone du cerveau est plus active parce que le participant ou le patient observé fait quelque chose, comme travailler à une tâche, ou à cause d'un dommage, le flux sanguin du cerveau augmente ou diminue en fonction de la demande en oxygène.

L'hémoglobine fournit de l'oxygène aux neurones. Lorsque ces neurones s'activent, l'activité accrue doit être équilibrée en fournissant l'oxygène et le flux sanguin nécessaires pour que cela soit possible, ainsi que de l'énergie sous forme de glucose.

Le sang dont la concentration en oxygène est plus élevée est affecté différemment par les champs magnétiques que le sang dont la teneur en oxygène est plus faible. Un champ magnétique IRMf peut détecter cela lorsqu'il scanne le participant ou le patient. C'est ce qu'on appelle le signal ou la théorie BOLD (Blood oxygenation level-dependent) et c'est principalement grâce à lui qu'une IRMf identifie les zones fonctionnelles.

L'IRMf cartographie ensuite les zones activées à l'aide de voxels (lors de la création d'une image 3D du cerveau, une unité de voxel représente une minuscule portion de tissu cérébral dans l'image), produisant ainsi des images neuronales.

Les zones mises en évidence sont des parties actives du cerveau.

Fig. 2 : Un examen IRMf réalisé au cours d'une tâche de mémoire de travail révèle les zones actives du cerveau.

Il est intéressant de noter qu'un participant ou un patient ne doit pas parler ou communiquer d'une autre manière lorsqu'il réfléchit à une tâche ou répond à une question. Ils doivent y répondre intérieurement pour éviter que le cerveau ne s'active dans d'autres zones.

Exemples de psychologie IRMf

Un bon exemple de l'utilisation de l'IRMf dans la recherche est l'étude de Downing et al. (2001), dans laquelle ils ont utilisé l'IRMf pour attribuer une fonction à des régions cérébrales spécifiques

• Il est prouvé que les régions du cortex visuel humain réagissent spécifiquement et sélectivement aux visages.
• Downing et al. (2001) ont voulu savoir si cela était également vrai pour d'autres régions réagissant aux images du corps humain et pas seulement aux visages.
• Ils ont découvert que les régions corticales du cerveau répondent effectivement de manière sélective aux images du corps humain, en particulier le cortex occipitotemporal latéral, et qu'il existe un système neuronal spécialisé dans la perception visuelle du corps humain.
• Toutes ces découvertes ont été rendues possibles grâce à l'IRMf !

De même, Haxby et al. (2001 ) ont étudié l'architecture de la voie visuelle de l'objet dans le cerveau à l'aide de l'IRMf.

• Ils ont mesuré les schémas du cortex temporal ventral pendant que les sujets regardaient des visages, des chats, des images absurdes et des objets artificiels.
• Ils ont trouvé des réponses distinctes pour chaque catégorie.
• Dans l'ensemble, ils ont constaté que les représentations des visages et des objets dans le cortex temporal ventral étaient largement distribuées et se chevauchaient.
• Ils ont identifié ces zones fonctionnelles grâce à l'IRMf.

En utilisant cette technique de balayage du cerveau pour identifier les zones fonctionnelles potentielles, nous pouvons dire que certains comportements pourraient être dus à ces zones fonctionnelles. Nous pouvons supposer qu'une zone du cerveau qui "s'allume", pour ainsi dire, est en corrélation avec les actions et les comportements de l'individu, surtout si nous prenons soin, dans nos expériences, d'isoler des stimuli spécifiques.

Évaluation par résonance magnétique fonctionnelle

Quels sont les avantages de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle ? Et ses faiblesses dans l'étude du cerveau ? Nous devons examiner les différents points forts et points faibles de l'IRMf.

Avantages de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

Tout d'abord, explorons les avantages de l'utilisation de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle.

• Non invasif : Une IRMf n'implique pas d'insérer quoi que ce soit dans le cerveau ou d'ouvrir la tête pour regarder le cerveau lui-même. Elle permet d'avoir une vue du cerveau et de ses activités sans techniques invasives.

• Pratiquement aucun risque associé : Comme l'IRMf ne nécessite aucune des techniques invasives mentionnées ci-dessus, elle est déjà plus sûre que ces techniques. Elle n'utilise pas non plus de radiations, utilisées dans d'autres techniques de balayage du cerveau telles que le PET scan (tomographie par émission de positrons).

• Elle illustre clairement la localisation : Les neuroimages montrent clairement les zones d'activité liées à l'activité du patient ou du participant et sont robustes dans les études qui se concentrent sur l'examen d'une fonction spécifique, en limitant les variables confondantes.

• Aide à la préparation d'une intervention chirurgicale : Si un patient doit subir une intervention chirurgicale, l'IRMf est précieuse avant l'opération pour cartographier les zones nécessitant une attention particulière afin de mieux se préparer et de naviguer efficacement pendant l'opération.

• Haute résolution spatiale : Elle fournit une image détaillée et est extrêmement précise.

Inconvénients de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle

Examinons maintenant les inconvénients de l'utilisation de l'IRMf.

• Coûteux : L'utilisation d'un appareil d'IRMf est assez coûteuse, tant au niveau de la formation que de l'appareil lui-même.

• Immobilité requise : Un participant ou un patient doit rester immobile pendant qu'il scanne dans la machine, ce qui limite considérablement le type de recherche avec cette méthode. Ils ne peuvent pas bouger, réagir correctement ou effectuer des tâches qui nécessitent un mouvement, car cela compromettrait les résultats ou rendrait le balayage complètement impossible.

• Leflux sanguin est difficile à interpréter : comme l'IRMf ne détecte que les changements dans le flux sanguin, elle ne peut que te dire si une zone est active ou non. Elle ne te dit pas pourquoi le neurone en question est activé, ni rien d'autre que les changements dans le flux sanguin. Le neurone lui-même peut être activé pour diverses raisons, avec différentes fonctions minuscules contrôlées par la fonction principale. Il est donc impossible de déterminer la cause et l'effet.

• Certaines zones s'allument également pour des raisons multiples. Certaines zones du cerveau sont responsables de réactions qui peuvent être opposées, notamment lorsqu'il s'agit de réponses émotionnelles.

• Faible résolution temporelle : Il y a un léger délai, généralement d'environ cinq secondes, avant que les changements dans le flux sanguin et les niveaux d'activité au sein d'un neurone ne soient détectés, c'est pourquoi l'IRMf a une faible résolution temporelle.