Aller au contenu principal

Soit 34,00 après déduction fiscale de 66%

Je fais un don mensuel Je fais un don IFI
Imagerie médicale

Méthodes d'exploration du cerveau

Voir le cerveau pour mieux le comprendre

Dernière mise à jour : 08/12/2024 Temps de lecture : 1min

De nombreuses méthodes d'exploration sont mises à disposition des scientifiques pour mieux comprendre le cerveau et son fonctionnement. Petit tour d'horizon des techniques utilisées à l'Institut du Cerveau.

L'électrophysiologie

L'électrophysiologie 

L’électrophysiologie permet l’enregistrement des signaux électriques (influx nerveux ou potentiel d’action) émis par les neurones pour communiquer entre eux. La compréhension du fonctionnement du cerveau en condition normale est indispensable pour comprendre et mieux traiter les fonctions altérées dans les maladies du système nerveux mais aussi le préserver dans son état normal. Le signal électrique transmis par chaque neurone après activation est un élément clé de l’activité cérébrale qui est altéré lors d’une maladie neurologique et psychiatrique et est souvent à l’origine des déficits observés.

L’altération du potentiel d’action est par exemple le point de départ de l’épilepsie. A l’Institut du Cerveau, certains travaux de recherche se concentrent par exemple sur l'exploration des conditions cérébrales extrêmes exprimant des activités électriques continues et anormales.

La neuroimagerie

La neuroimagerie

Les progrès des dernières décennies en neuroimagerie ont permis un développement considérable des connaissances sur l’anatomie et le fonctionnement du système nerveux. Les techniques de neuroimagerie sont regroupées en deux catégories principales :

  • Les techniques de neurophysiologie basées sur la mesure de l’activité électrique ou magnétique des cellules du cerveau, comme l’électroencéphalographie (EEG) et la magnétoencéphalographie (MEG).
  • Les techniques mesurant indirectement les changements d’activité cérébrale par le biais des modifications de perfusion du cerveau ou par l’injection de molécule radioactive, comme l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et la tomographie par émission de positons (TEP).

La recherche en neuroimagerie à l’Institut du Cerveau se développent selon trois axes principaux :

  • La recherche clinique : étude des grandes pathologies du système nerveux et développement de traitements innovants ;
  • La recherche en sciences cognitives : compréhension du fonctionnement du cerveau et étude des bases neurales de la pensée, du comportement et du vieillissement ;
  • La recherche sur le traitement du signal et de l’image : développement de nouvelles méthodes d’acquisition et de traitement des données de l’activité ́ et de l’imagerie cérébrale.
Illustration plateformes
Neuroimagerie médicale

La magnétoencéphalographie

Approches moléculaires et cellulaires

Approches moléculaires et cellulaires 

Les approches moléculaires et cellulaires sont utilisées pour comprendre les bases génétiques, moléculaires et cellulaires du développement, de la fonction et des maladies du système nerveux central. Parmi elles, on retrouve notamment :

  • Le séquençage génétique, c’est-à-dire la lecture des longues molécules d’ADN qui forment les chromosomes. Cette lecture permet d’analyser le génome, de détecter les éventuelles mutations des gènes et d’identifier de possibles associations entre ces mutations et la manifestation des maladies neurologiques.
  • Les explorations cellulaires par la mise en place de cultures de cellules facilement manipulables pour reproduire, de manière simplifiée, les mécanismes des pathologies nerveuses. Ces travaux requièrent d’enregistrer l’activité des cellules neuronales afin d’évaluer de possibles anomalies de transmission du signal électrique, de manipuler des cellules « souches » rendues pluripotentes pour produire d’authentiques cellules nerveuses ou gliales. Lorsque l’on s’intéresse au fonctionnement ou au dysfonctionnement du cerveau dans sa globalité, des techniques d’histologie sur coupes de tissu permettent d’évaluer l’intégrité des populations de neurones et de cellules gliales, au sein de différentes régions cérébrales. La visualisation des structures cérébrales peut aussi se faire en 3D, sur du tissu cérébral rendu transparent par une technique, dite de clarification
  • L’imagerie cellulaire, pour observer à l’échelle microscopique des molécules, cellules et coupes de tissus, les mouvements cellulaires ou encore des compartiments à l’intérieur des cellules (organites, virus, cristaux, molécules).
L'étude du cerveau grâce à l'intelligence artificielle

L'étude du cerveau grâce à l'intelligence artificielle

L'Institut du Cerveau travaille sur la constitution de nouvelles approches mathématiques et informatiques pour l’étude de la structure du cerveau humain et de ses réseaux fonctionnels. La nécessité de transformer les données brutes d’imagerie en des modèles formalisés tels que des modèles géométriques de la structure du cerveau, des modèles statistiques de populations, des graphes de connectivité est aujourd’hui indispensable pour permettre de définir de nouveaux biomarqueurs de pathologies, d’étudier les corrélations entre génétique et symptômes ou encore de caractériser les réponses fonctionnelles du cerveau.

Actualités qui pourraient vous intéresser

Monocyte – un globule blanc qui se différencie en macrophage. Crédit : Université d’Edinbourg.
Découverte d’une anomalie liée aux macrophages dans la sclérose en plaques
Certains patients atteints de sclérose en plaques possèdent la capacité de régénérer partiellement la myéline, la gaine qui entourent les fibres nerveuses et qui est endommagée au cours de la maladie. En étudiant comment les cellules immunitaires...
08.11.2024 Recherche, Science & Santé
Interneurones. Crédit : UCLA Broad Stem Cell Research Center.
Cibler les interneurones inhibiteurs du striatum pour stopper les comportements compulsifs
Et si on pouvait résister aux compulsions ? Ces comportements irrationnels, que l’on observe notamment dans les troubles obsessionnels compulsifs (TOC), sont très difficiles à réfréner. Pourtant, à l’Institut du Cerveau, l’équipe d’Éric Burguière...
09.09.2024 Recherche, Science & Santé
Les nerfs moteurs présents dans la moelle épinière se projettent vers la périphérie, où ils entrent en contact avec les muscles, formant des connexions appelées jonctions neuromusculaires. Crédit : James N. Sleigh.
Maladie de Charcot : les effets inattendus des ultrasons
Depuis une quinzaine d’années, les neurochirurgiens perfectionnent une technique fascinante : ouvrir temporairement la barrière hémato-encéphalique via des ultrasons, pour faciliter l’action de molécules thérapeutiques dans le système nerveux central...
30.08.2024 Recherche, Science & Santé
Un neurone
Syndrome de Rett : une nouvelle thérapie génique en vue
La thérapie génique pourrait constituer notre meilleure chance de traiter le syndrome de Rett, un trouble neurologique qui entraîne des déficiences intellectuelles et motrices graves. À l’Institut du Cerveau, Françoise Piguet et ses collègues ont...
11.07.2024 Recherche, Science & Santé
Lésions d’un patient à l’inclusion dans le protocole (M0) disparues après 2 ans de traitement à la Leriglitazone (M24)
Le double effet de la leriglitazone dans l'adrénoleucodystrophie liée au chromosome X (ALD-X)
En 2023, l’équipe du Professeur Fanny Mochel (AP-HP, Sorbonne Université), chercheuse à l’Institut du Cerveau montrait que la prise quotidienne de leriglitazone permettait de réduire la progression de la myélopathie des patients atteints d...
24.06.2024 Recherche, Science & Santé
Une tête de statue de l'île de Pâques sur laquelle sont posées des éléctrodes
Un meilleur pronostic de retour à la conscience des patients placés en réanimation
Lorsqu’un patient est admis en réanimation à cause d’un trouble de la conscience — un coma par exemple — établir son pronostic neurologique est une étape cruciale et souvent difficile. Pour réduire l’incertitude qui prélude à la décision médicale, un...
04.06.2024 Recherche, Science & Santé
Voir toutes nos actualités