Titre : SML 2011 – L’apport de l’imagerie cérébrale dans la recherche de la cause de l’épilepsie. IRM et épilepsieIntervenant(s) : Anne TISSERAND (Service de neuroradiologie diagnostique et thérapeutique – CHU de Nancy)Résumé : L’apport de l’imagerie cérébrale dans la recherche de la cause de l’épilepsie.L’auteur n’a pas transmis de conflit d’intérêt concernant les données diffusées dans cette vidéo ou publiées dans la référence citée.Conférence enregistrée lors de la Semaine Médicale de Lorraine 2011 (SML 2011) et des 3èmes Rencontres Lorraines de l’Epilepsie. Coordonnateurs : Pierre LAHALLE-GRAVIER (Président d’Accueil Epilepsie Lorraine), Jean-Luc SCHAFF (médecin, Office d’Hygiène Sociale (OHS)). Organisateurs : Accueil Epilepsies Lorraine – CHU de Nancy - Office d’Hygiène Sociale (OHS)Réalisation, production : Canal U/3SMots clés : SML Nancy 2011, épilepsie, neuroradiologie, imagerie cérébrale
Mot(s) clés libre(s) : épilepsie, imagerie cérébrale, neuroradiologie, SML Nancy 2011

L'imagerie médicale a sans aucun doute entraîné ces vingt dernières années une transformation radicale dans la façon d'aborder le diagnostic et le suivi thérapeutique. Un diagnostic de localisation d'une lésion cérébrale qui nécessitait un examen clinique long et minutieux par un neurologue expérimenté se fait aujourd'hui avec une précision millimétrique grâce au scanner ou à l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Là où le maître entouré de ses élèves démontrait que la lésion ischémique ou tumorale devait siéger au niveau de tel noyau du thalamus (la vérification ayant lieu malheureusement souvent quelques semaines plus tard sur les coupes de cerveau), le neuroradiologue parvient au même résultat en quelques minutes. On pourrait multiplier les exemples ; là où le cardiologue se fiait à son auscultation et à des clichés de thorax, l'échocardiographie montre en temps réel les mouvements des valves cardiaques et la dynamique de la contraction ventriculaire, la scintigraphie myocardique précise la localisation des zones de myocarde ischémique et les anomalies de sa contraction ; demain l'IRM permettra de voir la circulation coronaire et le tissu myocardique et remplacera l'angiographie par voie artérielle. On pourrait encore citer l'échographie en obstétrique, en hépatologie ou en urologie, la scintigraphie dans la détection des lésions de la thyroïde, des métastases osseuses ou de l'embolie pulmonaire. Aujourd'hui la tomographie par émission de positons (TEP) est en train de devenir la méthode incontournable en cancérologie, non pas tant pour le diagnostic du cancer que pour en préciser l'extension, l'existence de métastases, l'évolution sous traitement après chimiothérapie, chirurgie ou radiothérapie ou encore l'apparition de récidives ou de métastases tardives. Au milieu du 19ème siècle, l'inventeur de la médecine expérimentale, Claude Bernard indiquait à Ernest Renan qui l'a relaté, que « l ‘on ne connaîtrait la physiologie que le jour où l'on saura décrire le voyage d'un atome d'azote depuis son entrée dans l'organisme jusqu'à sa sortie». Ce qui était totalement hors de portée du savant de cette époque, connaît en ce début du 21ème siècle une pleine réalisation grâce à une série d'avancées techniques rendues d'abord possibles par la radioactivité et aussi dans une certaine mesure par l'IRM et de toutes façons par la combinaison de plusieurs méthodes lorsqu'on aborde la pathologie. C'est certainement dans la description du voyage fait par le médicament dans le corps que réside aujourd'hui une des avancées les plus intéressantes dans le domaine pharmaceutique. Mais nous verrons aussi que quand nous écoutons, parlons, bougeons, réfléchissons... certaines aires de notre cerveau s'activent. Cette activation électrique et chimique des neurones se traduit par une augmentation du débit sanguin local dans les régions cérébrales concernées par cette activation. La TEP d'abord puis en utilisant les mêmes principes physiologiques, l'IRM aujourd'hui permet de produire des images sensibles au débit sanguin et ce, sans recours à l'injection d'une substance ou molécule particulière. Il ne peut s'agir dans cette conférence de décrire les principes physiques, les indications de toutes ces méthodes et les résultats qu'elles permettent d'obtenir en clinique. Par contre la comparaison de l'origine et de l'évolution de trois de ces méthodes, la radiologie, la médecine nucléaire et l'imagerie par résonance magnétique nucléaire est intéressante. La perspective historique permet en effet de mieux comprendre la genèse, l'évolution et les indications de ces différentes méthodes qui ont toutes leur point de départ dans la physique.
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Conférence du 6 février 2000 par Serge Storelu. Les régions cérébrales impliquées dans le comportement sexuel sont mal connues et une grande partie des connaissances est basée sur des recherches effectuées sur l'animal. Or, ces dernières recherches ne peuvent rendre compte des caractéristiques spécifiques du désir sexuel humain. Avec les progrès des techniques d'imagerie cérébrale fonctionnelle, il est devenu possible d'identifier quelles sont les régions du cerveau humain qui s'activent, ou se désactivent, lors de diverses tâches. Il a ainsi été possible de montrer quelles régions cérébrales répondaient à la présentation de stimuli sexuels visibles. Ces régions sont en particulier des régions limbiques ou paralimbiques (notamment le cortex cingulaire antérieur gauche et le cortex orbifrontal droit) et des structures sous-corticales (noyau caudé droit, claustrum droit et gauche). Ces travaux devraient permettre, à terme, de mieux comprendre certains mécanismes des troubles du désir sexuel humain.
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Discussion sur les avancées récentes dans le domaine de l'imagerie cérébrale et de la transplantation de cellules neuronales chez le singe.GénériqueAnne Hervé Minvielle, Philippe Hantraye, William Rostène
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L'existence de relations entre cerveau et pensée a alimenté de nombreuses querelles philosophiques, et ce en raison de l'absence de techniques d'observation du fonctionnement normal de cet organe. A la fin du 19e siècle, physiologistes et neurochirurgiens ont établi que les fonctions cognitives généraient des modifications localisées de la circulation sanguine cérébrale, et que des stimulations ou des lésions du cortex pouvaient provoquer une interruption ou un trouble de leur exécution. Jusqu'aux années 1980, cette dernière approche - la neuropsychologie - a constitué la méthode expérimentale prédominante pour l'étude des relations entres structures et fonctions cérébrales. Elle est cependant limitée parce qu'elle tente d'inférer le fonctionnement du cerveau normal à partir de l'observation de dysfonctionnements de cerveaux lésés. Dans ce contexte, la mise au point au cours des années 1990 de techniques d'imagerie numérique tridimensionnelle permettant d'observer de façon externe chez l'homme vivant l'organisation fonctionnelle de son cerveau, constitue une véritable révolution. La tomographie par émission de positons, l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle et la magnétoencéphalographie sont désormais à même de fournir des cartes spatio-temporelles des événements électriques et métaboliques qui sous-tendent les activités mentales. Ces nouvelles approches des fonctions cognitives ont déjà fourni de nombreux résultats en démontrant que les activités cognitives avaient pour base une modulation d'activité neuronale. Elles devraient également permettre dans l'avenir une nouvelle approche des dysfonctionnements cognitifs apparaissant au détours des maladies neurologiques et psychiatriques.
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L'imagerie par Résonance Magnétique (IRM) permet depuis une vingtaine d'année de produire des images de l'anatomie ‘statique' du cerveau, c'est-à-dire des coupes virtuelles montrant les détails des structures cérébrales (matière grise, matière blanche) avec une précision millimétrique. Cette imagerie ‘anatomique' est utilisée par les radiologues pour la détection et la localisation de lésions cérébrales. Plus récemment, l'IRM est aussi devenue ‘fonctionnelle' (IRMf), montrant l'activité des différentes structures qui composent notre cerveau. L'imagerie neurofonctionnelle par IRMf repose sur deux concepts fondamentaux. Le premier, soupçonné depuis l'Antiquité mais clairement mis en évidence au siècle dernier par les travaux du chirurgien français Paul Broca, est que le cerveau n'est pas un organe homogène, mais que chaque région est plus ou moins spécialisée dans sa fonction. Le deuxième, suggéré par l'anglais Sherrington à la fin du siècle dernier, est que les régions cérébrales actives à un moment donné voient leur débit sanguin augmenter. C'est cette augmentation locale et transitoire de débit sanguin, et non directement l'activité des neurones, qui peut être détectée par l'IRMf et par la caméra à émission de positons (autre méthode d'imagerie neurofonctionnelle). En pratique, il suffit donc d'acquérir des images représentant le débit sanguin en chaque point de notre cerveau quand il exécute une tâche particulière (motrice, sensorielle, cognitive,...) et dans une condition de référence neutre. A l'aide d'un traitement informatique de ces images, on peut extraire les régions cérébrales pour lesquelles le débit sanguin a changé entre la condition de contrôle et l'exécution de la tâche et en déduire que ces régions ont participé à cette tâche. Ces régions sont reportées en couleurs sur l'anatomie cérébrale sous-jacente. Bien que l'imagerie neurofonctionnelle, aujourd'hui, ne permette pas de descendre à l'échelle des neurones, les exemples rassemblés dans ces pages tendent à montrer que les circuits cérébraux utilisés par l'activité de ‘pensée' sont communs avec ceux utilisés par des processus de perception ou d'action réels. Ce résultat n'est pas surprenant a priori, si on considère que certaines formes de pensée (créer et voir une image mentale, imaginer une musique, inventer une histoire, évoquer des souvenirs...) ne sont autres que des simulations ou reproductions internes d'évènements que nous avons vécus ou que nous pourrions vivre. Au delà de l'identification des régions impliquées dans les processus cognitifs, des travaux en cours laissent présager qu'un jour nous pourrions peut-être même avoir accès en partie à la nature de l'information traitée par les différentes régions de notre cerveau, et donc, d'une certaine manière, à une petite fraction du contenu de nos pensées...
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Conférence du Dr Hantraye
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Dans le cadre de la semaine du cerveau 2002, le Dr Hantraye fait le point sur l'imagerie fonctionnelle au travers des méthodes modernes d'exploration.
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Quelles représentations mentales et quelles structures cérébrales permettent au cerveau humain de créer des mathématiques ? Les nouvelles méthodes des sciences cognitives et de l'imagerie cérébrale permettent d'aborder cette question empiriquement, même si nous ne pouvons guère qu'effleurer le sujet en étudiant les plus simples des objets mathématiques : les petits nombres entiers. Je montrerai que la représentation des nombres dans le cerveau humain suit deux lois dont de nombreux mathématiciens, tels Poincaré, Hadamard ou Einstein, avaient pressenti l'existence en faisant appel à leur introspection. Tout d'abord, cette représentation est non-verbale : elle ne fait appel ni aux mots, ni aux aires corticales du langage, mais dépend des régions pariétales associées à la perception de l'espace. En second lieu, elle est susceptible de s'activer en l'absence de toute conscience. La région pariétale fournit une intuition des quantités dont nous ne réalisons l'importance, paradoxalement, que lorsqu'elle est détériorée : une lésion cérébrale, à l'âge adulte comme dans la petite enfance, entraîne une incapacité de calculer et, plus simplement, de comprendre ce que sont les nombres. Ainsi, si les mathématiques de haut niveau se construisent grâce au langage et à l'éducation, leurs fondements les plus élémentaires - concepts de nombre, mais aussi d'espace, de temps, d'opération... - sont à rechercher dans l'organisation même de notre cerveau.
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Un lien vers un dossier thématique du CEA sur le magnétisme traité en quatre grands chapitres : Aimants et matériaux magnétiques ; RMN, magnétisme et santé ; Le magnétisme de l'ultime ; Le magnétisme, la Terre et l'espace.
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