L’imagerie fonctionnelle par ultrasons du cerveau

SUIVRE EN DIRECT le développement d’une crise d’épilepsie dans un cerveau à partir d’un foyer ne fait plus partie de la science-fiction. C’est possible chez l’animal et devrait bientôt l’être chez les humains. Et les possibilités de suivre le développement du langage ou de voir comment le fœtus pense devraient suivre de peu.

L’IRMf et la tomographie par émission de positons ont révolutionné les neurosciences, permettant de visualiser l’afflux sanguins dans une zone activée. Mais leur résolution et leur sensibilité sont limitées.

Le « fUltrasound », développé par les chercheurs français, offre la possibilité d’observer les tout petits vaisseaux du cerveau et donc de visualiser finement l’activité cérébrale. Pour augmenter la sensibilité de l’échographie Doppler conventionnelle, les chercheurs ont développé une imagerie ultrarapide, capable de mesurer les mouvements du sang sur l’ensemble du cerveau plusieurs milliers de fois par seconde (contre quelques dizaines de fois jusqu’alors). Ce qui permet de détecter le flux dans de très petits vaisseaux, dont les variations subtiles sont liées à l’activité cérébrale.

Des résultats préliminaires impressionnants.

Les travaux préliminaires sont très intéressants et impressionnants. Des membres de l’équipe du CNRS/Inserm, Gabriel Montaldo et Emilie Macé, ont collaboré avec des chercheurs du centre de recherche de l’Institut du Cerveau et de la Moelle Epinière et filmé en temps réel la réponse du cortex cérébral lorsqu’on stimule les moustaches (vibrisses) d’un rongeur. Un afflux sanguin apparaît très nettement au niveau du cortex somatosensoriel, témoignant de l’activité de la zone.

Les chercheurs ont également filmé une crise d’épilepsie qui se propage à partir d’un foyer et gagne l’ensemble du cerveau d’un rat. « Nous avons maintenant le moyen de localiser un foyer », témoigne Mickael Tanter, ce qui n’était pas le cas antérieurement. « Nous espérons tester la méthode chez les nourrissons dans l’année qui vient. » En effet, pour l’instant ce type d’imagerie ne peut être appliqué à l’adulte en raison de l’épaisseur de l’os. Mais chez le nourrisson, la fontanelle offre une bonne proximité entre la barrette échograpique qui délivre les ultrasons et le cerveau. Elle peut aussi être utilisée en peropératoire chez un patient trépané, pour étudier un foyer épileptique par exemple.

Cette imagerie fonctionnelle du cerveau par ultrasons va aussi intéresser la recherche en neurosciences.

* CNRS/Inserm, équipe « Physique des ondes pour la médecine », dans Nature Methods, juillet 2011.