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Principes généraux de l'imagerie

L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)

L'IRM fonctionnelle est fondée sur l'observation en temps réel des variations de l'oxygénation du sang, sans injection de traceur radioactif, puisque le traceur est endogène. Les contrastes obtenus sur base de ces propriétés ont été baptisés "BOLD" (Blood Oxygen Level Dependent). Ils exploitent la diminution de la concentration de la déoxyhémoglobine en aval des neurones activés qui induit une diminution de la différence de susceptibilité magnétique, donc une diminution du champ magnétique perturbateur qui entraîne une réponse IRM positive (augmentation de l'intensité du signal). L'activité cérébrale se traduit alors par un enrichissement en oxygène des régions mises en jeu : cet apport d'oxygène réduit les hétérogénéités dues à la désoxyhémoglobine dans le compartiment veineux de la circulation et le signal enregistré, lui, augmente donc. Lorsque l'on compare deux séries d'images IRM obtenues l'une au « repos » (condition OFF ou de référence) et l'autre pendant une stimulation (condition ON), on observe une augmentation de signal localisée dans les régions cérébrales activées. Cette augmentation de signal est progressive (pendant plusieurs secondes après le début du stimulus) et faible (1 à 5 %).

Les avantages de l'IRMf (figure 1) par rapport à la tomographie par émission de positons (TEP), considérée jusqu'il y a peu comme la technique de référence pour l'imagerie fonctionnelle, sont nombreux. La technique est non-invasive et ne requiert l'injection d'aucun traceur. Les résolutions spatiales et temporelles sont excellentes. La superposition des images fonctionnelles sur celles anatomiques est aisée. Des résultats statistiquement significatifs peuvent être obtenus sur sujets individuels. Un inconvénient de l'IRMf est sa sensibilité aux mouvements. Il en résulte que l'étude de la parole à voix haute est délicate. Un second inconvénient réside dans les contraintes particulières pour les études du système auditif, ainsi que pour la transmission de stimuli auditifs.


Figure 1. Appareil à IRM Siemens.