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Lumière sur le cerveau humain
Cette IRM montre une vue du côté gauche du cerveau (sagittal). Les fibres jaunes représente le faisceau moteur, partant de la colonne vertébrale jusqu'au cortex moteur. La couleur des fibres représente la densité locale. La structure en rose est les ventricules, une zone de liquide cérébro-spinal. La surface bleue représente une surface du cortex cérébral, là où sont les neurones.

Les autoroutes cérébrales en images

Tous les cerveaux humains se ressemblent; ils sont construits de la même façon, de la même façon qu’un cœur ressemble à un cœur... à l’exception des axones (les connexions des neurones) qui diffèrent d’une personne à l’autre selon une multitude de facteurs. Toutefois, quand une tumeur ou une maladie cérébrale vient s’inviter dans la boîte crânienne, les choses se bousculent. Et c’est là que l’imagerie médicale prend tout son sens pour tenter de trouver la source du problème.

Les outils les plus couramment utilisés, soit la radiographie et le scanner, sont fort utiles pour bien voir les os et les tissus durs. De son côté, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) est l’outil très puissant mais très cher pour bien étudier les tissus mous qui composent le cerveau.

À la faculté des sciences de l’Université de Sherbrooke se trouve le Laboratoire d’imagerie de la connectivité de Sherbrooke. L’équipe de chercheurs travaille à créer un logiciel capable de traiter une grande quantité de données en peu de temps et avec une quantité d’informations inégalées jusqu’ici, le tout à l’aide d’un des appareils IRM de recherche les plus récents.

Les images générées par le Laboratoire d’imagerie de la connectivité de Sherbrooke sont uniques au monde. Malgré tout, on est loin de pouvoir imager le cerveau comme les chercheurs et les médecins le voudraient. Maxime Descoteaux, le chercheur derrière ce laboratoire, utilise des métaphores du réseau routier pour illustrer le chemin qui a été parcouru... et celui qui reste à faire pour mieux imager le cerveau. « Avec nos images, nous pouvons voir les grandes autoroutes du cerveau. On ne peut pas voir les chemins de terre », illustre celui qui est professeur-chercheur à l’Université de Sherbrooke et au Centre de recherche du CHUS.

« Dans un seul pixel d’une image, je vois une superficie d’environ 1 km par 1 km. C’est impossible de voir un nid-de-poule qui pourrait faire 1 mètre par 1 mètre », précise Maxime Descoteaux. Cela dit, les « nids-de-poule » sont parfois bien suffisants pour causer de lourdes séquelles aux patients. C’est le cas, par exemple, pour des anomalies locales à la suite d’impacts ou de coups à la tête ou d’anomalies liées à différentes pathologies.

Mieux comprendre la « circuiterie »

Avec les images que peuvent produire l’IRM et le logiciel mis au point par Maxime Descoteaux, les médecins sont donc en mesure de se faire une meilleure idée de la « circuiterie » du cerveau du patient.

« Dans les cas les plus complexes, je peux offrir une image plus précise à des neurochirurgiens pour qu’ils puissent mieux voir les zones du langage ou de la vision chez un patient, par exemple, pour qu’il puisse les éviter lors de la chirurgie », ajoute le chercheur qui a une formation de base en mathématiques.

Ces images les plus précises pourraient aussi avoir une grande valeur ajoutée pour les cas de traumatismes crâniens. « Environ neuf fois sur dix, on ne voit rien sur le CT scan ou sur l’IRM de base, qu’on fait quand même pour repérer les gros œdèmes. Les gens repartent donc à la maison avec des conseils pour du repos, mais rien de plus. Mais ça ne veut pas dire qu’il n’y a pas de blessure au cerveau », ajoute-t-il.

Ces images pourraient aussi à comprendre d’autres maladies, comme l’autisme, le Parkinson, la sclérose en plaques...

Alors quand ces logiciels de traitements de l’image superpuissants arriveront-ils dans les hôpitaux comme équipements standards?

« Ça s’en vient! Deux grands fabricants, un d’IRM et l’autre de neuronavigation, ont acheté notre technologie pour l’intégrer à leurs systèmes. D’ici dix ans, je pense que ce sera disponible », espère Maxime Descoteaux.