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Prendre la mesure du cerveau

Une étude qui établit la taille normale de certaines structures cérébrales facilitera le diagnostic de maladies psychiatriques ou neurologiques

Par : Jean Hamann
Le modèle et les logiciels conçus par Simon Duchesne et ses collaborateurs permettent d'estimer automatiquement, à partir d'un scan, le volume de structures cérébrales. Ces outils pourraient être d'un précieux secours dans le diagnostic des maladies qui touchent le cerveau.
Le modèle et les logiciels conçus par Simon Duchesne et ses collaborateurs permettent d'estimer automatiquement, à partir d'un scan, le volume de structures cérébrales. Ces outils pourraient être d'un précieux secours dans le diagnostic des maladies qui touchent le cerveau.
Certaines maladies provoquent la mort de neurones, entraînant une atrophie souvent précise de certaines régions du cerveau. En théorie, un écart significatif dans le volume de ces structures par rapport à la norme pourrait servir à confirmer un diagnostic lorsque les symptômes d'un patient sont ambigus. Il y avait toutefois un hic: le volume de ces structures varie naturellement avec l'âge et le sexe d'une personne, et il n'existait pas de normes fiables en recherche pouvant servir d'échelle de comparaison. Cette lacune vient d'être corrigée par la publication dans NeuroImage d'une étude signée par Olivier Potvin, Abderazzak Mouiha, Louis Dieumegarde et Simon Duchesne.

Cette équipe, de la Faculté de médecine et du Centre de recherche de l'Institut universitaire en santé mentale de Québec, a constitué une banque de données rassemblant les volumes de différentes structures cérébrales de 2 790 personnes bien portantes âgées de 18 à 94 ans. «Considérant le coût de chaque scan, aucun groupe de recherche n'aurait pu constituer seul une telle base de données, souligne Simon Duchesne. Nous avons effectué ces mesures sur des scans colligés par 21 équipes indépendantes. Ces scans sont obtenus à l'aide d'appareils d'imagerie par résonance magnétique (IRM).»

L'analyse de cette imposante masse d'information a permis aux chercheurs de quantifier l'effet de variables individuelles – l'âge, le sexe et le volume intracrânien du sujet – et de variables méthodologiques – le fabricant de l'appareil IRM et la force de son aimant – sur les variations normales dans la taille des structures cérébrales étudiées. «Le modèle que mes collègues Olivier Potvin et Abderazzak Mouiha ont développé nous permet, par exemple, de déterminer si l'hippocampe gauche d'une femme de 45 ans mesurée à l'aide d'un certain type d'appareil IRM est de taille normale, explique le professeur Duchesne. On peut maintenant comparer des pommes avec des pommes.»

Les chercheurs ont mis leur modèle à l'épreuve à l'aide d'une autre banque de scans provenant de 140 personnes en bonne santé, 70 personnes atteintes de schizophrénie et 50 personnes souffrant d'alzheimer. «Chez les personnes bien portantes, les volumes des structures cérébrales sont dans les normes attendues. Chez les personnes malades, les volumes des structures qu'on sait affectées par chaque maladie s'écartent significativement des normes. Bref, notre modèle fonctionne bien», résume le chercheur.

Ce modèle et les logiciels qui permettent d'estimer automatiquement le volume des structures cérébrales pourraient être d'un précieux secours dans le diagnostic clinique des maladies qui touchent le cerveau. Le professeur Duchesne participe d'ailleurs à la mise sur pied d'une entreprise dérivée qui conçoit et propose ce type de produits. «On peut quantifier avec une précision qui se situe sous la barre du 1% des changements de volume qui sont présentement évalués qualitativement par les radiologistes, souligne-t-il. Ces outils pourraient donc être très utiles, considérant que la différence entre l'atrophie normale et l'atrophie causée par une maladie neurologique peut être d'à peine 2% par année pour certaines structures.»

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