Différences entre les versions de « Neurosciences/Les méthodes pour étudier le cerveau »

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[[File:PET-schema.png|vignette|Tomographie par émission de positons.]]
 
La '''tomographie par émission de positons''' (TEP) permet de mesurer des paramètres différents selon le traceur utilisé.
La '''tomographie par émission de positons''' (TEP) permet de mesurer le débit sanguin cérébral, qui lui-même dépend fortement de l'activité des neurones (comme on l'a vu il y a quelques chapitres). Il est possible d'utiliser différents traceurs avec la TEP, mais le plus couramment utilisé est un atome de Fluor-18 placé dans une molécule de glucose. La molécule de glucose marquée par l'atome radioactif se comporte comme toute autre molécule de glucose et migre dans les tissus pour y être utilisé. Plus un tissu sera actif, plus il consommera de glucose et plus les molécules radioactives y seront concentrées. La désintégration radioactive du traceur produit une paire de positrons (pour simplifier, des anti-électrons chargés positivement) - ce qui donne son nom à la TEP. Les deux positrons d'une paire partent chacun dans des directions opposées et sont captés par des caméras spécialisées placées tout autour du patient. Ces caméras sont placées en cercle autour du patient, comme le montre l'image ci-contre, et mesurent en continu les flux de positrons. Un ordinateur analyse alors la différence de temps d'arrivée des positrons d'une paire (l'un est capté avant l'autre par les caméras) et en déduit la localisation du traceur désintégré. Diverses analyses statistiques, réalisées par logiciel, permettent alors de savoir quelles sont les régions les plus riches en traceurs et celles qui sont appauvries ou neutres. Le résultat est affiché sous la forme d'une série d'images médicales que le médecin ou le chercheur peut analyser come bon lui semble.
 
* Le plus couramment utilisé est un atome de Fluor-18 placé dans une molécule de glucose. La molécule de glucose marquée par l'atome radioactif se comporte comme toute autre molécule de glucose et migre dans les tissus pour y être utilisé. Plus un tissu sera actif, plus il consommera de glucose et plus les molécules radioactives y seront concentrées. En somme, il s'agit d'un indicateur du métabolisme cérébral.
* En recherche, on utilise aussi de l'oxygène-15, dont les concentrations semblent refléter fidèlement le débit sanguin cérébral, qui lui-même dépend fortement de l'activité des neurones (comme on l'a vu il y a quelques chapitres).
* On peut aussi utiliser des molécules qui se fixent sur de récepteurs synaptiques ou sur des neurotransmetteurs. Par exemple, certains examens en TEP utilisent du Raclopride, un antagoniste des récepteurs dopaminergiques D2 qui se fixe sur ces récepteurs. D'autres molécules sont utilisé dans le même but : mesurer le nombre et la densité de récepteurs synaptiques, essentiellement dopaminergiques. Ce genre d'examens est utilisé pour le diagnostic de la maladie de Parkinson ou de syndromes similaires à celle-ci (démence à corps de Lewy, dégénérescence cortico-basale, paralysie supra-nucléaire progressive, ...). Elle est aussi utilisé par les chercheurs pour étudier certaines maladies psychiatriques, comme la dépression, les troubles bipolaires, la schizophrénie ou les addictions.
 
LaQuelque '''tomographie par émission de positons''' (TEP) permet de mesurersoit le débit sanguin cérébral, qui lui-même dépend fortement de l'activité des neurones (comme on l'a vu il y a quelques chapitres). Il est possible d'utiliser différents traceurs avec la TEP, mais le plus courammenttraceur utilisé est un atome de Fluor-18 placé dans une molécule de glucose. La molécule de glucose marquée par l'atome radioactif se comporte comme toute autre molécule de glucose et migre dans les tissus pour y être utilisé. Plus un tissu sera actif, plus il consommera de glucose et plus les molécules radioactives y seront concentrées. Lasa désintégration radioactive du traceur produit une paire de positrons (pour simplifier, des anti-électrons chargés positivement) - ce qui donne son nom à la TEP. Les deux positrons d'une paire partent chacun dans des directions opposées et sont captés par des caméras spécialisées placées tout autour du patient. Ces caméras sont placées en cercle autour du patient, comme le montre l'image ci-contre, et mesurent en continu les flux de positrons. Un ordinateur analyse alors la différence de temps d'arrivée des positrons d'une paire (l'un est capté avant l'autre par les caméras) et en déduit la localisation du traceur désintégré. Diverses analyses statistiques, réalisées par logiciel, permettent alors de savoir quelles sont les régions les plus riches en traceurs et celles qui sont appauvries ou neutres. Le résultat est affiché sous la forme d'une série d'images médicales que le médecin ou le chercheur peut analyser come bon lui semble.
 
Cette technique permet de mesurer convenablement l'activité cérébrale pour les structures sous-corticales, bien plus que l'EEG du moins. Au niveau diagnostique, elle est utilisée pour diagnostiquer certaines tumeurs cérébrales, qui sont fortement vascularisées afin d'assouvir leurs besoins en nutriments (les tumeurs ont un métabolisme augmenté). Elles peuvent en conséquence se voir sur les images d'une TEP, sous la forme de zones au débit sanguin augmenté. Mais outre son utilité médicale, elle permet aussi d'étudier l'activité cérébrale quand on soumet un sujet à une tâche quelconque. Elle permet de savoir si telle ou telle aire cérébrale s'active quand le sujet parle, quand il bouge son bras, quand il pense, quand il voit quelque chose, etc. Si la finesse des images est ''grosso-modo'' assez bonne, le temps de réaction de la TEP est problématique. La durée entre l'acquisition de deux images est suffisamment long pour lisser les variations rapides du métabolisme cérébral. En clair, cela ne permet pas de savoir quelle aire cérébrale s'est activée avant l'autre, chose très importante pour l'étude des fonctions cognitives.
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