CONSULTER UN PSYCHOLOGUE PRESENTATION

BIBLIOGRAPHIE

Inscription à la Newsletter

 

 

268. NEUROSCIENCES

Des nouvelles informations sur l'activité cérébrale révèles par fNIRS

Résumé : Les chercheurs explorent le potentiel de la spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge (fNIRS) en tant qu'outil non invasif pour mesurer l'activité cérébrale. Contrairement aux méthodes invasives, le fNIRS offre simplicité et portabilité, ce qui en fait une option prometteuse pour les applications réelles. L'étude se concentre sur la voie visuelle ventrale, en particulier le complexe occipital latéral (LOC) et la zone fusiforme du visage (FFA). Les résultats suggèrent que le fNIRS est plus efficace dans la détection de l’activité LOC que le FFA, ouvrant ainsi la porte à une surveillance pratique du cerveau et à des applications potentielles dans les dispositifs de diagnostic et de neuro-amélioration.

 

Faits marquants : 1. La spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge (fNIRS) offre une mesure non invasive de l'activité cérébrale.
2. Le fNIRS est prometteur dans la surveillance de la voie visuelle ventrale, en particulier du LOC.
3. Les progrès futurs de la technologie fNIRS pourraient révolutionner les neurosciences et les diagnostics liés au cerveau.

 

Source: SPIE

 

Le cerveau est non seulement l’organe le plus complexe du corps humain, mais aussi l’un des plus difficiles à étudier. Pour comprendre les rôles des différentes régions du cerveau humain et la manière dont elles interagissent, il est crucial de mesurer l’activité neuronale auprès de sujets éveillés pendant qu’ils effectuent des tâches contrôlées. Cependant, les appareils de mesure les plus précis sont invasifs, ce qui limite considérablement leur utilisation sur des humains en bonne santé dans des contextes réels.

 

Pour surmonter cet obstacle majeur, les scientifiques ont mis au point des techniques ingénieuses permettant de mesurer l’activité cérébrale de manière sûre et non invasive. Un exemple frappant est l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), qui utilise des champs magnétiques puissants et des ondes radio pour cartographier les modifications du flux sanguin dans le cerveau. Un inconvénient majeur de l’IRMf est la taille et le coût de l’équipement nécessaire, ce qui limite son adoption plus répandue en laboratoire et en clinique.

 

268 neurosciences

Des études antérieures ont utilisé le fNIRS pour détecter l'activité cérébrale dans la voie visuelle ventrale, mais aucune n'a évalué sa faisabilité et sa validité écologique, ni si le signal détecté est souhaitable. Crédit : Actualités des neurosciences

 

Heureusement, une technique différente appelée spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge (fNIRS) gagne du terrain. Cette méthode consiste à placer une source de lumière et un détecteur sur le cuir chevelu pour mesurer les changements localisés de la concentration d'hémoglobine, qui sont en corrélation avec l'activité cérébrale. Malgré ses avantages, notamment la simplicité et la portabilité, le véritable potentiel du fNIRS reste inexploré dans de nombreuses régions du cerveau.

Des études antérieures ont utilisé le fNIRS pour détecter l'activité cérébrale dans la voie visuelle ventrale, mais aucune n'a évalué sa faisabilité et sa validité écologique, ni si le signal détecté est souhaitable.

Dans ce contexte, une équipe de recherche comprenant le professeur Minghao Dong de l'Université de Xidian, en Chine, ainsi que le professeur Chaozhe Zhu de l'Université normale de Pékin, ont entrepris de tester les capacités du fNIRS à mesurer l'activité cérébrale dans le complexe occipital latéral (LOC) et le fusiforme. zone du visage (FFA), deux régions clés de ce que l’on appelle la voie visuelle ventrale.

Leur étude est publiée dans la revue Gold Open Access Neurophotonics .

Pour comprendre les expériences, il est utile de connaître les fonctions du LOC et du FFA. Le LOC joue un rôle crucial dans la reconnaissance des objets ; ses neurones sont impliqués dans le traitement des informations sur les formes et les formes des objets. En revanche, la FFA est spécialisée dans le traitement et la reconnaissance des visages.

Par rapport au FFA, le LOC est beaucoup plus proche du cuir chevelu. Ainsi, l’équipe a émis l’hypothèse que les mesures fNIRS étaient plus susceptibles de réussir dans cette région que dans la région LOC.

Pour tester cette hypothèse, les chercheurs ont recruté 63 sujets adultes, dont 35 ont été inclus dans la présente étude, tandis que les 28 autres ont été inclus dans une étude de suivi dont les résultats correspondaient à ceux de la présente étude mais n'étaient pas mentionnés dans la publication.

L’équipe a effectué plusieurs tâches de reconnaissance d’objets et de visages tout en effectuant des mesures fNIRS à l’aide d’un instrument portable. L'idée était de vérifier si la région cérébrale correspondante présenterait une activité en réponse à des images d'objets ou de visages que le sujet avait vues précédemment au cours de l'expérience.

Il convient de noter que l’équipe a utilisé un outil appelé « atlas du cerveau transcrânien », qu’elle avait développé dans une étude précédente, pour déterminer l’emplacement optimal des capteurs de l’instrument pour chaque sujet individuel.

De plus, la présente étude fournit des informations précieuses en démontrant que placer le canal cible correspondant aux coordonnées cibles est suffisant pour mesurer l'activité LOC, éliminant ainsi le besoin de canaux supplémentaires supplémentaires autour des coordonnées cibles.

Les résultats correspondent aux attentes des chercheurs, comme le remarque Dong : "Selon nos résultats, le canal cible LOC s'active sélectivement en réaction aux objets, alors que le canal cible FFA ne le fait pas."

L'explication la plus probable est que la profondeur à laquelle se trouve le FFA dépasse le seuil de détection du fNIRS.

"La région LOC semble être une cible appropriée pour la détection basée sur fNIRS, malgré le fait que la détection fNIRS présente des limites dans la collecte de l'activité FFA", ajoute Dong.

Dans l’ensemble, les efforts de l’équipe de recherche représentent une étape vers de meilleures techniques permettant d’étudier le cerveau.

«Nos résultats aident à comprendre la faisabilité du fNIRS pour des applications pratiques. Au meilleur de nos connaissances, ce travail est le premier à examiner la viabilité de la technique pour surveiller l’activité corticale au sein de la voie visuelle ventrale », conclut Dong.

De nouveaux progrès dans la technologie fNIRS pourraient conduire à des diagnostics pratiques et peu coûteux pour certains troubles cérébraux, ainsi qu'à des pistes potentielles pour les dispositifs de neuro-amélioration. De tels équipements permettraient d’augmenter des fonctions cognitives spécifiques ou de contribuer au traitement de pathologies neurologiques.

Seul le temps nous dira ce que le fNIRS peut réserver à l’avenir des neurosciences !

 

A propos de cette actualité de la recherche en neuroimagerie

Auteur : Daneet Steffens
Source : SPIE
Contact : Daneet Steffens – SPIE
Image : L'image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : accès libre.
« Étude de faisabilité de la spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge dans la voie visuelle ventrale pour des applications réelles » par Minghao Dong et al. Neurophotonique

 
 

Abstrait

Etude de faisabilité de la spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge dans la voie visuelle ventrale pour des applications réelles

Importance

La neuroamélioration basée sur le fNIRS dépend de la détection possible des réponses hémodynamiques dans les régions cibles du cerveau. L’utilisation du complexe occipital latéral (LOC) et de la zone fusiforme du visage (FFA) dans la voie visuelle ventrale comme cibles du neurofeedback améliore les performances en matière de reconnaissance visuelle. Cependant, la faisabilité de l'utilisation du fNIRS pour détecter l'activité LOC et FFA chez les adultes reste à valider, car la profondeur de ces régions peut dépasser la limite de détection du fNIRS.

But

Cette étude vise à étudier la faisabilité de l'utilisation du fNIRS pour mesurer les réponses hémodynamiques dans la voie visuelle ventrale, en particulier dans le LOC et le FFA, chez les adultes.

Approche

Nous avons enregistré les activités hémodynamiques des régions LOC et FFA chez 35 sujets à l'aide d'un instrument fNIRS portable à huit canaux. Une tâche standard de reconnaissance d'objets et de visages à un seul dos a été utilisée pour susciter des réponses cérébrales sélectives dans les régions LOC et FFA. Le placement des optodes fNIRS pour la détection LOC et FFA a été guidé par l'atlas cérébral transcrânien (TBA) de notre groupe.

Résultats

Nos résultats ont révélé une activation sélective du canal cible LOC (CH2) en réponse à des objets, alors que le canal cible FFA (CH7) ne présentait pas d'activation sélective en réponse à des visages.

Conclusions

Nos résultats indiquent que, bien que la détection fNIRS présente des limites dans la capture de l'activité FFA, la région LOC apparaît comme une cible viable pour la détection basée sur fNIRS. De plus, nos résultats plaident en faveur de l’adoption de la méthode basée sur TBA pour définir le canal cible LOC, offrant une solution prometteuse pour le placement d’optrodes. Cette étude de faisabilité constitue la validation inaugurale du fNIRS pour détecter l'activité corticale dans la voie visuelle ventrale, soulignant sa validité écologique. Nous suggérons que nos résultats établissent une base technique essentielle pour les applications potentielles réelles de la recherche basée sur le fNIRS.

 

Février 2024

TESTS PSYCHOLOGIQUES

symbole psy final