Neuroanatomie et Neuroimagerie
La neuroanatomie et la neuroimagerie décrivent conjointement la structure du système nerveux central et les méthodes utilisées pour la visualiser chez les personnes vivantes. La neuroanatomie cartographie le cortex, les noyaux sous-corticaux, les faisceaux de substance blanche et l'apport vasculaire du cerveau ; la neuroimagerie fournit les images structurelles et fonctionnelles par lesquelles cette anatomie est observée, mesurée et reliée à la fonction in vivo.
Definition
La neuroanatomie est l'étude de l'organisation structurelle du système nerveux ; la neuroimagerie est l'ensemble des techniques (telles que l'imagerie par résonance magnétique, la tomodensitométrie, l'imagerie de diffusion et l'IRM fonctionnelle) utilisées pour visualiser cette structure et son activité de manière non invasive.
Scope
Ce domaine oriente le lecteur vers l'organisation macroscopique du cerveau et les modalités d'imagerie qui la révèlent. Il relie cinq sujets : les lobes cérébraux et les aires corticales, les structures et noyaux sous-corticaux, les faisceaux de substance blanche qui les connectent, les méthodes d'imagerie structurelle et fonctionnelle utilisées pour les étudier, et l'anatomie vasculaire qui les irrigue. Il s'agit d'un aperçu de référence, et non d'une directive clinique.
Sub-topics
Core questions
- Comment le cerveau humain est-il organisé en régions corticales, noyaux sous-corticaux, faisceaux de connexion et territoires vasculaires ?
- Quelles modalités d'imagerie révèlent la structure par rapport à la fonction, et que mesure chacune d'elles ?
- Comment l'organisation anatomique et les cartes basées sur l'imagerie sont-elles liées à la fonction cérébrale ?
Key concepts
- Neuroanatomie macroscopique et régionale
- Organisation corticale et sous-corticale
- Connectivité structurelle (faisceaux de substance blanche)
- Neuroimagerie structurelle versus fonctionnelle
- Territoires vasculaires du cerveau
- Réseaux cérébraux à grande échelle
Mechanisms
Le cerveau est organisé hiérarchiquement : un cortex cérébral plissé recouvrant des noyaux sous-corticaux profonds, interconnectés par des faisceaux de substance blanche et irrigués par un système artériel antérieur et postérieur rejoignant le polygone de Willis. L'imagerie rend cette organisation observable : l'imagerie par résonance magnétique résout la structure de la substance grise et de la substance blanche, l'imagerie de diffusion suit l'orientation de l'eau le long des faisceaux de fibres, et l'IRM fonctionnelle déduit l'activité à partir des changements de signal dépendants du niveau d'oxygène sanguin qui suivent l'activité neuronale (Ogawa et al., 1990). Des outils automatisés segmentent et étiquettent ensuite ces structures à partir des images (Fischl, 2012), permettant de quantifier l'anatomie plutôt que de la décrire uniquement, et de relier la structure régionale aux réseaux neurocognitifs distribués (Mesulam, 1990).
Clinical relevance
La neuroanatomie et la neuroimagerie sont à la base de la localisation, de la description et de l'étude du système nerveux dans l'ensemble des neurosciences cliniques, et des vocabulaires anatomiques et d'imagerie partagés permettent de communiquer les découvertes. Ce domaine explique le cadre structurel et méthodologique ; il constitue un bagage éducatif et non une base pour un diagnostic ou un traitement individuel.
History
La neuroanatomie classique a été élaborée à partir de la dissection macroscopique et de l'histologie au cours des XVIIIe et XIXe siècles, codifiée dans des atlas tels que Gray's Anatomy (Standring, 2020). Le XXe siècle a ajouté l'imagerie in vivo : la tomodensitométrie par rayons X, puis l'imagerie par résonance magnétique ont permis de visualiser la structure cérébrale chez les personnes vivantes, et la découverte du contraste dépendant du niveau d'oxygène sanguin (Ogawa et al., 1990) a ouvert la voie à l'imagerie fonctionnelle. La segmentation computationnelle a ensuite transformé les images en mesures anatomiques quantitatives (Fischl, 2012).
Key figures
- Marsel Mesulam
- Bruce Fischl
- Seiji Ogawa
Related topics
Seminal works
- ogawa-1990
- mesulam-1990
- fischl-2012
Frequently asked questions
- Quelle est la différence entre la neuroanatomie et la neuroimagerie ?
- La neuroanatomie est la description de la structure cérébrale elle-même ; la neuroimagerie est l'ensemble des méthodes utilisées pour visualiser cette structure, et de plus en plus son activité, chez les personnes vivantes.
- L'imagerie structurelle montre-t-elle l'activité cérébrale ?
- Non. L'imagerie structurelle montre l'anatomie, tandis que l'imagerie fonctionnelle, telle que l'IRM fonctionnelle, déduit indirectement l'activité des changements de signal liés à l'oxygénation sanguine qui accompagnent l'activité neuronale.