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La connectomique cérébrale: l'heure de l'imagerie moléculaire?


Dans Recherche International
Crédit : National Institute on Aging, NIH

La connectomique cérébrale est un concept majeur dans le domaine des neurosciences. Selon ce concept, les fonctions cognitives peuvent être comprises en étudiant la communication entre différents éléments du cerveau, comme les régions cérébrales. Selon un avis du groupe de travail Molecular Connectivity Working Group (MCWG),  un consortium international de scientifiques spécialisés dans la neuro-imagerie, cette communication, ou connectivité, peut être étudiée efficacement avec la tomographie par émission de positons, une technique d'imagerie moléculaire.

La connectomique étudie la façon dont les régions du cerveau communiquent entre elles. La communication, ou connectivité, entre les régions du cerveau peut être estimée à l'aide de la neuroimagerie. L’avis rédigé par un consortium international de chercheurs (Belgique, Allemagne, Italie, Suède, Royaume-Uni, États-Unis et Australie), et publié dans Trends in Cognitive Sciences, plaide en faveur d'un changement de paradigme dans ce domaine.

Arianna Sala, chercheuse post-doctorante au GIGA Consciousness (ULiège) et au Centre du Cerveau2 (CHU de Liège), qui dirige l'étude, explique : « L'activité cérébrale émerge d'une interaction complexe de signaux biochimiques et électriques, de sorte qu'une seule méthode ne peut pas caractériser complètement la diversité de la communication cérébrale interrégionale. Pourtant, environ deux tiers des études sur le connectome reposent sur la seule méthode d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). »

L’avis appelle les neuroscientifiques à l'action, en faisant valoir la nécessité d'intégrer les mesures de la tomographie par émission de positons dans le domaine de la connectomique. Cette technique d'imagerie moléculaire permet de mesurer des dizaines de molécules différentes qui sont importantes pour le cerveau, comme par exemple des messagers chimiques, les neurotransmetteurs . « Actuellement, nous savons très peu de choses sur les substrats chimiques de la communication cérébrale. » Les informations biologiques dérivées de la tomographie par émission de positons changeraient cette situation. « Par exemple, nous pourrions potentiellement dire quelle région du cerveau initie la communication avec l'autre, si la communication est stimulante (activante) ou suppressive (désactivante), et nous pourrions désigner un neurotransmetteur responsable. Cela nous permettrait d'atteindre un niveau de détail biologique sans précédent dans la caractérisation du connectome humain

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Crédit : GIGA ULiège/Centre du Cerveau2 CHU Liège
 

Pour promouvoir l’axe de recherche de la « connectivité moléculaire », l'article de Trends in Cognitive Sciences inclut des ressources supplémentaires pour la communauté scientifique. « Il a fallu plusieurs mois pour résumer les informations sur les programmes adaptés, les ensembles de données accessibles au public, notamment les images de 33 063 sujets, et les études sur la connectivité moléculaire. » Les ressources seront tenues à jour et bientôt disponibles sur le site web du MCWG.

« Nous espérons que ce document et ces ressources stimuleront l'intérêt pour la "connectivité moléculaire". Beaucoup de choses doivent être faites pour amener cette approche à maturité, un effort que notre groupe de travail continuera à promouvoir avec des initiatives de normalisation et de validation, des pratiques de science ouverte et des activités éducatives. »

Arianna Sala indique que les candidatures pour rejoindre l'initiative en tant que volontaire sont toujours ouvertes.

Source

"Brain Connectomics: time for a molecular imaging perspective?" Trends in Cognitive Sciences

À lire également en libre accès sur ScienceDirect (jusqu'au 25 février)

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Arianna Sala

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