-
12 octobre
6- La cartographie du connectome humain et ses limites
diffrentes chelles
Diffrentes techniques lchelle micro, mso et macro Connectivit et
rseaux fonctionnels Critiques / limites du connectome Ce que rvle
la thorie des graphes sur la topologie de nos rseaux crbraux
Article : The brain's connective core and its role in animal
cognition Murray Shanahan (2012)
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/367/1603/2704
http://rstb.royalsocietypublishing.org/content/367/1603/2704
-
http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/
Campbell, 1905 Brodmann, 1909
von Economo and Koskinas, 1925 Russian school (Sarkisov),
1949
http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/
-
On peut tracer des cartes crbrales partir dune ou de plusieurs
aspects du cerveau (que lon va prsenter dans cette sance) : -
Cytoarchitecture (types de neurones et leur rpartition spatiale) -
Connexions (traage classique, IRM diffusion, etc.)
- Rpartition des neurotransmetteurs, de leurs rcepteurs, etc.
(PET scan)
- Structure (tissu post-mortem, IRM)
- Fonction (IRMf, rs-fcMRI, etc.)
Mais il est impossible de tout voir en mme temps
-
environ 20 cm
Alors : 0,2 m x 0,2 m / 0,000 001 m = 40 000 m = 40 km
Quelle devrait tre la taille dun cerveau dont les synapses
auraient la taille de deux poings ?
-
Si lon veut voir toute lle de Montral (ou tout le cerveau
humain), on ne peut pas voir en mme temps les poings des gens (les
synapses) !
-
lchelle micro
lchelle meso
lchelle macro
Aucune technique ne permet de considrer en mme temps ce quil
a
-
lchelle micro
On peut tracer des cartes crbrales partir dune ou de plusieurs
aspects du cerveau : - Cytoarchitecture (types de neurones et leur
rpartition spatiale)
-
Les premires cartes crbrales comme celle de Brodmann taient
bases sur la cytoarchitecture
-
c'est--dire la densit, la taille des neurones et le nombre de
couches observes sur des coupes histologiques.
-
Et on sait aujourdhui queffectivement cette organisation
cellulaire du cortex nest pas sans rapport avec les fonctions des
diffrentes aires corticales.
-
Certaines couches du cortex, comme la IV, sont plus paisses dans
les rgions sensorielles du cortex, comme dans laire 17 de Brodmann,
qui reoit les axones du corps genouill latral du thalamus en
provenance de la rtine, qui correspond au cortex visuel
primaire.
-
Ou encore la couche V, plus paisse dans laire 4 de Brodmann,
dont les axones des grosses cellules pyramidales vont rejoindre les
motoneurones de la moelle pinire, et qui se confond au cortex
moteur primaire.
Certaines couches du cortex, comme la IV, sont plus paisses dans
les rgions sensorielles du cortex, comme dans laire 17 de Brodmann,
qui reoit les axones du corps genouill latral du thalamus en
provenance de la rtine, qui correspond au cortex visuel
primaire.
-
EyeWire , men par Sebastian Seung, que lon pourrait traduire par
le cblage de lil , se concentre uniquement sur un sous-groupe de
cellules ganglionnaires de la rtine appeles cellules J et fait
appel au public.
lchelle micro aujourdhui :
Aidez cartographier nos connexions neuronales
http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/
http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2013/06/10/aidez-a-cartographier-nos-connexions-neuronales/
-
Cest de ce point de vue microscopique (cest--dire o prcisment,
et comment, les axones et les pines dendriques se connectent) que
Seung va critiquer par exemple le Human Brain Project. Sebastian
Seung, Brain Science Podcast, Episode 85
http://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.html
http://brainsciencepodcast.com/
http://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/bsp/sebastian-seung-explores-brains-wiring-bsp-85.htmlhttp://brainsciencepodcast.com/
-
Cest aussi la dmarche de : Jeff Lichtman, Professor of Molecular
and Cellular Biology Harvard University
http://www.hms.harvard.edu/dms/neuroscience/fac/lichtman.php
Avec sa coloration Brainbow,
http://www.hms.harvard.edu/dms/neuroscience/fac/lichtman.php
-
In addition we have developed automated tools to map neural
connections (connectomics) at nanometer resolution using a new
method of serial electron microscopy.
https://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scale
Cest aussi la dmarche de : Jeff Lichtman, Professor of Molecular
and Cellular Biology Harvard University
http://www.hms.harvard.edu/dms/neuroscience/fac/lichtman.php
Avec sa coloration Brainbow, mais aussi :
https://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttps://www.theguardian.com/science/2015/jul/30/3d-brain-map-reveals-connections-between-cells-in-nano-scalehttp://www.hms.harvard.edu/dms/neuroscience/fac/lichtman.php
-
Cell, Volume 162, Issue 3, p648661, 30 July 2015 Saturated
Reconstruction of a Volume of Neocortex
http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674%2815%2900824-7 Video:
An incredibly detailed tour through the mouse brain :
http://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studying
http://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brain
Without seeing the brains wiring on a synaptic level, some
neuroscientists believe well never truly understand how it works.
Others worry that a flood of data will drown the field
http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(15)00824-7http://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://news.sciencemag.org/brain-behavior/2015/07/detailed-video-mouse-brain-will-make-you-think-twice-about-studyinghttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brainhttp://www.sciencemag.org/news/2015/07/video-incredibly-detailed-tour-through-mouse-brain
-
Lundi, 15 septembre 2014 Des synapses microscopiques et des
microscopes gigantesques
http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/
[] Lichtman rappelle en outre que les scientifiques de sa
gnration ont vcu une poque de grandes ides thoriques qui ont pu
foisonner parce quil y avait peu de donnes accessibles sur le
cerveau. Ce nest que dans un deuxime temps que lon cherchait des
indices empiriques pour confirmer ces grandes thories. Mais
aujourdhui, lheure des big data rendues possibles par les
ordinateurs et les mastodontes 61 faisceaux, cest linfrence qui
redevient selon Lichtman lapproche la plus prometteuse.
http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2014/09/15/des-synapses-microscopiques-et-des-microscopes-gigantesques/
-
Un peu comme Darwin, rappelle-t-il, qui sest immerg pendant des
annes dans la diversit des formes vivantes avant de pouvoir
imaginer ses ides sur lvolution par slection naturelle. Lichtman de
conclure : ce sont les jeunes qui vont baigner dans cet univers
foisonnant de donnes, qui en seront imprgns sans ides prconues, qui
pourront peut-tre en discerner de grand principes permettant de
mieux comprendre cette complexit
http://lecerveau.mcgill.ca/flash/capsules/outil_bleu10.htmhttp://lecerveau.mcgill.ca/flash/capsules/outil_bleu10.htm
-
lchelle meso
On peut tracer des cartes crbrales partir dune ou de plusieurs
aspects du cerveau : - Cytoarchitecture (types de neurones et leur
rpartition spatiale) - Connexions (traage classique, IRM
diffusion,
etc.)
-
Mouse Brain Architecture Project
Ce genre de projet est rendu possible par les bas cots et les
grandes capacits de stockage des ordinateurs daujourdhui. Ils
taient simplement impensable il y a une dizaine dannes peine.
lchelle meso :
http://brainarchitecture.org/mouse/about
Projet de cartographie de lensemble des connexions crbrales de
la souris lchelle msoscopique , plus fine que celle que lon peut
obtenir avec limagerie crbrale, mais allant moins dans le dtail que
la microscopie lectronique, capable de montrer le dtail des
synapses. (mais applicable sur des cerveaux entiers que pour de trs
petits cerveaux, comme celui de la mouche fruits)
http://brainarchitecture.org/mouse/about
-
Mapping the Information Highway in the Brain
http://knowingneurons.com/2014/03/26/mapping-the-information-highway-in-the-brain/http://knowingneurons.com/2014/03/26/mapping-the-information-highway-in-the-brain/
Neural Networks of the Mouse Neocortex Zingg B., Hintiryan H.,
Gou L., Song M., Bay M., Bienkowski M., Foster N., Yamashita S.,
Bowman I. & Toga A. & Dong H.W. (2014). Cell, 156 (5)
1096-1111. http://www.sciencedirect.com/science/
article/pii/S0092867414002220
Mouse Connectome Project (MCP)
The MCP also used an advanced method to map the brain circuits
better: double coinjection tract tracing. The researchers injected
one anterograde tracer, which travels down the axons of the cell,
and one retrograde tracer, which travels up toward the cell body,
simultaneously to examine the input and output pathways of the
cortex.
http://knowingneurons.com/2014/03/26/mapping-the-information-highway-in-the-brain/http:/knowingneurons.com/2014/03/26/mapping-the-information-highway-in-the-brain/http://knowingneurons.com/2014/03/26/mapping-the-information-highway-in-the-brain/http:/knowingneurons.com/2014/03/26/mapping-the-information-highway-in-the-brain/http://knowingneurons.com/2014/03/26/mapping-the-information-highway-in-the-brain/http:/knowingneurons.com/2014/03/26/mapping-the-information-highway-in-the-brain/http://knowingneurons.com/2014/03/26/mapping-the-information-highway-in-the-brain/http:/knowingneurons.com/2014/03/26/mapping-the-information-highway-in-the-brain/
-
Avec des animaux, on utilise des techniques de traage, base la
capacit qu'ont les neurones de faire circuler des molcules dans
leur axone (le " transport axonal ").
-
Animation :
https://38.media.tumblr.com/ca63616d817b3967a8ac3245d3fda224/tumblr_nc5tlfK9NY1s1vn29o1_400.gif
https://38.media.tumblr.com/ca63616d817b3967a8ac3245d3fda224/tumblr_nc5tlfK9NY1s1vn29o1_400.gifhttps://38.media.tumblr.com/ca63616d817b3967a8ac3245d3fda224/tumblr_nc5tlfK9NY1s1vn29o1_400.gifhttps://38.media.tumblr.com/ca63616d817b3967a8ac3245d3fda224/tumblr_nc5tlfK9NY1s1vn29o1_400.gifhttps://38.media.tumblr.com/ca63616d817b3967a8ac3245d3fda224/tumblr_nc5tlfK9NY1s1vn29o1_400.gifhttps://38.media.tumblr.com/ca63616d817b3967a8ac3245d3fda224/tumblr_nc5tlfK9NY1s1vn29o1_400.gif
-
Et cest avec de telles techniques de traage que lon va pouvoir
tablir le trac des axones de diffrents groupes de neurones.
Capsule outil : l'identification des voies crbrales
http://lecerveau.mcgill.ca/flash/capsules/outil_bleu03.html
http://lecerveau.mcgill.ca/flash/capsules/outil_bleu03.html
-
Niveau des axones individuels. Projections du noyau mdian
antrieur de lamygdale (vert) et du noyau mdian postrieur de
lamygdale (rouge) traversant la stria terminalis postrolatrale en
direction de leur cible :
lhypothalamus et le striatum ventral.
-
lchelle macro
Et partir dici, toutes les techniques prsentes sont lchelle
macro !
-
On peut tracer des cartes crbrales partir dune ou de plusieurs
aspects du cerveau (que lon va prsenter dans cette sance) : -
Cytoarchitecture (types de neurones et leur rpartition spatiale) -
Connexions (traage classique, IRM diffusion, etc.)
- Rpartition des neurotransmetteurs, de leurs rcepteurs, etc.
(PET scan)
- Structure (tissu post-mortem, IRM)
- Fonction (IRMf, rs-fcMRI, etc.)
-
BigBrain Un groupe international de chercheurs en neurosciences
ont tranch, image et analys le cerveau dune femme de 65 ans, pour
crer la carte la plus dtaille de lintgralit dun cerveau humain. Cet
atlas 3D a t rendu public en juin 2013 et est le fruit du travail
de scientifiques du Montreal Neurological Institute et du German
orschungszentrum Jlich et fait partie du Human Brain Project.
3D Map Reveals Human Brain in Greatest Detail Ever
http://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.html
lchelle macro :
http://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.htmlhttp://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.htmlhttp://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.htmlhttp://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.htmlhttp://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.htmlhttp://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.htmlhttp://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.htmlhttp://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.htmlhttp://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.htmlhttp://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.htmlhttp://www.livescience.com/37605-human-brain-mapped-in-3d.html
-
Latlas a t ralis grce la compilation de 7400 des tranches de ce
cerveau conserv dans de la paraffine, chacune plus fine quun cheveu
humain (20-microns). Il a fallu 1000 heures pour les imager laide
dun scanner plat, gnrant ainsi 1 milliard de milliards doctets de
donnes pour reconstruire le modle 3D du cerveau sur un
ordinateur.
Des cerveaux de rfrence ont dj t cartographis avec lIRMf, mais
ils nont une rsolution que de 1 mm cube alors que les tranches de
20 m de BigBrain permettent une rsolution 50 fois meilleure.
-
On peut tracer des cartes crbrales partir dune ou de plusieurs
aspects du cerveau (que lon va prsenter dans cette sance) : -
Cytoarchitecture (types de neurones et leur rpartition spatiale) -
Connexions (traage classique, IRM diffusion, etc.)
- Rpartition des neurotransmetteurs, de leurs rcepteurs, etc.
(PET scan)
- Structure (tissu post-mortem, IRM)
- Fonction (IRMf, rs-fcMRI, etc.)
-
Lavnement de lIRM la fin des annes 1970 a eu leffet dune bombe
dans le milieu mdical. Cette nouvelle technique nutilisait ni les
rayon X, ni les ultrasons, mais faisait plutt appel aux champs
magntiques en exploitant des proprits physiques de la matire au
niveau sub-atomique, en particulier de leau qui constitue environ
les trois quart de la masse du corps humain.
L'imagerie par rsonnance magntique (IRM) (chez le sujet
vivant)
-
LIRM, en plus dune dfinition suprieure au CT scan (rayons X
assists par ordinateur),
-
Principe de fonctionnement : - le champ magntique de lappareil
de
rsonance magntique va aligner celui, beaucoup plus faible, de
chaque proton des atomes dhydrogne contenus dans leau des diffrents
tissus de lorganisme;
-
- lintensit de la rsonance magntique est proportionnelle la
densit des
protons dans le tissu, et par consquent son taux
dhydratation;
- des capteurs spciaux relaient cette information un ordinateur
qui combine ces donnes pour crer des images de coupe du tissu dans
diffrentes orientations.
- la rgion dont on veut avoir une image est ensuite bombarde par
des ondes radios;
- larrt des ondes radios, les protons retournent leur alignement
original
en mettant un faible signal radio (la fameuse rsonance
magntique);
-
Une coupe sagittale mettant en vidence lintrieur de lhmisphre
crbral gauche du sujet.
-
Mapping the effects of age on brain iron, myelination, and
macromolecules with data! May 25, 2016
https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/
The structure, function, and connectivity of the brain changes
considerably as we age14. Recent advances in MRI physics and
neuroimaging have led to the development of new techniques which
allow researchers to map quantitative parameters sensitive to key
histological brain factors such as iron and myelination.
https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/https://neuroconscience.com/2016/05/25/mapping-the-effects-of-age-on-brain-iron-myelination-and-macromolecules-with-data/
-
On peut tracer des cartes crbrales partir dune ou de plusieurs
aspects du cerveau (que lon va prsenter dans cette sance) : -
Cytoarchitecture (types de neurones et leur rpartition spatiale) -
Connexions (traage classique, IRM diffusion, etc.)
- Rpartition des neurotransmetteurs, de leurs rcepteurs, etc.
(PET scan)
- Structure (tissu post-mortem, MRI)
- Fonction (fMRI, rs-fcMRI, etc.)
-
La tomographie par mission de positons (TEP) fut la premire
technique dimagerie crbrale fonctionnelle voir le jour au milieu
des annes 1970 et devenir accessible dans les annes 1980.
La tomographie par mission de positons (TEP, ou PET scan , en
anglais)
-
Les fameux positons de la TEP proviennent de la dgradation dun
noyau radioactif incorpor dans le systme sanguin du sujet. Un
positon est une particule lmentaire ayant la mme masse quun lectron
mais une charge de signe oppos. Les positons mis par la dgradation
radioactive vont donc immdiatement sannihiler avec les lectrons des
atomes voisins. Cette annihilation produit de lnergie qui prend la
forme de deux rayons gamma mis dans des directions diamtralement
opposes.
-
Une srie de dtecteurs placs autour de la tte du sujet va ensuite
enregistrer les couples de rayons gamme mis et, grce aux calculs
faits par lordinateur, identifier la position de leur lieu
dmission.
-
Comme pour comme lIRMf [dont on va parler tantt] le phnomne
physiologique sur lequel sappuie la TEP est le suivant : lorsquun
groupe de neurones devient plus actif, une vasodilatation locale
des capillaires sanguins crbraux se produit automatiquement pour
amener davantage de sang, et donc doxygne, vers ces rgions plus
actives.
-
Lors dune TEP, on doit injecter au sujet une solution contenant
un lment radioactif qui peut tre leau elle-mme ou du glucose
radioactif, par exemple. Davantage de radioactivit sera donc mise
des zones crbrales les plus active cause de cette vasodilatation
qui amne plus de solution radioactive dans ces rgions.
-
On installe dans le bras du sujet un cathter par o la solution
deau radioactive sera injecte intervalles rguliers.
Vue de derrire du scan qui permet de voir le moniteur o
apparaissent les images associes diffrentes tches (ici, les
tableaux abstraits associs la tche faisant intervenir la mmoire de
travail).
-
Une coute subjective ou analytique dune mme pice de musique par
le mme sujet active prfrentiellement lhmisphre droit ou lhmisphre
gauche.
Les images produite par la TEP ne rivalisent pas avec celles de
lIRMf en terme de rsolution, mais offrent souvent des contrastes de
couleurs o les couleurs les plus chaudes correspondent aux zones
les plus actives.
-
En plus de montrer lactivation fonctionnelle du cerveau ou de
dtecter des tumeurs ou des caillots, la particularit de la TEP est
de permettre dinclure lisotope radioactif dans certaines substances
dont on veut connatre lutilisation mtabolique par certaines rgions
crbrales. Ltude des neurotransmetteurs a bnfici dune faon
importante de cette approche qui a permis de prciser la
distribution de plusieurs dentre eux.
Limage de gauche montre la TEP du cerveau dun sujet normal.
droite, la TEP rvle un taux de srotonine (un neurotransmetteur)
plus faible chez un sujet atteint de dpression svre.
-
Comme la demie-vie des lments radioactifs employs doit tre
courte (environ deux minutes), ceux-ci doivent tre produits sur
place, ce qui implique des cots assez levs et limite laccessibilit
des scans TEP. Le temps efficace pour tester une tche est
relativement court (moins dune minute) cause de la dgradation
rapide de la source de radioactivit. Aprs chaque tche, le sujet
doit attendre plusieurs minute pour que le niveau de radioactivit
mis soit ngligeable avant de recevoir une nouvelle dose pour la
tche suivante. Les doses de radioactivit reues par un sujet durant
une session de TEP sont peu leves, mais on ne permet tout de mme
quune seule session par anne un mme sujet.
Quelques limitations
-
On peut tracer des cartes crbrales partir dune ou de plusieurs
aspects du cerveau (que lon va prsenter dans cette sance) : -
Cytoarchitecture (types de neurones et leur rpartition spatiale) -
Connexions (traage classique, IRM diffusion, etc.)
- Rpartition des neurotransmetteurs, de leurs rcepteurs, etc.
(PET scan)
- Structure (tissu post-mortem, MRI)
- Fonction (fMRI, rs-fcMRI, etc.)
-
"This is an amazing discovery, the pictures tell us nothing
about how the brain works, provide us with no insights into the
nature of human consciousness, and all with such lovely colours.
[...] None of this helps to explain anything, but it does it so
much better the old black and white pictures. []. I particularly
like the way different regions of the brain light up for no
apparent reason. Its so cool."
-
People swallow poor explanations more readily when the claim is
preceded by Brains scans indicate
Adding irrelevant neuroscience information thus somehow impairs
peoples baseline ability to make judgments about explanations.
-
- partir des annes 1990 - nous renseigne sur lactivit des
diffrentes rgions crbrales (et pas seulement en surface comme
lEEG)
- Lappareillage qui entoure le sujet
et le fonctionnement de base est sensiblement le mme quavec
lIRM, mais les ordinateurs qui analysent le signal diffrent.
Imagerie par rsonance magntique fonctionnelle
( IRMf )
-
Peut tre utilise sans linjection de substance dans lorganisme du
sujet (contrairement au PET scan).
-
Peut fournir une image structurelle et fonctionnelle du mme
cerveau, facilitant ainsi les correspondances
anatomo-fonctionnelles.
La rsolution spatiale est de lordre du millimtre carr (de 3 mm2
(pour les machine 3 Tesla 1 mm2 pour celles 7 Tesla, et bientt sous
le mm2 ) La rsolution temporelle est limite par la relative lenteur
du flux sanguin dont lIRMf dpend (donc pas lchelle des
millisecondes comme lactivit neuronale, mais lchelle de quelques
secondes)
Rsonance magntique fonctionnelle durant le test de Stroop pour
six sujets diffrents dmontrant la grande variabilit entre les
participants.
-
2 avantages de fMRI, tir de Logothetis 2012 :
What We Can and What We Cant Do with fMRI
https://www.google.ca/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjkudSGg9PPAhXBFz4KHZmnDiQQFggeMAA&url=https%3A%2F%2Fwww.sfn.org%2F~%2Fmedia%2FSfN%2FDocuments%2FShort%2520Courses%2F2012%2520Short%2520Course%2520II%2FSCII%2520%2520What%2520We%2520Can%2520and%2520What%2520We%2520Cant%2520Do%2520with%2520fMRI.ashx&usg=AFQjCNFdi3ZEpf3F6Nv4ySUFuD9J2_PR5Q&sig2=m44tBmq98CA-_8otmiJiUw
tudier les interraction dynamiques dans le cerveau lchelle des
neurones ne feraient probablement pas beaucoup de sens, mme si
ctait techniquement faisable. Il est sans doute plus important de
comprendre les fluctuations dactivit dans des sous-units
fonctionnelles (quelles soient des noyaux sous corticaux, des
colonnes corticales, ou autres sous-groupes de neurones) et de voir
comment leur activit se coordonne et sarticule entre eux. Si cest
le cas, alors lIRMf avec sa rsolution temporelle et spatiale
actuelle est un outil optimal pour sattaquer la majorit des
questions dans la recherche fondamentale et clinique sur le
fonctionnement du cerveau. Et cest encore plus vrai cause de la
grande sensibilit de lIRMf des phnomnes plus lents comme la
neuromodulation (des effets accompagnant des phnomnes comme lveil,
lattention, la mmoire, etc.) [comme on le verra la sance 12] Mais
cela contribue aux limites de lIRMf, comme on le verra dans un
instant
-
Tire de Pierre Bellec
https://www.google.ca/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0ahUKEwir7vTM45rLAhXJ2D4KHf0cAG8QFgg4MAM&url=http%3A%2F%2Fwww.bic.mni.mcgill.ca%2Fusers%2Fpbellec%2Fdata%2Freview_lsni.pdf&usg=AFQjCNGBiKg_wv2lF4DtIlo-0AvIsu1E_A&sig2=ty0vWUO22VVjepAAr_hCbw&cad=rja
(Figure adapte de Harrison, 2002 and Pike, MNI; Heeger et Ress,
2002, Nature reviews neuroscience, 3 : 142-151.
Le principe sur lequel sappuie lIRMf (tout comme la TEP
dailleurs) part de lobservation que lorsquun groupe de neurones
devient plus actif, une vasodilatation locale des capillaires
sanguins crbraux se produit automatiquement pour amener davantage
de sang, et donc doxygne, vers ces rgions plus actives.
-
Ce signal a reu le nom de BOLD (de l'anglais blood-oxygen-level
dependent, dpendant du niveau d'oxygne sanguin )
-
Ce signal a reu le nom de BOLD (de l'anglais blood-oxygen-level
dependent, dpendant du niveau d'oxygne sanguin )
LIRMf nest quune mesure indirecte des processus physiologique
dont les rapports avec lactivit neuronale sont complexes (pas une
vritable mesure quantitative).
-
(on lappelle alors la dsoxy-hmoglobine)
Or lhmoglobine, cette protine possdant un atome de fer qui
transporte loxygne, a des proprits magntiques diffrentes selon
quelle transporte de loxygne ou quelle en a t dbarrasse par la
consommation des neurones les plus actifs.
-
Sans entrer dans les dtails, mentionnons aussi que :
laugmentation du dbit sanguin crbral dans une rgion plus active
du cerveau est toujours suprieure la demande doxygne accrue de
cette rgion. Par consquent, cest la baisse du taux de
dsoxy-hmoglobine (dilue dans un plus grand volume de sang oxygn)
que lIRMf va faire correspondre une augmentation de lactivit de
cette rgion. A default mode of brain function: A brief history of
an evolving idea Marcus E. Raichlea and Abraham Z. Snydera (2007)
https://www.google.ca/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjahqGbltPPAhWFbT4KHV2QCjUQFggeMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.appliedneuroscience.com%2FDefault%2520mode-a%2520brief%2520history.pdf&usg=AFQjCNGOEvhATZ0j11WP4Tfbm-384nrSww&sig2=VD6a2qJf-3j0VLDOCLL-eA
-
La relation entre les local field potentials des neurones et
leurs potentiels daction avec le signal BOLD a t examine par des
expriences o lon faisait la fois de llectrophysiologie et de lIRMf
dans le systme visuel du singes anesthsis et alertes. La rponse
BOLD reflte principalement les inputs et le traitement local dans
une rgion crbrale donne, et moins ses outputs. Autrement dit, elle
reflte plus lactivit prsynaptique que celle des potentiels daction
(Logothetis et al, 2001).
These studies found that the BOLD responses reflect input and
intracortical processing rather than pyramidal cell output
activity.
What We Can and What We Cant Do with fMRI Logothetis 2012
https://www.google.ca/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjkudSGg9PPAhXBFz4KHZmnDiQQFggeMAA&url=https%3A%2F%2Fwww.sfn.org%2F~%2Fmedia%2FSfN%2FDocuments%2FShort%2520Courses%2F2012%2520Short%2520Course%2520II%2FSCII%2520%2520What%2520We%2520Can%2520and%2520What%2520We%2520Cant%2520Do%2520with%2520fMRI.ashx&usg=AFQjCNFdi3ZEpf3F6Nv4ySUFuD9J2_PR5Q&sig2=m44tBmq98CA-_8otmiJiUw
-
neurones (et aussi dans utres cellules de
rganisme, comme les lules cardiaques). Il y a atre ans, sa
structure globale
t observe.
Two views of brain function
http://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613%2810%2900029-X
Our resting brain is never at rest. - Marcus Raichle
Et bien sr, cest toujours une activit diffrentielle issue dune
soustraction entre un tat contrle et ltat de lors dune tche.
http://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-X
-
Limites de lIRMf : Jai gard plusieurs critiques, notamment
mthodologiques, pour la sance 9. Je voudrais toutefois en voque ici
quelques-unes, plus physiologiques
-
Cet article de 2009 suggre que le niveau doxygne sanguin
pourrait slever en prparation dune activit neurale anticip (et
ensuite durant lactivit).
These findings (tested in two animals) challenge the current
understanding of the link between brain haemodynamics and local
neuronal activity. They also suggest the existence of a novel
preparatory mechanism in the brain that brings additional arterial
blood to cortex in anticipation of expected tasks.
-
Logothetis 2012 : What We Can and What We Cant Do with fMRI
https://www.google.ca/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjkudSGg9PPAhXBFz4KHZmnDiQQFggeMAA&url
=https%3A%2F%2Fwww.sfn.org%2F~%2Fmedia%2FSfN%2FDocuments%2FShort%2520Courses%2F2012%2520Short%2520Course%2520II%2FSCII%2520%2520What%2520We%2520Can%2520and%2520What%2520We%2520Cant%2520Do%2520with%2520fMRI.ashx&usg=AFQjCNFdi3ZEpf3F6Nv4ySUFuD9J2_PR5Q&sig2=m44tBmq98CA-_8otmiJiUw
Une interprtation frquente de laugmentation du signal de lIRMf
assume que cest lactivit de plusieurs neurones spcifiques au
stimulus ou la tche qui est simplement augmente. Cette
interprtation peut tre correcte dans certains cas. Cependant, le
signal BOLD peut aussi tre augment dans dautres situations sans
quil ny ait une augmentation correspondante dans lactivit neuronale
lie tel stimulus. Par exemple : - augmentation des conductances
excitatrices et inhibitrices dune rgion, mais
de faon quivalente, ce qui ninfluence pas le taux de dcharge
neuronal; - augmentation de lactivite spontane non relie au
stimulus; - augmentation des inhibitions rcurrentes qui amnent une
baisse dexcitation
suffisante pour que moins de potentiels daction soient mis.
-
Les limites ultimes de lIRMf ne sont pas relies nos
connaissances actuelles de la physique ou de lingnierie, mais sont
dorigines neurologiques : lIRMf peut difficilement faire la
diffrence entre des processus spcifiques une fonction et les
processus de neuromodulation. Les rponses hmodynamiques la base du
signal BOLD sont sensibles la taille de la population neuronale
active et donc la rpartition spatiale des neurones, de leur plus ou
moins grande concentration tel ou tel endroit. Dans les rgions o
les tches cognitives sont reprsentes de faon lche par peu de
neurones, la neuromodulation lie la motivation, lattention,
lapprentissage, la mmoire, etc., peut noyer le signal en dterminant
en grande partie la rponse hmodynamique, ce qui peut rendre
impossible la dduction dun rle fonctionnel prcis pour la rgion en
question dont les fluctuations excitatrices et inhibitrices ne sont
pas captes par le signal BOLD.
-
Diffusion Tensor Imaging (DTI) Variantes : diffusion weighted
imaging (DWI) diffusion spectrum imaging (DSI)
LIRM de diffusion
-
- Premires images : 1985 - Mthode non invasive qui permet de
visualiser les grandes connections entre diffrentes parties du
cerveau sur une base individuelle - Applications cliniques, en
particulier pour visualiser les voies nerveuses
lses par des ACVs ou des pathologies impliquant la matire
blanche. - Outil majeur pour le projet du Connectome Humain (voir
plus loin)
-
Avec la puissance de traitement des ordinateurs, la qualit des
images sest amlior au fil des annes.
-
Principe la base de limagerie de diffusion
-
Courtesy of VJ Wedeen and LL Wald, Martinos Center, Harvard
Medical School, Human Connectome Project
-
New Discoveries in Brain Structure and Connectivity 29 / Mar /
2012 Think your brain is wired randomly like a bowl of spaghetti?
Think again. Dr. Van Wedeen of the Martinos Center for Biomedical
Imaging at Massachusetts General Hospital has found that brain
connections are organized in a 3D grid structure and far simpler
than previously thought. [] an intricate, multi-layered grid of
cross-hatched neural highways. Whats more, it looks like our brains
share this grid pattern with many other species.
Detail of diffusion spectrum MR image of rhesus monkey brain
showing the fabric-like, three-dimensional structure of neural
pathways.
http://www.massgeneral.org/about/pressrelease.aspx?id=1447
http://www.massgeneral.org/about/pressrelease.aspx?id=1447http://www.massgeneral.org/about/pressrelease.aspx?id=1447
-
Application clinique de lIRM de diffusion 27 janvier 2014
http://tvanouvelles.ca/lcn/infos/regional/sherbrooke/archives/2014/01/20140127-192013.html
Le prestigieux National Geographic s'est intress aux travaux
d'un informaticien de l'Universit de Sherbrooke et d'un
neurochirurgien du Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke
(CHUS). Mon travail, c'est d'enlever la tumeur sans abmer l'tat des
connexions encore fonctionnelles. Ces images nous permettront d'tre
beaucoup plus prcis lorsqu'on va essayer de limiter l'tendue de la
tumeur qu'on va enlever, explique le neurochirurgien, David Fortin.
[qui travaille en collaboration avec Maxime Descoteaux et son quipe
]
Sherbrooke Connectivity Imaging Lab > Videos
http://scil.dinf.usherbrooke.ca/?page_id=468&lang=en
Maxime Descteaux et David Fortin
http://tvanouvelles.ca/lcn/infos/regional/sherbrooke/archives/2014/01/20140127-192013.htmlhttp://tvanouvelles.ca/lcn/infos/regional/sherbrooke/archives/2014/01/20140127-192013.htmlhttp://tvanouvelles.ca/lcn/infos/regional/sherbrooke/archives/2014/01/20140127-192013.htmlhttp://tvanouvelles.ca/lcn/infos/regional/sherbrooke/archives/2014/01/20140127-192013.htmlhttp://scil.dinf.usherbrooke.ca/?page_id=468&lang=en
-
Limite / critique lIRM de diffusion : Ne voit pas les nombreux
embranchements des axones (collatrales) que lon observe sur les
colorations traditionnelles haute-rsolution car avec lIRM de
diffusion chaque faisceau contient des milliers daxons. The brain
is not made up of point-to-point connections, it's made up of
trees.
-
2010 2012
Le connectome (par analogie au gnome) The connectome is the
complete description of the structural connectivity (the physical
wiring) of an organisms nervous system.
(Sporns et al., 2005, Hagmann, 2005)
-
Le connectome : Une carte quil sera toujours impossible de
dresser dune faon dfinitive cause de la plasticit inhrente du
cerveau humain, nos synapses se modifiant tout moment. Par
ailleurs, un peu comme pour la cartographie du gnome humain (qui a
t acheve en 2003) sans nous permettre de comprendre dun coup toutes
les maladies gntiques, de mme on ne croit pas que la carte gnrale
du connectome humain nous permettra de comprendre instantanment les
maladies mentales. Mais comme pour le gnome, elle permettra
dlaborer de nouvelles hypothses et lon ne pourra sans doute plus
sen passer.
-
Diffusion-spectrum imaging (DSI)
Resting-state functional MRI (rs-fMRI),
La connectivit fonctionnelle (fcMRI).
-
On peut tracer des cartes crbrales partir dune ou de plusieurs
aspects du cerveau (que lon va prsenter dans cette sance) : -
Cytoarchitecture (types de neurones et leur rpartition spatiale) -
Connexions (traage classique, IRM diffusion, etc.)
- Rpartition des neurotransmetteurs, de leurs rcepteurs, etc.
(PET scan)
- Structure (tissu post-mortem, IRM)
- Fonction (IRMf, rs-fcMRI, etc.)
-
Rappelons que les oscillations et les synchronisations dactivit
peuvent donc contribuer la formation dassembles de neurones
transitoires qui se produisent non seulement dans certaines
structures crbrales, mais dans des rseaux largement distribus
lchelle du cerveau entier.
-
Tire de Pierre Bellec
https://www.google.ca/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=4&ved=0ahUKEwir7vTM45rLAhXJ2D4KHf0cAG8QFgg4MAM&url=http%3A%2F%2Fwww.bic.mni.mcgill.ca%2Fusers%2Fpbellec%2Fdata%2Freview_lsni.pdf&usg=AFQjCNGBiKg_wv2lF4DtIlo-0AvIsu1E_A&sig2=ty0vWUO22VVjepAAr_hCbw&cad=rja
(Figure adapte de Varela et al 2001, Nature Reviews
Neuroscience, 2, 229-239)
-
tablir la connectivit fonctionnelle (fcMRI) entre diffrentes
rgions du cerveau :
http://lts5www.epfl.ch/diffusion
en mesurant les fluctuations spontanes basse frquence du signal
BOLD (que lon associe aux fluctuations basse frquence des local
field potentials ), on tente didentifier des rgions qui fluctuent
au mme rythme et en phase et qui ont ainsi naturellement tendance
travailler ensemble .
http://lts5www.epfl.ch/diffusion
-
http://i2bm.cea.fr/dsv/i2bm/Pages/I2BM/Imagerie-medicale.aspx
Neuroimage. 2011 Jun 1; 56(3): 10821104. Measuring functional
connectivity using MEG: Methodology and comparison with fcMRI
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3224862/
http://i2bm.cea.fr/dsv/i2bm/Pages/I2BM/Imagerie-medicale.aspxhttp://i2bm.cea.fr/dsv/i2bm/Pages/I2BM/Imagerie-medicale.aspxhttp://i2bm.cea.fr/dsv/i2bm/Pages/I2BM/Imagerie-medicale.aspxhttp://i2bm.cea.fr/dsv/i2bm/Pages/I2BM/Imagerie-medicale.aspxhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3224862/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3224862/
-
Si la rgion semence est places dans les zones sensorielles et
motrices primaires, les rseaux obtenus affichent une connectivit
largement locale (rseaux visuels et sensorimoteurs).
fc-IRM : Comment a marche et quobserve-t-on ?
-
The evolution of distributed association networks in the human
brain, Randy L. Buckner & Fenna M. Krienen, Trends in Cognitive
Sciences, Vol. 17, Issue 12, 648-665, 13 November 2013
Mais si la rgion semence est places dans les zones associatives,
on observe des rseaux distribus lchelle du cerveau. - Ceux-ci
possdent peu de couplages forts dans les zones sensorielles ou
motrices. - Ils sont aussi actifs durant
des processus cognitifs de haut niveau.
- Et ils sont susceptibles dentretenir des relations complexes
entre eux.
-
The evolution of distributed association networks in the human
brain, Randy L. Buckner & Fenna M. Krienen, Trends in Cognitive
Sciences, Vol. 17, Issue 12, 648-665, 13 November 2013
Plus une tche peut tre considre comme nouvelle ou rcente dun
point de vue volutif, plus ce domaine cognitif utilise des circuits
rpartis dans un rseau plus large que les fonction plus anciennes
(sensori-motrice, par exemple). Et les diffrences entre diffrents
domaines ou tches cognitives sont marqus surtout par les diffrents
patterns de coopration entre des circuits partags (et beaucoup
moins par lactivit au sein dun circuit donn). [ comme on le verra
dans sance 9 ]
-
The evolution of distributed association networks in the human
brain, Randy L. Buckner & Fenna M. Krienen, Trends in Cognitive
Sciences, Vol. 17, Issue 12, 648-665, 13 November 2013
lapproche classique dIRMf o les sujets effectuent une tche
cognitive et o les zones colores indiquent les rgions o le signal
BOLD augmente, on a donc maintenant une autre approche avec la
fcMRI o les sujets ne font aucune tche cognitive et o les rgions
colores montrent des rgions avec des fluctuations lentes synchrones
(ou cohrentes) du signal BOLD.
Mapping Functionally Related Regions of Brain with Functional
Connectivity MR Imaging (2000)
http://www.ajnr.org/content/21/9/1636.full
http://www.ajnr.org/content/21/9/1636.fullhttp://www.ajnr.org/content/21/9/1636.full
-
The evolution of distributed association networks in the human
brain, Randy L. Buckner & Fenna M. Krienen, Trends in Cognitive
Sciences, Vol. 17, Issue 12, 648-665, 13 November 2013
lapproche classique dIRMf o les sujets effectuent une tche
cognitive et o les zones colores indiquent les rgions o le signal
BOLD augmente, on a donc maintenant une autre approche avec la
fcMRI o les sujets ne font aucune tche cognitive et o les rgions
colores montrent des rgions avec des fluctuations lentes synchrones
(ou cohrentes) du signal BOLD.
Mapping Functionally Related Regions of Brain with Functional
Connectivity MR Imaging (2000)
http://www.ajnr.org/content/21/9/1636.full
http://www.ajnr.org/content/21/9/1636.fullhttp://www.ajnr.org/content/21/9/1636.full
-
A neuromarker of sustained attention from whole-brain functional
connectivity Nature Neuroscience 19, 165171 (2016)
http://www.nature.com/neuro/journal/v19/n1/full/nn.4179.html
Des modles construits partir des patterns de connectivit de
cerveau dindividus plus ou moins bons pour soutenir leur attention
permettent de prdire les capacits attentionnelles dun nouvel
individu. Exemple : on analyse le pattern de connectivit
fonctionnelle de votre cerveau (quelles rgions ont tendance
travailler ensemble ), et lon peut vous dire quel point vous aller
tre capable de soutenir votre attention dans une tche dattention
subsquente. Et lorsque vous faite ce genre de tche, vos rsultats
confirment la prdiction !
http://www.nature.com/neuro/journal/v19/n1/full/nn.4179.htmlhttp://www.nature.com/neuro/journal/v19/n1/full/nn.4179.htmlhttp://www.nature.com/neuro/journal/v19/n1/full/nn.4179.html
-
A neuromarker of sustained attention from whole-brain functional
connectivity Nature Neuroscience 19, 165171 (2016)
http://www.nature.com/neuro/journal/v19/n1/full/nn.4179.html
Lundi, 15 fvrier 2016 Des prdictions tonnantes bases sur la
connectivit crbrale
http://www.blog-lecerveau.org/blog/2016/02/15/5126/
http://www.nature.com/neuro/journal/v19/n1/full/nn.4179.htmlhttp://www.nature.com/neuro/journal/v19/n1/full/nn.4179.htmlhttp://www.nature.com/neuro/journal/v19/n1/full/nn.4179.htmlhttp://www.blog-lecerveau.org/blog/2016/02/15/5126/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2016/02/15/5126/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2016/02/15/5126/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2016/02/15/5126/
-
Functional connectome fingerprinting: identifying individuals
using patterns of brain connectivity Nature Neuroscience 18,
16641671 (2015)
http://www.nature.com/neuro/journal/v18/n11/full/nn.4135.html
Limagerie crbrale de la connectivit fonctionnelle (fc-MRI) a
permis de prdire avec un taux de russite suprieur 90% qui tait
lindividu dans le scan sur les 26 sujets de lexprience uniquement
en regardant sa connectivit fonctionnelle gnrale.
Do le concept dempreinte digitale du connectome fonctionnel.
Lidentification pouvait se faire dau moins deux faons : partir de
la comparaison des connectomes du rseau du mode par dfaut des
diffrents individus;
ou encore lors du passage du mode par dfaut une tche donne.
http://www.nature.com/neuro/journal/v18/n11/full/nn.4135.htmlhttp://www.nature.com/neuro/journal/v18/n11/full/nn.4135.html
-
Tuesday, May 10, 2016 Our brain activity at rest predicts our
performance on tasks.
http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+Mindblog+%28MindBlog%29
http://science.sciencemag.org/content/352/6282/216
Quand diffrents individus font la mme tche cognitive, leur
cerveau montre des patterns dactivit souvent trs diffrents que lon
explique souvent par des stratgies diffrentes de rsolution du
problme. Mais sil sagit dun choix de diffrentes stratgies, il ne
semble pas se faire au hasard. Cette tude montre en effet que cette
variabilit inter-individuelle dans les patterns dactivation crbraux
lors dune tche est, dans une large mesure, inhrent au cerveau dun
individu. Car ces patterns peuvent tre prdits par le fc-MRI du
cerveau de lindividu ltat de repos. Encore une fois, la nature du
resting state fc-MRI dun individu semble contenir une signature
propre cet individu, signature qui sexprime de manire stable comme
un trait particulier dactivit crbrale lors de lexcution dune
tche.
http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/05/our-brain-activity-at-rest-predicts-our.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://science.sciencemag.org/content/352/6282/216http://science.sciencemag.org/content/352/6282/216
-
The evolution of distributed association networks in the human
brain, Randy L. Buckner & Fenna M. Krienen, Trends in Cognitive
Sciences, Vol. 17, Issue 12, 648-665, 13 November 2013
On va maintenant sintresser un autre rseau
-
The evolution of distributed association networks in the human
brain, Randy L. Buckner & Fenna M. Krienen, Trends in Cognitive
Sciences, Vol. 17, Issue 12, 648-665, 13 November 2013
Lun de ces rseaux, appel rseau du mode par dfaut, est
particulier en ce sens que son activit est leve chez le sujet au
repos et elle diminue ds quil sengage dans nimporte quelle tche
cognitive.
-
Raichle et ses collgues ont renvers la perspective jusque-l
admise : au lieu de voir ces rgions comme tant dsactives durant les
tches, ils les ont considr comme tant plus actives quand les sujets
ne faisaient aucune tche.
A default mode of brain function (ou intrinsic-connectivity
networks )
On a par la suite montr que ces rgions du rseau du mode par
dfaut sont connectes anatomiquement [ 2009 ].
Two views of brain function
http://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613%2810%2900029-X
Common blood flow changes across visual tasks: II. Decreases in
cerebral cortex. Shulman, G.L. et al. J. Cogn. Neurosci. 1997; 9:
648663
A default mode of brain function. Raichle, M.E. et al. Proc.
Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2001; 98: 676682
http://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-X
-
En (b), activit temporelle des patterns de cohrence avec comme
rgions de rfrence (en (a)) : le cortex cingulaire postrieur (flche
jaune) et le cortex prfrontal ventral mdian (flche orange) Le trac
trs cohrent reflte aussi le pattern de cohrence de tout le rseau du
mode par dfaut (en (c)).
Two views of brain function Marcus Raichle (2010)
http://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613%2810%2900029-X
http://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-X
-
Des patterns similaire de cohrence statistique ltat de repos ont
maintenant t document dans la plupart des systmes corticaux et de
leurs connexions sous-corticales. En haut : exemple dacquisition
des donnes sur 5 minutes (chaque image = 2,3 secondes), donc
processus plutt lent.
-
Rseau du mode par dfaut Les rgions impliques dans ce circuit
sont dj connues pour tre plus actives quand : - notre esprit
vagabonde (quand on est
dans la lune );
- lorsquon voque des souvenirs personnels;
- quon essaie de se projeter dans des scnarios futurs;
- ou de comprendre le point de vue des autres.
(...) ne crois pas que l'me soit en paix parce que le corps
demeure couch. Souvent le repos... est loin d'tre de tout repos. -
Snque, Lettres Lucilius,
livre LVI, 60 av JC.
-
Ltude des fluctuations du signal BOLD au repos (fc-IRM) est
maintenant trs utilis. Mais que reprsente exactement ces
fluctuations intrinsques dactivit ? Plusieurs hypothses : 1) juste
des processus cognitifs spontans indpendants de tout stimulus
externe (ex.: tre dans la lune (daydreams)) Mais peu probable dun
point de vu du cot nergtique requis qui serait beaucoup plus lev
que les processus cognitifs induits par des stimuli qui ne
reprsentent quune petite fraction de lactivit endogne crbrale. De
plus, les fluctuations intrinsques dactivit tant prsentes sous
anesthsie gnrale, ce qui suggre quelles ne peuvent traduire une
activit mentale consciente, mais une proprit organisationnelle plus
gnrale du cerveau.
A default mode of brain function: A brief history of an evolving
idea Marcus E. Raichle and Abraham Z. Snydera
-
2) pour offrir un mcanisme de facilitation de rponse certains
stimuli Les neurones recevant continuellement la fois des
excitations et des inhibitions, cest la balance de ces stimuli qui
dtermine la capacit de rponse dun neurone ses inputs, et ce faisant
qui module lactivit dans les voies crbrales. Car cette balance se
manifeste aussi au niveau du cerveau entier, une lsion un centre de
contle du mouvement des yeux amenant une dviation des yeux du ct de
la lsion, impliquant la prsence dune balance pr-existante. Bref, il
est possible que cette balance de forces oppose augmente la
prcision dun grand nombre de processus crbraux et pourrait donc tre
vue comme un lment coteux mais essentiel du fonctionnement
crbral.
-
3) les fluctuations intrinsques dactivit maintiendraient
linformation ncessaire linterprtation, la rponse et mme la
prdiction des demandes environnementales. Cette vision sinscrit
dans un cadre thorique voulant que le cerveau opre comme une
machine faire des infrences Bayesiennes pour gnrer des prdictions
sur les situations furures. Cette activit flucturante pourrait
reprsenter le meilleur modle prdictif du moment (un prior, pour
utiliser le langage Bayesien) propos des affordances qui soffrent
lorganisme. [ Sance 14 ! ]
-
Un hypothse rcente qui fait un lien vers larticle de
Shanahan
-
April 25, 2016 Essential role of default mode network in higher
cognitive processing.
http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+Mindblog+%28MindBlog%29
The default mode network (DMN) has been shown to increase its
activity during the absence of external stimulation, and hence was
historically assumed to disengage during goal-directed tasks.
Recent evidence, however, implicates the DMN in self-referential
and memory-based processing. We provide robust evidence for this
network's active contribution to working memory by revealing
dynamic reconfiguration in its interactions with other networks and
offer an explanation within the global workspace theoretical
framework. These promising findings may help redefine our
understanding of the exact DMN role in human cognition.
Default Mode Dynamics for Global Functional Integration Deniz
Vatansever, David K. Menon, Anne E. Manktelow, Barbara J. Sahakian,
and Emmanuel A. Stamatakis. The Journal of Neuroscience, 18
November 2015, 35(46): 15254-15262;
http://www.jneurosci.org/content/35/46/15254.full
http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://mindblog.dericbownds.net/2016/04/essential-role-of-default-mode-network.html?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+Mindblog+(MindBlog)http://www.jneurosci.org/content/35/46/15254.fullhttp://www.jneurosci.org/content/35/46/15254.full
-
Une dernire hypothse autour du rle du mode par dfaut (il y en a
beaucoup !) qui va nous permettre de le lier dune certaine faon au
rseau dorsal de lattention
-
Schroeder, C.E. and Lakatos, P. (2008) Low-frequency neuronal
oscillations as instruments of sensory selection. Trends Neurosci.
32, 918 Selon ces auteurs, la phase des oscillations lentes se
reset sur celle de patterns prvisibles en provenance de
lenvironnement, ce qui permet daugmenter la rponse et la
performance. Ceci se produirait sans effort, dune manire qui
rejoint lide dun mode par dfaut. Mais comme le monde dans lequel on
vit nest pas entirement prvisible, cela appelle une stratgie
complmentaire o lactivit coherente du mode par dfaut est
interrompue quand quelque chose requiert des efforts dattention d
la nouveaut et lincertain. Cest ce moment que lon devrait sattendre
une baisse dactivit dans le rseau du mode par dfaut et une
augmentation dactivit dans le rseau crbral associ lattention dirige
par un but.
-
Two views of brain function Marcus Raichle (2010)
http://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613%2810%2900029-X
Et cest ce que lon observe : une anti-corrlation entre les
activits de ces deux systmes qui est visible dans leur activit
spontane au repos, indiquant que le cerveau essaie continuellement
de trouver un quilibre entre lattendu et limprvisible.
http://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-Xhttp://www.cell.com/trends/cognitive-sciences/fulltext/S1364-6613(10)00029-X
-
Le rseau crbral du mode par dfaut
http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/
Why Do Our Minds
Wander? June 17, 2016
Alva No
http://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medi
um=social
http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.blog-lecerveau.org/blog/2012/03/19/le-reseau-cerebral-du-mode-par-defaut/http://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=socialhttp://www.npr.org/sections/13.7/2016/06/17/481977405/why-do-our-minds-wander?utm_campaign=storyshare&utm_source=facebook.com&utm_medium=social
-
Lundi, 29 septembre 2014 Quest-ce qui dtermine ce qui nous
trotte dans la tte ? On se trouve souvent dans deux grands tats
mentaux qui sopposent et sont, dune certaine faon, mutuellement
exclusifs.
-
Soit nous sommes envahis par les innombrables stimuli de notre
environnement (et ils sont fort nombreux lheure des tlphones
intelligents et des rseaux sociaux) et notre rseau du mode par
dfaut nous repasse ensuite des extraits de ce film de notre vie
personnelle et sociale quand il est moins sollicit. Ou soit, par
lentremise frquente de rgions frontales de notre cortex, nous
concentrons notre attention sur une tche cognitive pour la
rsoudre.
-
the tendency towards an optimal grip on multiple affordances can
be explained as a metastable attunement to environmental
dynamics.
This metastable attunement allows for rapid and flexible
switching between relevant action possibilities (Kelso, 2012). (J.
Bruineberg)
-
control freak ?
ides noires ?
-
Rseau du mode par dfaut en psychiatrie : dabord ces deux
articles qui introduisent les donnes de base en 2007 et 2012 :
Default Mode Network Activity and Connectivity in Psychopathology
Annual Review of Clinical Psychology Vol. 8: 49-76 (Volume
publication date April 2012) First published online as a Review in
Advance on January 6, 2012
http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-clinpsy-032511-143049?journalCode=clinpsy
Aberrant Default Mode Functional Connectivity in Schizophrenia
Volume 164 Issue 3, March, 2007, pp. 450-457 THE AMERICAN JOURNAL
OF PSYCHIATRY March 2007 Volume 164 Number 3
http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-clinpsy-032511-143049?journalCode=clinpsyhttp://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-clinpsy-032511-143049?journalCode=clinpsyhttp://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-clinpsy-032511-143049?journalCode=clinpsyhttp://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-clinpsy-032511-143049?journalCode=clinpsyhttp://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-clinpsy-032511-143049?journalCode=clinpsyhttp://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-clinpsy-032511-143049?journalCode=clinpsyhttp://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-clinpsy-032511-143049?journalCode=clinpsyhttp://ajp.psychiatryonline.org/toc/ajp/164/3
-
Modles impliquant le rseau du mode par dfaut en psychiatrie pour
la dpression : Depressive Rumination, the Default-Mode Network, and
the Dark Matter of Clinical Neuroscience J. Paul Hamilton, Madison
Farmer, Phoebe Fogelman, Ian H. Gotlib Received: July 28, 2013;
Received in revised form: February 9, 2015; Accepted: February 11,
2015; Published Online: February 24, 2015
http://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article/S0006-3223%2815%2900143-2/abstract
Default mode network mechanisms of transcranial magnetic
stimulation in depression. Liston C1, Chen AC2, Zebley BD3,
Drysdale AT4, Gordon R4, Leuchter B4, Voss HU5, Casey BJ4, Etkin
A2, Dubin MJ4. Biol Psychiatry. 2014 Oct 1;76(7):517-26. doi:
10.1016/j.biopsych.2014.01.023. Epub 2014 Feb 5.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24629537
http://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article/S0006-3223(15)00143-2/abstracthttp://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article/S0006-3223(15)00143-2/abstracthttp://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article/S0006-3223(15)00143-2/abstracthttp://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article/S0006-3223(15)00143-2/abstracthttp://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article/S0006-3223(15)00143-2/abstracthttp://www.biologicalpsychiatryjournal.com/article/S0006-3223(15)00143-2/abstracthttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Liston
C[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Liston
C[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Liston
C[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Chen
AC[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Zebley
BD[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Zebley
BD[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Zebley
BD[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Drysdale
AT[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Drysdale
AT[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Drysdale
AT[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Gordon
R[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Leuchter
B[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Leuchter
B[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Leuchter
B[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Voss
HU[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Casey
BJ[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Casey
BJ[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Etkin
A[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Etkin
A[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Etkin
A[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Dubin
MJ[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Dubin
MJ[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Dubin
MJ[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24629537http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24629537
-
Cortical brain maps at the highest resolution to date
http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/
July 20, 2016
Matthew Glasser, Ph.D. of the Van Essen lab at Washington
University in St. Louis.
Scientists just identified 97 brand-new regions in our brains
http://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortex
Nature. 2016 Aug 11;536(7615):171-8. A multi-modal parcellation
of human cerebral cortex. Glasser MF, Coalson TS, Robinson EC,
Hacker CD, Harwell J, Yacoub E, Ugurbil K, Andersson J, Beckmann
CF, Jenkinson M, Smith SM, Van Essen DC.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27437579
http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://humanconnectome.org/about/pressroom/nature-article-cortical-brain-maps-at-the-highest-resolution-to-date/http://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttp://www.sciencealert.com/scientists-just-identified-almost-100-new-regions-in-the-brain-s-cerebral-cortexhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Glasser
MF[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Glasser
MF[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Glasser
MF[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Coalson
TS[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Coalson
TS[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Coalson
TS[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Robinson
EC[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Hacker
CD[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Harwell
J[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Yacoub
E[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Yacoub
E[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Yacoub
E[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Ugurbil
K[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Ugurbil
K[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Ugurbil
K[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Andersson
J[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Andersson
J[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Andersson
J[Author]&cauthor=true&cauthor_uid=27437579https://www.ncbi.nlm.ni