Observer le cerveau dans l’espace et le temps

Un nouveau laboratoire d’imagerie cérébrale dans les Maritimes facilitera un dépistage et un traitement plus rapides des maladies, des troubles et des traumatismes neurologiques en enregistrant directement le fonctionnement du cerveau.

Le laboratoire de magnétoencéphalographie (MEG) clinique de 5,3 millions de dollars a récemment été inauguré au Centre de soins de santé IWK de Halifax, avec le concours du CNRC et de la firme d’Helsinki Elekta Neuromag®, fabricant de l’appareil qui cartographie le cerveau en temps réel par MEG.

En recourant à cette technologie d’imagerie évoluée, le laboratoire MEG mesurera l’activité cérébrale chez l’adulte comme chez l’enfant au moment précis où elle se manifeste, au lieu de se limiter à une image statique du cerveau.

La MEG permet de voir le cerveau en action plutôt que d’en saisir une simple image. Le point bleu montre la zone active dans le cortex auditif d’une personne qui entend des sons - credit: www.cnrc-nrc.gc.ca

« Je compare cela à apporter sa voiture au garage pour un entretien », explique Ryan D’Arcy, un neuroscientifique du CNRC en poste à Halifax, chercheur principal attaché au projet. « Le mécanicien peut soulever le capot et examiner le moteur ou effectuer un essai routier avec la voiture pour essayer de voir ce qui cloche. C’est ce que nous faisons avec le cerveau au laboratoire MEG. »

Selon le chercheur, les réseaux neuronaux sont dynamiques et traitent l’information si vite qu’on doit saisir le fonctionnement du cerveau dans l’espace et le temps.

Un diagnostic précoce pour un meilleur traitement

Le nouveau laboratoire MEG concourra au développement de nouveaux outils de diagnostic et traitements, notamment des pharmacothérapies inédites pour les personnes souffrant d’épilepsie et des méthodes d’imagerie qui établiront le degré de conscience des personnes souffrant d’un traumatisme cérébral, d’un trouble du développement ou d’un état altéré.

« Pouvoir mesurer le fonctionnement du cerveau débouchera sur un diagnostic plus rapide et améliorera nettement le traitement de diverses conditions, qu’il s’agisse d’un accident vasculaire cérébral ou d’une tumeur, voire de la maladie de Parkinson ou de l’autisme, estime Ryan D’Arcy. La MEG nous aidera à examiner des problèmes particulièrement complexes et subtils comme les modifications du champ d’attention. »

Brosser un tableau complet

La MEG est une technique non invasive qui caractérise l’activité neurale du système nerveux central en détectant les champs magnétiques émis par le cerveau. Les médecins et les scientifiques peuvent ainsi en mesurer l’activité en temps réel. Bien que la tomographie par ordinateur et l’imagerie par résonance magnétique (IRM) fournissent des données sur la structure, l’anatomie et le métabolisme du cerveau, la MEG en mesure l’activité et fournit des détails précis sur des fonctions comme le toucher, la parole, la vue, l’ouïe et la motricité.

Le laboratoire est aussi très convivial. Une personne s’assied ou s’allonge sous ce qui rappelle un gros séchoir à cheveux. « Je blague qu’il s’agit de la première technologie que les enfants auront hâte d’essayer pour obtenir un diagnostic », plaisante M. D’Arcy, qui est chef de groupe à l’Institut du biodiagnostic du CNRC pour la région de l’Atlantique.

Rien de plus sérieux, pourtant, que les analyses effectuées par MEG.

Une fois que la personne s’est assise sous le casque, 306 capteurs SQUID (pour super-conducting quantum interference devices ou dispositifs supraconducteurs à interférence quantique), lui entourent la tête. La technologie est si sensible qu’elle capte les champs magnétiques cent millions de fois plus ténus que celui de la Terre. À vrai dire, les stimuli extérieurs affectent tant l’appareil qu’un véhicule passant à deux kilomètres de là en surchargerait les capteurs. C’est pourquoi on a logé l’instrument dans une pièce très soigneusement conçue, à l’abri des perturbations magnétiques.

Pour le patient toutefois, la démarche est on ne peut plus simple. Il n’a qu’à piquer un somme, lire un livre ou regarder la télévision en restant assis. D’autres personnes peuvent demeurer avec lui dans la pièce – les parents dont l’enfant subit un test, par exemple. Contrairement à la tomographie ou à l’IRM, on peut aussi arrêter la MEG et relancer le test si le malade doit aller à la salle de bains.

Cette caractéristique distingue la MEG des autres dispositifs d’imagerie cérébrale en usage au Canada, car elle laisse bouger le patient, ajoute M. D’Arcy. Il a également contribué à mettre au point une simulation tridimensionnelle du cerveau, très réaliste et sensible au toucher, baptisée NeuroTouch, à laquelle ont recours les chirurgiens avant une opération afin de répéter la procédure.

Un instrument précieux

L'appareil MEG est adapté aux enfants - credit: www.cnrc-nrc.gc.ca

L’appareil MEG augmentera sensiblement les capacités de cartographie fonctionnelle de NeuroTouch. Il s’avérera également très précieux pour les études complexes, en particulier celles liées aux pertes de mémoire.

Souvent, quand elles subissent une analyse IRM, les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer ou de démence perdent la notion du temps et mettent fin à la procédure abruptement, alors que celle-ci doit se dérouler sans interruption, si bien qu’on perd les données.

Il n’en va pas de même au laboratoire MEG, car les essais de diagnostic peuvent être lancés et arrêtés à n’importe quel moment, sans risque de voir les données perdues.

Avec ses technologies de pointe, ce laboratoire complète celui d’imagerie à résonance magnétique biomédical, également créé en collaboration avec le Centre de soins de santé IWK et logé au même endroit. L’intégration des résultats de MEG, qui révèlent l’activité du cerveau, aux données IRM qui portent sur sa physiologie s’en trouvera donc facilitée.

Par ailleurs, le laboratoire MEG deviendra un élément important de la grappe technologique en sciences de la vie de Halifax, qui poursuit son expansion. Il aidera la ville à mieux se positionner en tant que nouvelle plaque tournante internationale dans le domaine pointu des neurosciences appliquées aux soins cliniques.

Source: Conseil National de Recherches Canada