voir le cerveau fonctionner

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[center]Avec NeuroSpin, la France se place à la pointe de l'imagerie du cerveau[/center]

LE MONDE | 24.11.06 |


Visualiser le cerveau en action, dans ses structures les plus intimes. Tel est l'objectif de NeuroSpin, un centre d'imagerie par résonance magnétique (IRM) unique au monde, inauguré, vendredi 24 novembre, par Dominique de Villepin dans l'enceinte du Commissariat à l'énergie atomique (CEA) à Saclay (Essonne).


Avec cet outil de 51 millions d'euros, la France s'engage résolument dans une course à la puissance magnétique. Celle-ci conditionne la finesse des détails anatomiques accessibles grâce aux systèmes d'IRM. Les aimants qui en sont le coeur deviennent de plus en plus imposants. Outre un scanner de 3 teslas (T), NeuroSpin dispose déjà d'un équipement de 7 T de Siemens, unique en France. Fin 2007, un équipement de 17,65 T conçu par l'allemand Brucker permettra d'étudier les rongeurs.

L'enjeu ? "Gagner un facteur de 5 à 10 dans la précision spatiale et temporelle des images, résume Denis Le Bihan, directeur scientifique de NeuroSpin. Ce qui nous placerait à l'échelle des quelques milliers de neurones et non plus du million, comme dans les services hospitaliers."

Les recherches menées à NeuroSpin concerneront les affections neurodégénératives et l'infarctus cérébral, troisième cause de décès et première cause de handicap. Mais il s'agira aussi, sur le cerveau sain, de comprendre pourquoi nous ne pensons pas tous de la même manière, comment on peut améliorer les méthodes actuelles d'enseignement, optimiser les relations homme-machine, ou encore corriger les handicaps sensoriels.

Dans cette vaste ambition, convient le professeur Le Bihan, l'imagerie n'est, avec la génétique ou la biologie moléculaire, que l'une des approches du fonctionnement cérébral.

Reste une inconnue : peut-on sans risque placer un corps humain dans des appareils d'une telle puissance ? "Trois effets possibles sont identifiés, résume le chercheur. Tout d'abord le bruit engendré par la machine - supérieur à 100 décibels - qui peut être atténué. Ensuite les ondes radio, qui peuvent échauffer les tissus. Nos appareils sont bridés pour ne pas dépasser une élévation de température de 1 oC."

Enfin, la question des effets du champ magnétique. En l'absence de données claires, les responsables de NeuroSpin savent qu'ils devront impérativement tenir compte du principe de précaution. D'ores et déjà, des études sont programmées à Saclay sur des tissus vivants, des petits animaux et sur l'homme pour vérifier que l'on pourra voguer sans danger vers les frontières de la visualisation de l'activité du cerveau humain.

Pour l'heure, les aimants les plus puissants utilisés sur l'homme (9,4 T) se trouvent aux Etats-Unis, mais leur diamètre utile n'est que de 64 cm. En 2011, NeuroSpin disposera d'un aimant de 11,7 T, d'un diamètre de 90 cm, qui sera alors le plus puissant au monde.

Un champ magnétique de 11,7 T ayant le diamètre d'un "corps entier" est une gageure. Conçu par le Laboratoire de recherche sur les lois fondamentales de l'Univers (Dapnia) du CEA, un aimant supraconducteur fournira ce champ magnétique 234 000 fois plus puissant que celui de la Terre.

"Pour rendre ce champ homogène, il faudra bobiner 4 000 km de fils avec une précision supérieure au dixième de millimètre", note Pierre Védrine (Dapnia). Stabiliser le champ magnétique et le confiner sera aussi un nouveau défi pour ces équipes qui ont déjà mis au point les plus grands aimants au monde, destinés au grand accélérateur du CERN. Parallèlement, il faudra concevoir des algorithmes de traitement du signal spécifiques et de nouvelles formulations pour les agents de contraste injectés aux patients.

Outre sa puissance, "l'autre grande originalité de NeuroSpin est que des spécialistes de l'imagerie des neurosciences se sont associés à des physiciens et des ingénieurs de très haut niveau au sein d'un même organisme, explique Denis Le Bihan. Notre éventail, dit-il, va des sciences dures à la médecine, du psychiatre au mathématicien, en passant par la physique, la chimie et la biologie." Ce qui suppose un travail considérable pour parvenir à parler la même langue.



Hervé Morin et Jean-Yves Nau

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Chiffres

11,7 teslas : c'est la densité magnétique de l'aimant supraconducteur qui équipera NeuroSpin en 2011. Le champ magnétique de cette machine unique au monde sera 234 000 fois plus intense que celui de la Terre. NeuroSpin dispose déjà d'aimants de 3 t et 7 t, à comparer aux scanners hospitaliers de 1,5 t. Fin 2007, il recevra un aimant de 17,65 t, destiné à l'étude des rongeurs.



- 271 ºC : c'est la température à laquelle l'hélium liquide doit être maintenu pour assurer le refroidissement de l'aimant produisant le champ magnétique.



4 000 km : c'est la longueur des fils de nobium-titane, enrobés de cuivre, qui constituera le bobinage de l'électro-aimant. Ce matériau supraconducteur lui permet, en principe, de fonctionner pour un temps infini, une fois "chargé".