Lead
Dans ce projet, nous allons développer une imagerie IRM de la microstructure de la matière blanche, permettant de quantifier l’intensité de la connectivité entre régions du cerveau par des mesures biologiques telles le diamètre moyen des axones des différents faisceaux, ou la fraction volumique inter- et intra-axonale. Dans ce projet, nous allons ré-établir le lien entre la connectomique et la microstructure. Ce lien permettra de développer des méthodes mathématiques puissantes et rapides, reposant dur de l’optimisation convexe, pour estimer les paramètres de microstructure à partir des données d’IRM de diffusion.

Lay summary

L’imagerie par résonance magnétique (IRM) est une modalité d’imagerie médicale très importante en neuro-imagerie. Un type particulier IRM, appelée IRM de diffusion,  permet d’obtenir des informations sur la connectivité cérébrale de façon non-invasive et, par post-traitement, de reconstruire les trajectoires des grands faisceaux de fibres neuronales qui composent la matière blanche. Cette technique a permis de développer un nouveau domaine de recherche appelé connectomique. Un grand nombre de pathologies cérébrales sont actuellement étudiées par cette technique. 

Bien que très prometteuse, la connectomique présente encore certaines limitations. Essentiellement, elle fournit une mesure indirecte des propriétés biologiques des faisceaux de fibres, et est donc relativement peu sensibles aux altérations subtiles de la structure de la matière blanche.

Dans ce projet, nous allons développer une imagerie IRM de la microstructure de la matière blanche, permettant de quantifier l’intensité de la connectivité entre régions du cerveau par des mesures biologiques telles le diamètre moyen des axones des différents faisceaux, ou la fraction volumique inter- et intra-axonale. Dans ce projet, nous allons ré-établir le lien entre la connectomique et la microstructure. Ce lien permettra de développer des méthodes mathématiques puissantes et rapides, reposant dur de l’optimisation convexe, pour estimer les paramètres de microstructure à partir des données d’IRM de diffusion. 

Une étude de faisabilité de petite taille, sur des patients atteints de sclérose en plaque, validera notre approche.