Imagen mental

Las imágenes cerebrales (también conocidas como neuroimágenes ) son todas las técnicas de las imágenes médicas que permiten observar el cerebro, especialmente cuando un individuo realiza una tarea cognitiva .

Histórico

La observación del cerebro por autopsia fue imprecisa e incompleta, debido en particular a la observación post mortem de un órgano congelado, que no pudo explicar el desplazamiento de los tumores cerebrales en el origen de los trastornos cognitivos, como la afasia . El desarrollo de técnicas de imagen médica junto con métodos de psicología cognitiva y experimental (por ejemplo, psicolingüística ) ha permitido observar in vivo la actividad eléctrica y el flujo sanguíneo en el cerebro, cuyas variaciones permiten determinar las áreas del cerebro solicitado por diferentes procesos cognitivos. La primera técnica de neuroimagen es el "equilibrio de la circulación humana" inventado por Angelo Mosso en la década de 1880. Pudo medir de forma no invasiva la redistribución de la sangre durante la actividad emocional e intelectual y fue redescubierto por Stefano Sandrone y sus colegas en 2014. Herramientas de neuroimagen ( Resonancia magnética , tomografía por emisión de positrones , electroencefalografía , magnetoencefalografía, etc.) han contribuido en gran medida al progreso de la ciencia cognitiva desde la década de 1990 (o incluso antes, ya en la década de 1950 para la ' electroencefalografía ), contribuyendo a lo que se ha llamado la década del cerebro .

Neuroimagen estructural

La imagen estructural (también conocida como anatómica) busca identificar, localizar y medir las diferentes partes de la anatomía del sistema nervioso central. En la práctica médica clínica, permite identificar la ubicación y extensión de una lesión cerebral con fines diagnósticos y / o de intervención quirúrgica.

En el contexto de la investigación de la neurociencia cognitiva, las imágenes estructurales proporcionan elementos para interpretar las observaciones conductuales en neuropsicología . Al determinar qué lesiones corresponden a un déficit cognitivo dado, es posible establecer que la región del cerebro lesionada está involucrada en el mecanismo subyacente. Así, al observar, post mortem, que el cerebro de un paciente que se había vuelto incapaz de hablar después de un ictus presentaba un área destruida en el lóbulo frontal izquierdo, Paul Broca dedujo el papel de esta región en los procesos del lenguaje.

Más recientemente, con el aumento en la precisión de la medición, se ha hecho posible correlacionar la medición del volumen (o densidad de neuronas ) de una región del cerebro con actividades o resultados conductuales. Así, en 2000, un estudio demostró que una estructura cerebral involucrada en la memoria espacial, el hipocampo (cerebro) , estaba más desarrollada en los taxistas de Londres que en la población media, y tanto más cuanto que `` llevaban más tiempo conduciendo ''.

Para comprender mejor la cognición y las emociones en humanos o animales, estamos tratando de visualizar en tiempo casi real y cada vez con mayor precisión la actividad de las neuronas afectadas por diferentes tipos de actividad cerebral, como por ejemplo el pensamiento, la percepción, lo vivido o el recuerdo de emociones que resultan en modificaciones muy rápidas de los potenciales de acción en las neuronas activadas.

En noviembre de 2015 en la revista Science , un equipo de la Universidad de Stanford ( Palo Alto , California) anunció que había logrado visualizar los picos de actividad eléctrica neuronal bajo un microscopio representándolos "como destellos de luz con una resolución temporal de 1. 'orden de 0,2 milisegundos  ' . Al observar estos fenómenos, se hacen visibles aspectos del "código neuronal" que antes eran inaccesibles.

Las herramientas de neuroimagen estructural son la histología y el examen post mortem , anatómica resonancia magnética , la tomografía axial computarizada , una sola tomografía por emisión de fotones  ( SPECT , o por emisión de fotón único tomografía computarizada (es) , SPECT), voxel morfometría basada  (en) .

Neuroimagen funcional

Las imágenes funcionales buscan caracterizar el cerebro en acción. El uso tradicional de estos métodos es hacer que un individuo realice una tarea cognitiva y medir la señal producida por la actividad cerebral. Dependiendo de las técnicas y herramientas matemáticas utilizadas, es posible encontrar, con más o menos precisión, qué región del cerebro estuvo particularmente activa y en qué punto de la tarea cognitiva.

Las herramientas de neuroimagen funcional incluyen:

Ejemplo:

Después de colocar los electrodos, los sujetos se enfrentan a experiencias de transgresión semántica y sintáctica. En el primer caso, se emite una onda negativa (denominada N400) aproximadamente 400  ms después del estímulo transgresor correspondiente a la anomalía semántica. En el segundo caso,  se emite una onda positiva (denominada p. 600) aproximadamente 600 ms después del estímulo correspondiente a la anomalía sintáctica. Esto indica que la actividad semántica precede a la actividad sintáctica, al menos en sujetos sanos. En pacientes afásicos, siendo la onda N400 más tardía y de menor amplitud, su acceso a la información semántica sería más lento.

Comparación de los diferentes métodos

FMRI comparte con PET la ventaja de una buena resolución espacial y también ofrece una buena resolución temporal ya que su uso no se basa en la vida útil de un producto. Sin embargo, la fMRI también comparte los inconvenientes de la PET: seguridad desconocida y método invasivo, el paciente debe estar acostado y la máquina hace un ruido infernal.

El EEG y el MEG no son invasivos porque solo restringen muy poco al sujeto, la aplicación de los electrodos es indolora. También ofrecen una buena resolución temporal. Sin embargo, la resolución espacial de estos métodos sigue estando mal caracterizada.

Procedimientos forenses y de neuroimagen

La ley francesa de bioética de 2011 convierte a Francia en el primer país del mundo en permitir, mediante un texto legislativo, el uso de imágenes cerebrales como parte de la experiencia forense .

En otros lugares, la MacArthur Fundación , la Fundación Europea de la Ciencia , y el Consejo de Investigación Económica y Social reunirá a científicos, filósofos y juristas encargados de examinar la adecuación entre el ámbito jurídico y el conocimiento reciente relacionada con las imágenes del cerebro.

Notas y referencias

  1. Sandrone et al. , "  Angelo Mosso  ", Revista de Neurología , vol.  259,2012, p.  2513–2514 ( PMID  23010944 , DOI  10.1007 / s00415-012-6632-1 , leer en línea )
  2. Sandrone et al. , “  Pesando la actividad cerebral con la balanza: los manuscritos originales de Angelo Mosso salen a la luz  ”, Brain , vol.  137,2014, p.  621–633 ( PMID  23687118 , DOI  10.1093 / brain / awt091 , leer en línea )
  3. EA Maguire et al, "Cambios estructurales relacionados con la navegación en el hipocampo de los taxistas", PNAS , 97 (2000), 4398-4403 [ (in)  read online ] .
  4. Underwood E (2015) Una imagen más rápida y brillante de las células cerebrales en acción Noticias de la revista Science  ; AAAS; 2015-11-19.
  5. P. Etevenon. Cueva de Platón. O mapear una noche de sueño y soñar . CNRS AV, CNRS Videoteca, N ° 89, película de 16 mm luego VHS y DVD de 25 min, S / D 4/3 Couleur Sonore, 1986.
  6. Centro de Análisis Estratégico , "El cerebro y la ley: análisis de la aparición de neurodroit" , Documento de trabajo n o  2012-07, septiembre de 2012.
  7. Laura Pignatel y Olivier Oullier, "  Les neurosciences dans le droit  ", Cités , n o  60,2014( leído en línea , consultado el 18 de febrero de 2017 ).
  8. Fabrice Guillaume, "  ¿Puede un escaneo cerebral realmente revelar su voto presidencial?"  » , En L'Obs ,16 de abril de 2012(consultado el 19 de enero de 2018 ) .

Ver también

Bibliografía

Artículos relacionados

enlaces externos