{"id":731,"date":"2018-11-08T15:06:10","date_gmt":"2018-11-08T14:06:10","guid":{"rendered":"http:\/\/fdesuremain-psy.fr\/?p=731"},"modified":"2019-03-17T20:20:23","modified_gmt":"2019-03-17T19:20:23","slug":"des-details-sans-precedent-sur-le-cerveau-grace-a-des-scanners-dotes-daimants-de-plus-en-plus-puissants-revue-nature","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fdesuremain-psy.fr\/?p=731","title":{"rendered":"Des d\u00e9tails sans pr\u00e9c\u00e9dent sur le cerveau gr\u00e2ce \u00e0 des scanners dot\u00e9s d’aimants de plus en plus puissants (revue Nature)"},"content":{"rendered":"
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Les vaisseaux sanguins c\u00e9r\u00e9braux sont orange sur cette image, g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par un scanner d’imagerie par r\u00e9sonance magn\u00e9tique de 7 teslas de l’Universit\u00e9 du Queensland, en Australie. Cr\u00e9dit: Centre for Advanced Imaging, Universit\u00e9 du Queensland<\/p><\/div>\n

Les appareils d’IRM les plus puissants au monde poussent l’imagerie humaine vers de nouvelles limites.\u00a0<\/span><\/h3>\n

Anna Nowogrodzki<\/h3>\n
Les chercheurs se tournent vers les scanners dot\u00e9s d\u2019aimants de 10,5 teslas et au-del\u00e0 pour obtenir des d\u00e9tails sans pr\u00e9c\u00e9dent sur le cerveau.<\/span><\/div>\n<\/header>\n
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Par une matin\u00e9e froide \u00e0 Minneapolis en d\u00e9cembre dernier, un homme est entr\u00e9 dans un centre de recherche pour s’aventurer l\u00e0 o\u00f9 seuls les cochons \u00e9taient partis auparavant: dans la plus puissante machine d’imagerie par r\u00e9sonance magn\u00e9tique (IRM) con\u00e7ue pour balayer le corps humain.<\/span><\/p>\n

Tout d’abord, il a rev\u00eatu une blouse d’h\u00f4pital et les chercheurs se sont assur\u00e9s qu’il ne portait aucun m\u00e9tal sur son corps: piercings, bagues, implants m\u00e9talliques ou stimulateurs cardiaques.<\/span> N’importe quel m\u00e9tal pourrait \u00eatre arrach\u00e9 par l’aimant extr\u00eamement puissant de 10,5 teslas – pesant presque trois fois plus qu’un avion Boeing 737 et 50% plus puissant que les aimants les plus puissants approuv\u00e9s pour un usage clinique.<\/span>Quelques jours plus t\u00f4t, il avait pass\u00e9 un contr\u00f4le comprenant un test de base de son sens de l’\u00e9quilibre afin de s’assurer que tout vertige provoqu\u00e9 par une exposition aux aimants pouvait \u00eatre correctement \u00e9valu\u00e9.<\/span> Dans la salle d’IRM du Centre de recherche en r\u00e9sonance magn\u00e9tique de l’Universit\u00e9 du Minnesota, il s’est allong\u00e9 dans un tube de 4 m\u00e8tres de long, entour\u00e9 de 110 tonnes d’aimant et de 600 tonnes de blindage en fer, pour une heure d’imagerie de ses hanches. dont le cartilage mince mettrait \u00e0 l\u2019\u00e9preuve les limites de la r\u00e9solution de la machine.<\/span><\/p>\n

Le directeur du centre, Kamil Ugurbil, attendait ce jour depuis des ann\u00e9es.<\/span>L’aimant a d\u00fb faire face \u00e0 de longs d\u00e9lais, car il manquait d’h\u00e9lium liquide pour le remplir.<\/span> Apr\u00e8s que la machine ait finalement \u00e9t\u00e9 livr\u00e9e, un jour de gel en 2013, il a fallu quatre ans d\u2019essais sur des animaux et d\u2019augmentation de la puissance du champ avant qu\u2019Ugurbil et ses coll\u00e8gues n\u2019aient plus \u00e0 se soucier d\u2019envoyer le premier humain.<\/span> M\u00eame alors, ils ne savaient pas trop ce qu’ils verraient.<\/span> Mais cela valait la peine d’attendre: lorsque le scan s’est mat\u00e9rialis\u00e9 \u00e0 l’\u00e9cran, la r\u00e9solution fine a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 des d\u00e9tails complexes du cartilage tr\u00e8s fin qui prot\u00e8ge la prise de la hanche.<\/span> \u00abC\u2019\u00e9tait extr\u00eamement excitant et tr\u00e8s enrichissant\u00bb, d\u00e9clare Ugurbil.<\/span><\/p>\n

Le scanner, d\u2019une valeur de 14 millions de dollars, est l\u2019un des rares dans le monde \u00e0 pousser l\u2019IRM vers de nouvelles limites en mati\u00e8re de force magn\u00e9tique.<\/span> Aujourd’hui, les h\u00f4pitaux utilisent r\u00e9guli\u00e8rement des machines avec une intensit\u00e9 de champ de 1,5 T ou 3 T. Mais les scanners \u00e0 ultra haut champ sont en hausse.<\/span> Il existe d\u00e9j\u00e0 des dizaines de machines 7-T dans les laboratoires de recherche du monde entier et l’ann\u00e9e derni\u00e8re, le premier mod\u00e8le 7-T a \u00e9t\u00e9 autoris\u00e9 pour une utilisation clinique aux \u00c9tats-Unis et en Europe.<\/span> \u00c0 l’extr\u00eame, trois scanners con\u00e7us pour les humains d\u00e9passent 10 T. En plus de la machine de l’Universit\u00e9 du Minnesota, les chercheurs pr\u00e9parent deux appareils 11.7-T pour leurs premiers tests sur les personnes: un gigantesque scanner pour le corps entier au Centre NeuroSpin au CEA Saclay, pr\u00e8s de Paris, et un plus petit pour les examens de la t\u00eate aux Instituts nationaux de la sant\u00e9 des \u00c9tats-Unis (NIH) \u00e0 Bethesda, dans le Maryland.<\/span> L’Allemagne, la Chine et la Cor\u00e9e du Sud envisagent de construire des scanners humains 14-T.<\/span><\/p>\n

L’attrait des scanners \u00e0 ultra haut champ est clair.<\/span> Plus le champ magn\u00e9tique est puissant, plus le rapport signal sur bruit est \u00e9lev\u00e9, ce qui signifie que le corps peut \u00eatre visualis\u00e9 avec une r\u00e9solution sup\u00e9rieure ou \u00e9gale, mais plus rapidement.<\/span> \u00c0 3 T, les appareils d’IRM peuvent r\u00e9soudre des d\u00e9tails du cerveau aussi petits que 1 millim\u00e8tre.<\/span> Cette r\u00e9solution peut aller jusqu’\u00e0 0,5 millim\u00e8tre dans une machine 7 T – assez pour discerner les unit\u00e9s fonctionnelles dans le cortex humain et peut-\u00eatre pour la premi\u00e8re fois voir comment l’information circule entre les collections de neurones d’un cerveau humain vivant.<\/span> Les scanneurs dont l’intensit\u00e9 du champ est encore sup\u00e9rieure devraient avoir un pouvoir de r\u00e9solution au moins deux fois sup\u00e9rieur \u00e0 celui des p\u00e9riph\u00e9riques 7-T.<\/span><\/p>\n

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\"L\u2019aimant<\/div>\n<\/div>
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L’aimant 10.5-T de l’Universit\u00e9 du Minnesota est livr\u00e9 et transf\u00e9r\u00e9 dans le centre de recherche de l’\u00e9tablissement sur cette r\u00e9sonance.<\/span><\/span> Cr\u00e9dit: Universit\u00e9 du Minnesota<\/span><\/h5>\n<\/figcaption><\/figure>\n

L’impulsion pour atteindre des forces de champ plus \u00e9lev\u00e9es pr\u00e9sente une s\u00e9rie de d\u00e9fis.<\/span> Les scanners sont plus gros, plus chers et plus techniques.<\/span> Ils n\u00e9cessitent \u00e9galement plus d’attention \u00e0 la s\u00e9curit\u00e9.<\/span> Les chercheurs affirment que le travail \u00e0 7 T a d\u00e9j\u00e0 permis de r\u00e9aliser des gains pour les applications neuroscientifiques et cliniques: les cliniciens peuvent guider les \u00e9lectrodes pour les traitements de stimulation c\u00e9r\u00e9brale profonde avec plus de pr\u00e9cision, et pourraient \u00e9galement \u00eatre en mesure de d\u00e9tecter l’arthrose \u00e0 un stade plus pr\u00e9coce que possible. avant.<\/span><\/p>\n

Les scanners offrent des d\u00e9tails qui n\u2019\u00e9taient auparavant visibles que dans des \u00e9chantillons post-mortem tranch\u00e9s finement imag\u00e9s par de puissants microscopes.<\/span> \u00abC\u2019est une fen\u00eatre que nous n\u2019avons jamais vue dans le cerveau humain intact\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Ravi Menon, scientifique en neuroimagerie au Robarts Research Institute de la Western University \u00e0 London, au Canada.<\/span><\/p>\n

Si vous le construisez<\/span><\/h2>\n

La technologie IRM n’a pas beaucoup chang\u00e9 depuis le d\u00e9veloppement du premier scanner humain au milieu des ann\u00e9es 1970.<\/span> Le c\u0153ur de l’IRM est toujours un aimant supraconducteur en forme de tube, qui g\u00e9n\u00e8re un champ \u00e9lectromagn\u00e9tique statique qui r\u00e9aligne une petite fraction des protons d’hydrog\u00e8ne dans les mol\u00e9cules d’eau.<\/span> Une fois ces protons align\u00e9s, les bobines du scanner \u00e9mettent une courte rafale d\u2019ondes radio\u00e9lectriques qui font osciller les champs magn\u00e9tiques des protons.<\/span> Lorsque l’\u00e9clatement de la radio est termin\u00e9, les protons lib\u00e8rent de l’\u00e9nergie, \u00e9mettant un faible \u00e9cho des ondes radio qui est d\u00e9tect\u00e9 par les bobines r\u00e9ceptrices et donne une image de l’anatomie du cerveau et d’autres tissus.<\/span><\/p>\n

Plus le champ magn\u00e9tique est puissant, plus la fraction de protons align\u00e9s est grande et plus la diff\u00e9rence d’\u00e9nergie entre eux et ceux qui restent non align\u00e9s est grande.<\/span> Cela produit un signal qui peut \u00eatre mieux d\u00e9tect\u00e9 par le bruit de fond.<\/span> Mais chaque saut de force de champ comporte une certaine incertitude.<\/span> \u00abAu d\u00e9but de l’\u00e8re de l’IRM, de nombreux scientifiques pensaient que 0,5 T serait la force magn\u00e9tique maximale pour l’IRM\u00bb, car ils pensaient que la conductivit\u00e9 ionique des tissus vivants emp\u00eacherait les ondes radio de p\u00e9n\u00e9trer suffisamment \u00e0 l’int\u00e9rieur du corps, explique Victor Schepkin de Laboratoire national am\u00e9ricain de champs magn\u00e9tiques \u00e9lev\u00e9s \u00e0 Tallahassee, en Floride.<\/span> Les ann\u00e9es 1980 ont ensuite vu l\u2019\u00e9mergence de scanners de 1,5 T \u00e0 usage clinique.<\/span> Et en 2002, les scanners 3-T ont \u00e9t\u00e9 approuv\u00e9s.<\/span> M\u00eame avant cela, les chercheurs r\u00e9clamaient une intensit\u00e9 de champ plus \u00e9lev\u00e9e.<\/span> les premiers scanners de recherche 7-T ont commenc\u00e9 \u00e0 appara\u00eetre en 1999.<\/span><\/p>\n

Le passage de 3T \u00e0 7T a pr\u00e9sent\u00e9 certains d\u00e9fis.<\/span> Selon les chercheurs, les effets secondaires biologiques, bien que temporaires, sont plus prononc\u00e9s: les gens peuvent avoir des vertiges lorsqu’ils entrent dans le scanner et en sortent.<\/span> Lorsque des personnes se d\u00e9placent \u00e0 l’int\u00e9rieur de la machine, elles peuvent parfois voir des flashs blancs ou \u00e9prouver des mouvements oculaires involontaires appel\u00e9s nystagmus.<\/span><\/p>\n

Les tissus peuvent \u00e9galement surchauffer.<\/span> \u00c9tant donn\u00e9 que les noyaux d’hydrog\u00e8ne r\u00e9sonnent \u00e0 des fr\u00e9quences plus \u00e9lev\u00e9es lorsque le champ augmente, les IRM \u00e0 ultra-haut champ doivent utiliser des impulsions radio plus courtes et donc plus \u00e9nerg\u00e9tiques pour faire vaciller les protons.<\/span> Le tissu humain absorbe plus d’\u00e9nergie de ces ondes.<\/span> Donc, pour \u00e9viter de cr\u00e9er des points chauds – et de cr\u00e9er des images exploitables -, cette \u00e9nergie doit \u00eatre liss\u00e9e autant que possible \u00e0 l’int\u00e9rieur du tube.<\/span> Les chercheurs ont mis au point diverses m\u00e9thodes pour y parvenir.<\/span> Une des tactiques, explique Gregory Chang, radiologiste en sant\u00e9 musculo-squelettique \u00e0 la facult\u00e9 de m\u00e9decine de l\u2019Universit\u00e9 de New York, consiste \u00e0 g\u00e9n\u00e9rer les impulsions \u00e0 l\u2019aide d\u2019un anneau d\u2019\u00e9metteurs r\u00e9glables individuellement dispos\u00e9s autour du patient.<\/span><\/p>\n

La r\u00e9solution fine est \u00e9galement une b\u00e9n\u00e9diction mitig\u00e9e, car elle rend les scanners extr\u00eamement sensibles au moindre mouvement.<\/span> Certains mouvements r\u00e9p\u00e9titifs du corps, caus\u00e9s par la respiration ou des battements de coeur, peuvent \u00eatre mod\u00e9lis\u00e9s et supprim\u00e9s.<\/span> Mais Menon dit que le plus gros d\u00e9fi \u00e0 partir de 7 T – celui qui n\u2019est pas pr\u00e9sent dans les scanners \u00e0 basse r\u00e9solution – concerne les mouvements involontaires du cerveau \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur du cr\u00e2ne.<\/span> \u00abSi je tends les orteils pendant que je suis dans le scanner, mon cerveau bouge car mes orteils sont connect\u00e9s au cerveau par la moelle \u00e9pini\u00e8re\u00bb, dit Menon.<\/span> Et gr\u00e2ce aux battements de coeur, ajoute-t-il, le cerveau palpite \u00ab\u00e0 l’\u00e9chelle du demi millim\u00e8tre au millim\u00e8tre\u00bb.<\/span> S’attaquer \u00e0 ces artefacts est un domaine de recherche permanent, dit-il.<\/span><\/p>\n

Malgr\u00e9 tout, disent les scientifiques, 7 T a d\u00e9j\u00e0 ouvert une nouvelle fen\u00eatre sur le cerveau vivant en r\u00e9v\u00e9lant des structures inf\u00e9rieures \u00e0 1 millim\u00e8tre.<\/span>Ce r\u00e9gime, surnomm\u00e9 l\u2019\u00e9chelle m\u00e9soscopique par les neuroscientifiques, n\u2019\u00e9tait auparavant accessible que par les chirurgiens, explique Klaus Scheffler, responsable du centre de r\u00e9sonance magn\u00e9tique de l\u2019Institut Max Planck de cybern\u00e9tique biologique de T\u00fcbingen, en Allemagne.<\/span> Avec 7 T, Scheffler dit: \u00abvous voyez tous les d\u00e9tails sans ouvrir le cerveau\u00bb.<\/span><\/p>\n

Parmi les structures r\u00e9v\u00e9l\u00e9es figurent les six couches du cortex c\u00e9r\u00e9bral, la r\u00e9gion externe du cerveau de 3 millim\u00e8tres d’\u00e9paisseur, responsable du niveau \u00e9lev\u00e9 de cognition de l’homme.<\/span> Chaque couche a une sp\u00e9cialisation: l’une traite les entr\u00e9es d’autres zones du cerveau, certaines informations de processus et d’autres encore transmettent les r\u00e9sultats de ce traitement \u00e0 d’autres parties du cerveau.<\/span> Le passage aux machines 7-T a permis aux chercheurs de mesurer l’activit\u00e9 relative dans diff\u00e9rentes couches, ce qui peut r\u00e9v\u00e9ler le chemin parcouru par ces informations.<\/span> \u00abC\u2019est l\u2019\u00e9norme progr\u00e8s r\u00e9alis\u00e9 par rapport \u00e0 l\u2019imagerie \u00e0 3 T ou \u00e0 1,5 T\u00bb, d\u00e9clare Menon.<\/span>“Normalement, nous disons simplement que A est connect\u00e9 \u00e0 B, et nous ne pouvons pas en dire beaucoup plus sur la mani\u00e8re dont l’information circule.”<\/span><\/p>\n

Certaines \u00e9quipes ont utilis\u00e9 cette capacit\u00e9 pour mesurer l’activit\u00e9 au fur et \u00e0 mesure que des personnes r\u00e9alisent des tests de comportement ou des tests verbaux, et les r\u00e9sultats montrent que la mani\u00e8re dont l’activit\u00e9 dans diff\u00e9rentes couches du cortex est v\u00e9cue modifie d’autres processus dans diff\u00e9rentes zones du cortex ( SJD Lawrence et al. NeuroImage<\/i> http:\/\/doi.org \/ cwbr ;<\/i> 2017<\/a> ).<\/span> \u00abCe n’est pas seulement que la zone A est en charge de la vision, elle est \u00e9galement modul\u00e9e par l’attention, l’humeur, la m\u00e9moire\u00bb, explique Menon.<\/span>\u00abEt ce genre de questions est extr\u00eamement difficile \u00e0 explorer chez les mod\u00e8les animaux.<\/span> De toute \u00e9vidence, ils ne pensent ni ne verbalisent pas comme nous le faisons. “Maintenant, avec des scans humains 7-T,” une image de la m\u00e9moire humaine est en train de na\u00eetre qui \u00e9tait vraiment indisponible auparavant “, dit-il.<\/span><\/p>\n

Les chercheurs esp\u00e8rent \u00e9galement en apprendre davantage sur l’organisation en colonnes du cerveau.<\/span> On pense que les colonnes corticales effectuent des calculs et r\u00e9pondent de mani\u00e8re pr\u00e9f\u00e9rentielle \u00e0 des stimuli particuliers, tels que l’orientation des objets, bien que leur r\u00f4le exact dans ce contexte suscite de vives discussions.<\/span> Mesurant environ 500 microm\u00e8tres de diam\u00e8tre, les colonnes sont perpendiculaires aux couches corticales et communiquent entre elles par des connexions dans l\u2019une des couches moyennes.<\/span> Si l’IRM pouvait mesurer l’activit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale au niveau d’une colonne, les scientifiques pourraient l’utiliser pour tirer des conclusions sur les calculs dans des neurones individuels.<\/span> Ce serait passionnant, car l\u2019une des limites de l\u2019IRM est qu\u2019elle ne peut pas mesurer directement l\u2019activit\u00e9 neuronale.<\/span><\/p>\n

Les analyses IRM \u00e0 7 T fournissent \u00e9galement une meilleure mesure de la connectivit\u00e9 du cerveau, explique Ugurbil, impliqu\u00e9e dans le projet Human Connectome.<\/span> L\u2019effort de recherche, qui vise \u00e0 cartographier compl\u00e8tement les liens entre les neurones du cerveau, a permis d\u2019analyser 184 personnes \u00e0 3 T et 7 T. \u00c0 7 T, elles ont d\u00e9tect\u00e9 beaucoup plus de r\u00e9seaux de neurones et de connexions entre neurones qu\u2019\u00e0 3 T \u00bb. Pour ce qui est de la traduction, de la pr\u00e9vision ou de l’\u00e9tude des maladies humaines, cela reste \u00e0 venir \u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 Ugurbil.<\/span><\/p>\n

Mais Ugurbil affirme que les machines sont d\u00e9j\u00e0 prometteuses pour le diagnostic et le traitement cliniques.<\/span> La stimulation c\u00e9r\u00e9brale profonde, qui a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e pour traiter de nombreuses personnes atteintes de la maladie de Parkinson, est souvent administr\u00e9e en ins\u00e9rant une \u00e9lectrode dans le noyau sous-thalamique, une partie des noyaux gris centraux au fond du cerveau.<\/span> L’IRM est utilis\u00e9e pour aider les chirurgiens \u00e0 positionner l’\u00e9lectrode. Une fois qu’elle semble \u00eatre en place, l’\u00e9lectrode est activ\u00e9e pour d\u00e9terminer si elle a atteint la bonne cible.<\/span> Mais en utilisant des machines de 1,5 ou 3 T, \u00abc’est un peu une exp\u00e9dition de p\u00eache\u00bb, dit Ugurbil.<\/span> \u00abSi vous n’\u00eates pas au bon endroit, vous devez extraire votre \u00e9lectrode et la r\u00e9ins\u00e9rer de mani\u00e8re l\u00e9g\u00e8rement diff\u00e9rente.\u00bb Chaque fois, dit-il, il existe un risque de heurter un vaisseau sanguin et de provoquer un saignement.<\/span> Les images prises avec des scanners 7-T \u00e9liminent tout ce probl\u00e8me.<\/span> \u00abVous voyez votre cible, puis vous y allez: une p\u00e9n\u00e9tration et vous avez le r\u00e9sultat\u00bb, dit-il.<\/span><\/p>\n

Les analyses effectu\u00e9es avec des machines 7-T ont \u00e9galement r\u00e9v\u00e9l\u00e9 davantage d’informations sur les sympt\u00f4mes et l’\u00e9volution de la scl\u00e9rose en plaques.<\/span> Les nouveaux m\u00e9dicaments pour la maladie ont permis de ralentir la progression des d\u00e9ficits moteurs, et l\u2019esp\u00e9rance de vie et la qualit\u00e9 de vie des patients qui en ont r\u00e9sult\u00e9 ont fait que des probl\u00e8mes cognitifs ont \u00e9t\u00e9 remarqu\u00e9s pour la premi\u00e8re fois.<\/span> \u00abUn grand nombre de ces personnes pr\u00e9sentent ce qu\u2019ils pourraient d\u00e9crire comme des sympt\u00f4mes ressemblant \u00e0 un [trouble de l\u2019hyperactivit\u00e9 avec d\u00e9ficit de l\u2019attention]], explique Menon.<\/span>\u00abNous n’avons jamais compris comment cela pourrait \u00eatre jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent.\u00bb \u00c0 l’aide d’un scanner 7-T, le groupe de Menon a \u00e9t\u00e9 en mesure de d\u00e9tecter des l\u00e9sions dans des zones o\u00f9 elles n’avaient pas \u00e9t\u00e9 observ\u00e9es auparavant, notamment le cortex pr\u00e9frontal dorsolat\u00e9ral, une zone responsable des fonctions ex\u00e9cutives, et des fonction de l’attention.<\/span> \u00abHistoriquement, ceux-ci \u00e9taient assez difficiles \u00e0 voir\u00bb, dit-il.<\/span> Ces l\u00e9sions pourraient expliquer pourquoi les patients d\u00e9veloppent des sympt\u00f4mes cognitifs.<\/span> Menon est impliqu\u00e9 dans un projet majeur<\/a> \u00abportant sur la relation entre la fonction cognitive et la localisation des l\u00e9sions\u00bb, dit-il.<\/span><\/p>\n

Si une r\u00e9solution plus \u00e9lev\u00e9e n\u2019est pas n\u00e9cessaire, les cliniciens peuvent \u00e9galement utiliser le rapport du signal sur un bruit plus \u00e9lev\u00e9 dans une IRM \u00e0 champ ultra-\u00e9lev\u00e9 pour num\u00e9riser simplement et plus rapidement, en cr\u00e9ant ainsi des images en quelques secondes et non plus des images en quelques minutes, voir des heures.<\/span> Pour les patients, cela peut faire une grande diff\u00e9rence en termes de confort.<\/span><\/p>\n

Les chercheurs peuvent \u00e9galement regarder au-del\u00e0 de l’eau.<\/span> \u00c0 une intensit\u00e9 de champ \u00e9gale ou sup\u00e9rieure \u00e0 7 T, l’IRM peut d\u00e9tecter non seulement les noyaux d’hydrog\u00e8ne, mais aussi les noyaux d’\u00e9l\u00e9ments plus lourds, tels que le sodium, le potassium, le phosphore et le fluor, qui ont une sensibilit\u00e9 intrins\u00e8que \u00e0 la r\u00e9sonance magn\u00e9tique bien inf\u00e9rieure \u00e0 celle des noyaux d’hydrog\u00e8ne.<\/span><\/p>\n

Chang a utilis\u00e9 le scanner 7-T de l’Universit\u00e9 de New York pour examiner le sodium afin de d\u00e9tecter les modifications biochimiques pouvant laisser pr\u00e9sager de l’arthrose.<\/span> Les preuves sugg\u00e8rent que, chez les personnes aux premiers stades de la maladie, \u00abla concentration de sodium dans leur cartilage diminue sans que la structure du cartilage soit modifi\u00e9e\u00bb.<\/span> Plusieurs autres groupes ont reproduit les r\u00e9sultats dans de petites \u00e9tudes.<\/span> Chang esp\u00e8re que, si elles tiennent le coup, cette approche pourrait \u00eatre utilis\u00e9e pour d\u00e9tecter l’arthrose suffisamment t\u00f4t pour \u00e9viter des dommages suppl\u00e9mentaires en modifiant le mode de vie et pour permettre aux chercheurs de r\u00e9aliser des essais cliniques plus rapidement, car ils obtiennent un indicateur pr\u00e9coce de la maladie.<\/span><\/p>\n

Au-del\u00e0 de 7<\/span><\/h2>\n

Le scanner IRM le plus puissant au monde se trouve dans le laboratoire national am\u00e9ricain sur les champs magn\u00e9tiques \u00e9lev\u00e9s.<\/span> Avec un espace int\u00e9rieur de seulement 10,5 centim\u00e8tres de diam\u00e8tre, la machine 21.1-T est trop petite pour \u00eatre utilis\u00e9e sur des personnes.<\/span> Schepkin et ses coll\u00e8gues y scannent de petits animaux.<\/span> Ils ont utilis\u00e9 le scanner pour \u00e9tudier, par exemple, la concentration de sodium dans les tumeurs c\u00e9r\u00e9brales de rat, et leurs r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que la quantit\u00e9 de sodium pr\u00e9sente dans une tumeur peut indiquer sa r\u00e9sistance \u00e0 la chimioth\u00e9rapie ( VD Schepkin et al. Magn. Reson Med<\/i> 67<\/b> , 1159-1166; 2012<\/a> ).<\/span><\/p>\n

Au d\u00e9but, dit Schepkin, il y a eu une certaine h\u00e9sitation \u00e0 utiliser le scanner.\u00a0<\/span>\u00abNous avions pour r\u00e8gle que personne ne peut travailler seul pr\u00e8s de l’aimant\u00bb, explique-t-il.<\/span> Cette r\u00e8gle n’est plus en vigueur, mais le groupe observe toujours une politique stricte de \u00abnon m\u00e9tal\u00bb.<\/span><\/p>\n

Il a fallu des ann\u00e9es pour pr\u00e9parer le scanner, qui n’\u00e9tait pas une machine enti\u00e8rement commerciale, pour les tests sur les animaux.<\/span> Le processus a \u00e9t\u00e9 tout aussi lent pour de nombreux nouveaux scanners de recherche humaine au-del\u00e0 de 10 T. Le NIH, par exemple, attend actuellement le retour de son aimant 11,7-T.<\/span> Apr\u00e8s sa livraison en 2011, l’\u00e9quipe a allum\u00e9 et \u00e9teint trop rapidement certains composants du scanner, ce qui a provoqu\u00e9 une surchauffe de l’aimant et endommag\u00e9 des c\u00e2bles, a d\u00e9clar\u00e9 un chercheur en imagerie de l’agence.<\/span> L’aimant avait besoin d’une reconstruction d’usine.<\/span> il est attendu pour 2019. L’aimant de 5 m\u00e8tres de diam\u00e8tre destin\u00e9 \u00e0 l’IRM 11,7-T du Centre NeuroSpin en France a \u00e9t\u00e9 livr\u00e9 en mai dernier.<\/span> Le scanner devrait produire ses premiers balayages de cerveaux humains vivants en 2022.<\/span><\/p>\n

Ugurbil a re\u00e7u l’autorisation de la US Food and Drug Administration en ao\u00fbt 2017 pour scanner 20 personnes \u00e0 l’aide de son IRM 10.5-T (l’homme en d\u00e9cembre \u00e9tait le premier).<\/span> Il s’attend \u00e0 scanner le premier cerveau humain dans quelques mois.<\/span> Les balayages \u00e0 cette intensit\u00e9 de champ sont au point o\u00f9 les chercheurs ne cherchent pas \u00e0 r\u00e9pondre \u00e0 des questions biom\u00e9dicales, mais simplement \u00e0 tester si le processus a des effets secondaires.<\/span> Cependant, dit-il, \u00abm\u00eame les images de d\u00e9part sont assez spectaculaires\u00bb.<\/span> Il fait partie d’un groupe discutant des efforts pour atteindre 20 T chez l’homme.<\/span><\/p>\n

La quantit\u00e9 de chaleur g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par ces machines pourrait \u00eatre encore plus probl\u00e9matique.<\/span> Certains chercheurs ont \u00e9mis l’hypoth\u00e8se que les scanners fonctionnant au-dessus de 14 T pourraient \u00e9galement entra\u00eener une ralentissement de la conductance nerveuse, stimuler les nerfs p\u00e9riph\u00e9riques ou endommager l’ADN, bien que Schepkin affirme qu’il n’a observ\u00e9 aucun de ces effets chez les animaux jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, m\u00eame \u00e0 21,1 T. Pourtant, Scheffler pense qu’\u00e0 un moment donn\u00e9, il y aura une limite de force de champ au-del\u00e0 de laquelle nous ne pouvons pas aller sans endommager le corps: “Je ne pense pas que nous puissions aller toujours plus haut et plus loin.”<\/span><\/p>\n<\/div>\n

Nature<\/span> 563<\/strong> , 24-26 (2018)<\/span><\/p>\n<\/div>\n

Lire l’article original en anglais : ICI<\/a><\/h2>\n