Une norme de référence pour le cerveau
Depuis plusieurs décennies les professionnel.les de santé utilisent des courbes de croissance permettant de comparer le poids, la taille, l’indice de masse corporelle et le périmètre crânien d’un enfant à ceux d’un vaste échantillon d’enfants du même âge et du même sexe. Ces outils aident les professionnel.les de santé à évaluer si cet enfant a la croissance voulue, s’il se développe sainement et permettent de repérer de possibles troubles nutritionnels ou des problèmes de santé. Cependant, il n’existe aucune norme de référence permettant de quantifier les différences individuelles de la morphologie cérébrale sur l’ensemble de la durée de vie humaine, bien qu’au cours de ces décennies, la neuro-imagerie soit devenue un outil omniprésent dans la recherche fondamentale et les études cliniques du cerveau humain.
Grace à une étude publiée dans la prestigieuse revue Nature (Bethlehem R.A.I. et al., Brain charts for the human lifespan, Nature, 6 avril 2022, DOI: 10.1038/s41586-022-04554-y), cet outil est enfin disponible ! En effet, cette étude fournit à la communauté scientifique des cartes de références permettant, à partir de données d’imagerie par résonance magnétique (IRM), d’établir les trajectoires d’un panel de mesures anatomiques cérébrales sur une période allant de 5 mois avant la naissance à une centaine d’années après celle-ci.
Un corpus d’IRM considérable
L’objectif initial de cette étude était de construire ces cartes de référence sur un ensemble de données le plus vaste et le plus inclusif possible, tout en prenant en compte les biais connus à l’intégration d’une multitude d’études IRM. Pour cela, les auteurs ont agrégé 123 984 examens d’IRM, à travers plus de 100 cohortes, provenant de 101 457 participant.es âgé.es de 115 jours après la conception jusqu’à 100 années postnatales. Au sein de ce corpus de cohortes, MRi-Share, incluant 1831 étudiant.es de l’université de Bordeaux, a permis de densifier l’effectif de données IRM chez le jeune adulte, la majorité des cohortes portant sur l’enfance, l’adolescence et le vieillissement.
Les courbes de trajectoire obtenues ont été établies séparément pour les femmes et les hommes pour les volumes de substances grise et blanche, les volumes sous-cortical et ventriculaire, pour l’épaisseur moyenne et la surface du cortex. Ces diagrammes se sont avérés être stables dans leurs prédictions, malgré les différences notables entre les études, tant au niveau des individus évalués que des techniques et méthodes utilisées pour mesurer ces grandeurs anatomiques. A partir des trajectoires normatives de ces variables anatomiques, pouvant être utilisées pour déterminer si un individu se trouve sur une trajectoire standard, des périodes critiques du développement cérébral ont été identifiées ainsi que des modèles de changement de ces trajectoires associés à certaines maladies neurodégénératives.
Un accès en ligne open-source
Un deuxième objectif de l’étude était la mise en œuvre d’une ressource informatique interactive et libre d’accès permettant de comparer les mesures morphologiques cérébrales de n’importe quel échantillon actuel ou futur aux courbes de référence établies sur plus de 100 000 individus (www.brainchart.io) et ainsi d’enrichir cette méta-analyse.
Ces trajectoires normatives de plusieurs phénotypes morphologiques cérébraux couramment utilisés constituent aujourd’hui une étape essentielle vers une quantification robuste de la variation interindividuelle de ces phénotypes. Dans le cadre des projets ancillaires utilisant les données IRM de la cohortes MRi-Share, elles sont d’un intérêt majeur pour l’étude de certains mécanismes fondamentaux de la maturation cérébrale chez le jeune adulte et de l’impact cérébral des facteurs vasculaires (hypertension artérielle, glycémie, cholestérol) et de certaines consommations (tabac, alcool, nutrition).
FC
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