Qu’est-ce que l’imagerie du tenseur de diffusion ?
L’imagerie du tenseur de diffusion (DTI) est une technique d’imagerie par résonance magnétique (IRM) relativement récente, conçue pour estimer l’organisation axonale du cerveau par le biais de la diffusion anisotropique. La matière axonale fait référence à la matière blanche du cerveau. La DTI utilise le mouvement brownien thermique des molécules d’eau pour évaluer l’organisation axonale, l’idée étant que les molécules d’eau se diffusent plus librement dans la direction principale des axones qu’à travers eux. La quantité maximale de diffusion dans les voies de la matière blanche est projetée dans l’image finale.
Pourquoi l’ITD est-elle importante ?
Contrairement aux méthodes d’imagerie cérébrale plus statiques, la DTI permet d’obtenir des images du système nerveux central (SNC) ainsi que d’autres systèmes complexes organisés en dehors du SNC. La DTI nous permet de connaître la localisation, l’orientation et l’anisotropie des voies de la matière blanche. La matière blanche cérébrale est spécialisée dans la connectivité, ce qui la rend essentielle à la réalisation de la plupart des tâches mentales et comportementales. Plus précisément, la substance blanche unit les régions du cerveau, ce qui permet d’exécuter divers processus et opérations mentaux. Les perturbations de la matière blanche peuvent donc entraîner des troubles marqués du comportement et du fonctionnement mental typique. La philosophie sous-jacente est que les cortex agissent de concert pour exécuter divers comportements et tâches mentales, et il est donc possible que des diagnostics tels que la schizophrénie – qui sont marqués par des déviations spectaculaires de la pensée et du comportement – soient probablement le résultat de déficits de la substance blanche.
Applications cliniques de l’ITD dans la schizophrénie et les psychoses apparentées
Au niveau macroscopique, la matière blanche est composée de différentes collections de fibres telles que les fibres d’association, les fibres de projection et les fibres commissurales. Pour les fonctions supérieures et exécutives (c’est-à-dire les tâches mentales et comportementales plus complexes), les fibres d’association et les fibres commissurales sont essentielles. Les fibres d’association se déplacent à l’intérieur de chaque hémisphère cérébral, tandis que les fibres commissurales se déplacent d’un hémisphère à l’autre. Des anomalies dans la structure et la fonction de la substance blanche ont été assez bien documentées dans les cas de schizophrénie et de psychoses apparentées. En fait, les théories neurodéveloppementales de la schizophrénie suggèrent que la démyélinisation – ou le processus d’atrophie de la gaine de myéline qui recouvre les axones et accélère leurs signaux – pendant l’enfance et le début de l’âge adulte en est la cause principale. En fait, une pathologie de la substance blanche a été observée chez les personnes atteintes de schizophrénie au niveau des fibres d’association et des fibres commissurales, affectant à la fois les régions corticales et sous-corticales. Non seulement ces perturbations de la substance blanche sont en corrélation avec les symptômes psychotiques, mais elles semblent également expliquer les déficits cognitifs observés dans la schizophrénie.
Lien entre l’utilisation de l’ITD et la schizophrénie et la démence
La démence est un terme générique utilisé pour décrire les diagnostics marqués par un déclin de la mémoire et d’autres aspects cognitifs. Les similitudes entre la schizophrénie et les différentes formes de démence sont indéniables. C’est particulièrement vrai dans les cas de démence frontotemporale à variante comportementale, de maladie de Parkinson et de démence secondaire à un accident vasculaire cérébral, où des symptômes psychotiques sont présents. L’ITD a démontré que les similitudes entre les maladies ne s’arrêtent pas à leurs manifestations cliniques, mais qu’elles persistent également sur le plan étiologique en ce qui concerne les voies aberrantes de la substance blanche. Ces similitudes deviennent encore plus pertinentes si l’on considère le développement de la matière blanche au fil du temps. La matière blanche, contrairement à la matière grise, ne se développe pleinement que de nombreuses années après la naissance et s’atrophie à un rythme lent et régulier à l’âge adulte (c’est-à-dire que nous semblons avoir moins de matière blanche au début et à la fin de notre vie par rapport à la matière grise). La schizophrénie et la démence se manifestent toutes deux en fonction de l’âge. Il est possible que la pathologie de la matière blanche puisse expliquer les symptômes psychotiques, les déficits cognitifs et l’apparition en fonction de l’âge observés dans la schizophrénie et la démence.
Pourquoi la matière blanche (et l’ITD) est-elle importante ?
Au-delà de ses applications évidentes de cartographie neuronale et de planification préneurochirurgicale, la DTI nous donne un aperçu d’un territoire autrefois inconnu. Jusqu’à la DTI, la matière blanche ne pouvait pas être évaluée efficacement et une grande partie de sa signification clinique était donc inconnue. Étant donné le rôle impératif que joue la matière blanche dans les maladies mentales et neurologiques graves, l’ITD peut élucider la nature et les causes de diagnostics tels que la schizophrénie, dans l’espoir que cette élucidation permette d’améliorer les interventions, les stratégies de prévention et les résultats des traitements.
Références
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