La morphométrie cérébrale et l IRM fonctionnelle pour évaluer la plasticité cérébrale chez des étudiants universitaires.

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1 La morphométrie cérébrale et l IRM fonctionnelle pour évaluer la plasticité cérébrale chez des étudiants universitaires. Denis Thériault, R2 Radiologie Diagnostique Kevin Whittingstall, PhD

2 Plan Hypothèse Définitions Revue de littérature Participants et méthode de l étude

3 Hypothèse Il se produira des changements structurels et fonctionnels dans l hippocampe des étudiants après quelques mois d étude universitaire.

4 Définitions Morphométrie cérébrale (VBM): Comparaison de la concentration locale de voxel de la matière grise entre 2 groupes de sujets.

5 Définitions Morphométrie cérébrale (VBM): Comparaison de la concentration locale de voxel de la matière grise entre 2 groupes de sujets. IRM fonctionnelle (IRMf): Technique permettant de mesurer l activité cérébrale en détectant les changements du flot et de l oxygénation du sang en réponse à une activité neuronale.

6 REVUE DE LITTÉRATURE

7 Changes in grey matter induced by training - Draganski, B. et al, Nature 427 (2004) Une étude effectué sur un groupe de volontaires qui ont appris à jongler a démontré qu avec la pratique, des changements structurel peuvent survenir dans le cortex.

8 Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers - Eleanor A. M, et al. PNAS 97.8 (2000) La grosseur de la région postérieure de l hippocampe avait un lien positif avec le nombre d année d expérience des chauffeurs de taxi de Londres.

9 Revue de littérature Changement de matière grise secondaire à des stimuli douleureux répétés. S. Teutsch et al. Neuroimage 42 (2008) Augmentation de la concentration de matière grise dans l air de Broca chez des musiciens. V. Sluming et al. Neuroimage 17 (2002) Changements structurels de l hippocampe pendant un cycle menstruel. X. Protopopescu et al. Hippocampus 18 (2008) Plasticité cérébrale chez les bilingues. A. Mechelli et al. Nature 431 (2004) 757 Études pour déterminer le temps nécessaire pour qu un changement structurel se produit. A.G. Thomas et al. Neuroimage 48 (2009) A. May et al. Cerebral Cortex 17 (2007) Innombrables études sur l atrophie corticale chez les personnes agées / Alzheimer

10 Revue de littérature Changement de matière grise secondaire à des stimuli douleureux répétés. S. Teutsch et al. Neuroimage 42 (2008) Augmentation de la concentration de matière grise dans l air de Broca chez des musiciens. V. Sluming et al. Neuroimage 17 (2002) Changements structurels de l hippocampe pendant un cycle menstruel. X. Protopopescu et al. Hippocampus 18 (2008) Plasticité cérébrale chez les bilingues. A. Mechelli et al. Nature 431 (2004) 757 Études pour déterminer le temps nécessaire pour qu un changement structurel se produit. A.G. Thomas et al. Neuroimage 48 (2009) A. May et al. Cerebral Cortex 17 (2007) Innombrables études sur l atrophie corticale chez les personnes agées / Alzheimer

11 Revue de littérature Changement de matière grise secondaire à des stimuli douleureux répétés. S. Teutsch et al. Neuroimage 42 (2008) Augmentation de la concentration de matière grise dans l air de Broca chez des musiciens. V. Sluming et al. Neuroimage 17 (2002) Changements structurels de l hippocampe pendant un cycle menstruel. X. Protopopescu et al. Hippocampus 18 (2008) Plasticité cérébrale chez les bilingues. A. Mechelli et al. Nature 431 (2004) 757 Études pour déterminer le temps nécessaire pour qu un changement structurel se produit. A.G. Thomas et al. Neuroimage 48 (2009) A. May et al. Cerebral Cortex 17 (2007) Innombrables études sur l atrophie corticale chez les personnes agées / Alzheimer

12 Revue de littérature Changement de matière grise secondaire à des stimuli douleureux répétés. S. Teutsch et al. Neuroimage 42 (2008) Augmentation de la concentration de matière grise dans l air de Broca chez des musiciens. V. Sluming et al. Neuroimage 17 (2002) Changements structurels de l hippocampe pendant un cycle menstruel. X. Protopopescu et al. Hippocampus 18 (2008) Plasticité cérébrale chez les bilingues. A. Mechelli et al. Nature 431 (2004) 757 Études pour déterminer le temps nécessaire pour qu un changement structurel se produit. A.G. Thomas et al. Neuroimage 48 (2009) A. May et al. Cerebral Cortex 17 (2007) Innombrables études sur l atrophie corticale chez les personnes agées / Alzheimer

13 Revue de littérature Changement de matière grise secondaire à des stimuli douleureux répétés. S. Teutsch et al. Neuroimage 42 (2008) Augmentation de la concentration de matière grise dans l air de Broca chez des musiciens. V. Sluming et al. Neuroimage 17 (2002) Changements structurels de l hippocampe pendant un cycle menstruel. X. Protopopescu et al. Hippocampus 18 (2008) Plasticité cérébrale chez les bilingues. A. Mechelli et al. Nature 431 (2004) 757 Études pour déterminer le temps nécessaire pour qu un changement structurel se produit. A.G. Thomas et al. Neuroimage 48 (2009) A. May et al. Cerebral Cortex 17 (2007) Innombrables études sur l atrophie corticale chez les personnes agées / Alzheimer

14 Revue de littérature Changement de matière grise secondaire à des stimuli douleureux répétés. S. Teutsch et al. Neuroimage 42 (2008) Augmentation de la concentration de matière grise dans l air de Broca chez des musiciens. V. Sluming et al. Neuroimage 17 (2002) Changements structurels de l hippocampe pendant un cycle menstruel. X. Protopopescu et al. Hippocampus 18 (2008) Plasticité cérébrale chez les bilingues. A. Mechelli et al. Nature 431 (2004) 757 Études pour déterminer le temps nécessaire pour qu un changement structurel se produit. A.G. Thomas et al. Neuroimage 48 (2009) A. May et al. Cerebral Cortex 17 (2007) Innombrables études sur l atrophie corticale chez les personnes agées / Alzheimer

15 Temporal and Spatial Dynamics of Brain Structure Changes during extensive Learning - Draganski, B. et al. Journal of Neuroscience 26(23) (2006) But: Changement structure cérébrale associés à l apprentissage Méthode: 3 IRM chez 38 étudiants en médecine. Protocole VBM Résultats: Augmentation concentration de matière grise dans le lobule pariétal supérieur et inférieur bilatéral entre 1er et 2e IRM, stabilisation au 3e. Augmentation continue de la concentration de matière grise dans l hippocampe.

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17 Résultats: Diminution de la concentration de la matière grise dans les régions pariéto-occipitales bilatérales.

18 Résultats: Diminution de la concentration de la matière grise dans les régions pariéto-occipitales bilatérales. Est-ce que changements structurels = changements fonctionnels?

19 Participants Cohorte d envrion 15 étudiants de première année du programme de doctorat en médecine de l Université de Sherbrooke

20 Méthode 1ère session d IRM sera réalisée en début d année académique et une 2e session d IRM vers la fin de l année académique. Protocole de VBM sera appliqué sur les images d IRM de pondération T1. Session d IRMf où les participants alternerons entre un état de base et un état d activation neuronale selon une commande verbale. Analyse des donnés en utilisant le Statistical Parametric Testing (SPM)

21 Références Draganski, B. et al. Changes in grey matter induced by training. Nature 427 (2004) Eleanor A. M, et al. Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers. PNAS 97.8 (2000) S. Teutsch et al. Changes in brain gray matter due to repetitive painful stimulation. Neuroimage 42 (2008) V. Sluming et al. Voxel-Based Morphometry Reveals Increased Gray Matter Density in Broca s Area in Male Symphony Orchestra Musicians. Neuroimage 17 (2002) X. Protopopescu et al. Hippocampal Structural Changes Across the Menstrual Cycle. Hippocampus 18 (2008) A. Mechelli et al. Structural plasticity in the bilingual brain. Nature 431 (2004) 757 A.G. Thomas et al. Functional but not structural changes associated with learning: An exploration of longitudinal Voxel-Based Morphometry. Neuroimage 48 (2009) A. May et al. Structural Brain Alterations following 5 Days of Intervention: Dynamic Aspects of Neuroplasticity. Cerebral Cortex 17 (2007) Draganski, B. et al. Temporal and Spatial Dynamics of Brain Structure Changes during extensive Learning. Journal of Neuroscience 26(23) (2006)

22 Merci! QUESTIONS?