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Récit de recherche – actualité : Le connectome ou la cartographie de nos connexions cérébrales

Le « projet génome humain » était d'établir le séquençage complet de l'ADN. Celui du « connectome » humain est de cartographier l’entièreté des liaisons neuronales du cerveau. Chaque ligne de cette image représente un tracé complexe de la circuiterie cérébrale, c’est-à-dire la connexion entre chaque région du cerveau. Les couleurs sont, elles, aléatoires et choisies pour des raisons esthétiques.  

Récit de recherche - Descoteaux. Connectome ou la cartographie de nos connexions cérébrales

Mes travaux de recherche se concentrent sur l’imagerie du connectome, et plus particulièrement sur la représentation et l’intégrité des connexions. Notre corps est composé en majorité de molécules d’eau. Cette molécule  « habite » l’intérieur de nos tissus et voyage, entre autres, le long des axones, ces prolongements des neurones composant la matière blanche et des connexions neuronales. Chaque H+, de chaque molécule d’eau, est un petit aimant sensible et contrôlable par un champ magnétique externe. En plongeant notre corps et notre cerveau dans l’IRM (imagerie par résonance magnétique), il est possible d’acquérir des images pondérées par la diffusion de la molécule d’eau dans plusieurs directions de l’espace tridimensionnel. Ces images contiennent la signature de la propagation des molécules d’eau. Mon travail de recherche porte ensuite sur une modélisation locale de cette propagation de la molécule d’eau afin de reconstruire son parcours et d’inférer ainsi les connexions du cerveau. Nous utilisons donc des algorithmes pour réaliser la cartographie et la représentation en graphe de ces connexions. 

Cette carte des connexions du cerveau pourrait permettre de mieux comprendre le fonctionnement de chaque partie du cerveau, et devenir ainsi un outil précieux pour la recherche, la pratique clinique et la médecine personnalisée. Ce travail de modélisation et de compréhension de la circuiterie neuronale pourrait donc avoir un impact réel sur la vie des patients et sur l’amélioration des pratiques thérapeutiques. 

Mes travaux de recherche se concentrent sur l’imagerie du connectome, et plus particulièrement sur la représentation et l’intégrité des connexions.

Auteur(e)

Maxime Descoteaux
Université de Sherbrooke

Maxime Descoteaux est professeur titulaire au département d’informatique de la Faculté des Sciences de l’Université de Sherbrooke. Il est également chercheur au Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke (CHUS). En 2009, il a fondé le Laboratoire d'Imagerie de la Connectivité de Sherbrooke (SCIL).