Дисертації: "Hémorragie cérébrale – Imagerie par résonance magnétique"

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Derex, Laurent. "Étude IRM des facteurs prédictifs du pronostic clinique et du risque hémorragique des infarctus cérébraux traités par thrombolyse intraveineuse." Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10076.

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Анотація:

Nous avons évalué l'influence des paramètres cliniques et IRM préthérapeutiques sur l'évolution clinique, la recanalisation, le volume d'infarctus final et le risque de transformation hémorragique dans une série consécutive de 49 patients traités par thrombolyse intraveineuse pour un accident ischémique du territoire carotidien. La sévérité de l'état neurologique initial, mesurée par le score NIHSS, est l'indicateur pronostique le plus robuste. Les patients porteurs d'occlusion carotidienne sont ceux qui présentent l'état neurologique initial le plus grave, les anomalies hémodynamiques IRM les plus sévères, le volume de " tissu à risque " le plus important, le plus faible taux de recanalisation et l'évolution clinique la plus défavorable après administration de l'activateur tissulaire du plasminogène (tPA). La recanalisation à J 1 et le volume de l'anomalie de diffusion initiale sont des facteurs indépendants qui influencent le volume d'infarctus final. Le rapport des volumes d'infarctus final / volume de l'anomalie de diffusion à J 0 suggère la réversibilité partielle des anomalies de diffusion en cas de recanalisation efficace. La présence d'une hyperdensité artérielle scanographique est associée à des volumes lésionnels plus importants sur les séquences de diffusion et de perfusion et représente un facteur prédictif indépendant d'hémorragie. Notre étude suggère que les patients ayant un nombre limité de microhémorragies sur les séquences T2* peuvent être traités de façon relativement sûre par le tPA intraveineux. Il existe une influence significative des valeurs préthérapeutiques du coefficient apparent de diffusion (ADC) sur le risque hémorragique

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Schaeffer, Mathilde. "Lésions cérébrales induites par hypoxie ou hypoxie-ischémie prénatale : étude par immunohistochimie et imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM)." Paris 7, 2003. http://www.theses.fr/2003PA077112.

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Gaberel, Thomas. "Hémorragie cérébrale spontanée et système de la fibrinolyse : aspects physiopathologiques, diagnostiques et thérapeutiques." Caen, 2015. http://www.theses.fr/2015CAEN3002.

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Анотація:

Les hémorragies intracérébrales (HIC) spontanées sont une forme grave d’accident vasculaire cérébral (AVC), parfois associées à une hémorragie intraventriculaire (HIV). Nous avons montré dans une méta-analyse d’essais cliniques, que l’injection d’un agent fibrinolytique dans les ventricules, améliore le pronostic des patients présentant une HIV. Les résultats diffèrent en fonction de l’agent fibrinolytique utilisé: l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) ne paraissait pas bénéfique, contrairement à l’urokinase. Cette différence pourrait être liée aux propriétés toxiques du tPA, ce que nous avons alors testé dans un modèle d’HIV. Nous avons démontré que le tPA, contrairement à l’Urokinase, présentait des propriétés excitotoxiques et pro-inflammatoires, conduisant à un devenir fonctionnel moins bon. Le tPA est néfaste en augmentant la transmission dépendante des récepteurs de type N-Methyl-D-Aspartate (NMDA). Lors d’une HIC, le tPA est surexprimé pour permettre la lyse de l’hématome, mais pourrait être toxique. Nous avons traité des animaux présentant une HIC avec un anticorps inhibant la fixation du tPA sur le récepteur NMDA, ce qui diminuait l’inflammation, la mort neuronale et améliorait le devenir neurologique. L’IRM est la modalité d’imagerie de choix pour différencier un AVC ischémique et hémorragique. De nombreux patients présentant un AVC sont traités par oxygénothérapie. Or l’oxygène modifie le signal IRM. Nous avons montré qu’une oxygénothérapie faisait disparaitre les images d’HIC en T2* chez la souris. Ce phénomène constitue un piège diagnostique, mais peut-être utilisé pour sensibiliser les techniques d’imagerie moléculaire ou de perfusion
Spontaneous intracerebral hemorrhages (ICH) are a severe form of stroke. ICH might be associated with intraventricular hemorrhage (IVH). In a meta-analysis of clinical trials, we have shown that the injection of a fibrinolytic agent within the ventricles improves the outcome of patients with severe IVH. However, the results depend on the fibrinolytic agent used: tissue plasminogen activator (tPA) appeared as not beneficial, whereas Urokinase was. This difference could be due to the neurotoxic properties of tPA, which we investigated then in a murine model of IVH. When comparing both fibrinolytic agents, we found that, unlike Urokinase, tPA increased neuronal death and inflammation, resulting in a neurological outcome worse than after treatment with Urokinase. TPA is noxious by promoting NMDA-mediated glutamatergic neurotransmission. Accordingly, since ICH induces an overexpression of tPA in an intend of hematoma clearance, this endogenous tPA could also have toxic action via its effect on NMDA receptors. We have treated rats suffering from an ICH with an antibody inhibiting the interaction between tPA and NMDA receptors. This strategy decreased neuronal death and inflammation around the hematoma, resulting in a better functional outcome. MRI is the imaging modality of choice for stroke diagnosis, especially to differentiate hemorrhagic and ischemic cases. Many stroke patients are treated by oxygen therapy. But oxygen alters MRI signals. In mice, we found that T2* evidence of ICH disappear under oxygen therapy. This could lead to wrong diagnoses, but we have also shown that this phenomenon might be helpful in improving the sensitivity of PWI or molecular imaging

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Goulay, Romain. "Hémorragies intracrâniennes & système glymphatique." Caen, 2016. http://www.theses.fr/2016CAEN3161.

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Анотація:

L’hémorragie cérébrale est la forme la plus sévère d’accident vasculaire cérébral (AVC). Cette pathologie se décompose en deux phases majeures : une lésion primaire créée par la diffusion de sang frais à partir d’une brèche vasculaire ou d’un anévrisme rompu, puis une lésion secondaire résultant de processus inflammatoires et œdémateux. Dernièrement, il a été montré que l’hémorragie intracérébrale provoque un dysfonctionnement du système glymphatique chez le rongeur, système de drainage des métabolites cérébraux. Mes travaux se sont concentrés sur la recherche de stratégies thérapeutiques sur plusieurs modèles d’hémorragies et chez différentes espèces animales. Il a été ainsi démontré que l’utilisation d’un activateur tissulaire du plasminogène (tPA) optimisé, couplé à la fibrinolyse in situ permet le drainage de l’hémorragie intracérébrale sans potentialisation de l’œdème. A l’inverse, le tPA semble être un élément clé des processus menant à la rupture anévrismale, et doit être considéré comme une nouvelle cible pour prévenir la croissance et la rupture de cette anomalie vasculaire, provoquant généralement une hémorragie sous-arachnoïdienne. Mes travaux ont également mis en évidence une perturbation du système glymphatique chez le gyrencéphale. L’injection de tPA en intraventriculaire permettrait de relancer la perfusion du système glymphatique, et par conséquent le drainage des déchets produits lors d’une hémorragie. Ces résultats permettent d’étendre le champ d’action de l’activateur tissulaire du plasminogène, généralement réservé pour l’AVC ischémique, au traitement des hémorragies cérébrales
Cerebral hemorrhage is the most severe form of stroke. This pathology is divided into two major phases: a primary lesion created by the release of fresh blood from a vascular breach or a ruptured aneurysm, then a secondary lesion resulting from inflammatory and edematous processes. Lately, it has been shown that intracerebral hemorrhage causes dysfunction of the glymphatic system in rodents, the system of cerebral metabolites drainage. My work consisted on finding therapeutic strategies using several models of hemorrhages and several animal species. It was thus demonstrated that the use of an optimized tissue-type plasminogen activator (tPA) with in situ fibrinolysis allows drainage of intracerebral hemorrhage without potentiation of edema. In contrast, tPA appears to be a key element of the process leading to aneurysmal rupture, and should be considered as a new target to prevent the growth and rupture of this vascular anomaly, usually causing a subarachnoid hemorrhage. My work has also revealed a disturbance in the glymphatic system of primate. The intraventricular injection of tPA would rescue the glymphatic perfusion resulting in the drainage of waste products during a hemorrhage

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Puy, Laurent. "Mécanismes et Conséquences de l’Oedème Cérébral sur le Pronostic des Hémorragies IntraCérébrales Spontanées." Thesis, Université de Lille (2018-2021), 2021. http://www.theses.fr/2021LILUS058.

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Анотація:

L'hémorragie intracérébrale spontanée (HIC) est associée à un pronostic dramatique et reste dépourvue de traitement spécifique. Par conséquent, une meilleure compréhension de ses mécanismes physiopathologiques et de ses conséquences est impérative. La zone péri-hémorragique, communément appelée "oedème péri-hémorragique" (OPH), pourrait faire l’objet de thérapies ciblées. Cependant, ses mécanismes, son évolution naturelle et sa valeur pronostique restent encore à préciser. Cette thèse avait pour but d'étudier les mécanismes et les conséquences de cet OPH. Pour ce faire, nous avons combiné une approche expérimentale (modèle animal d'HIC) et une approche neuropathologique (étude post-mortem sur tissu humain). Nous avons utilisé le modèle de double injection de sang autologue pour reproduire une HIC chez une large cohorte de rats mâles et femelles. Dans une première étude, nous avons montré à quel point l'IRM multimodale est un outil fiable pour suivre la progression dynamique des lésions péri-hémorragiques et nous avons caractérisé la cinétique des différents composants de l'OPH (densité en eau, atteinte [micro-]vasculaire, neuro-inflammation et dépôts de fer). Dans une deuxième étude, nous avons examiné les conséquences à court et à long terme de l'HIC. Nous avons montré qu'une HIC profonde provoque une atteinte cognitive hippocampique et non hippocampique à long terme, contrastant avec une récupération locomotrice spontanée précoce. Nous avons par ailleurs montré qu’une HIC striatale focale induit une atrophie et un hypométabolisme cérébral à distance, impliquant les structures du système limbique et les zones corticales. Nous avons mené une étude post-mortem sur 19 cas de patients décédés d’HIC. Nous avons prouvé l'infiltration de Neutrophil extracellular Traps (NETs) dans le coeur de l’HIC mais également dans l’OPH. Nous avons également étudié la cinétique naturelle du processus de résorption du sang après une HIC, en nous concentrant sur la voie du récepteur scavenger des monocytes-macrophages (CD163) / hème oxygénase-1 (HO-1). Nos résultats contribuent à affiner notre perception de l’OPH, à renforcer les liens entre recherche clinique et pré-clinique, et, nous l’espérons, à identifier des stratégies thérapeutiques innovantes pour l'HIC
Spontaneous intracerebral haemorrhage (ICH) is associated with a dramatic prognosis and remains devoid of specific treatment. Therefore, understanding the mechanisms of ICH pathology and repair is a matter of high priority. The peri-haemorrhagic zone, commonly called "peri-haematomal oedema" (PHE), might be a promising candidate for therapeutic interventions. However, its underlying mechanisms, natural evolution and prognostic value remain to date unclear. This thesis aimed at studying the mechanisms and consequences of this PHE. To do so, we combined an experimental (animal model of ICH) and a neuropathological (post-mortem study on human tissue) approach.We used the double autologous blood injection model to reproduce ICH in a large cohort of male and female rats. In a first study, we showed how multimodal MRI is a reliable tool to track the dynamic progression of peri-haematomal injuries and we characterized the kinetics of different PHE components (water content, [micro]-vessel injuries, neuro-inflammation and iron deposits). In a second study, we investigated the short and long-term consequences of ICH. We reported that a deep ICH provokes long term cognitive impairments in rats that affects both hippocampal and non hippocampal aspects of cognition contrasting with early spontaneous locomotor recovery. We also showed that focal striatal ICH induces distant brain atrophy and hypometabolism involving limbic system structures and cortical areas. We included 19 cases of patients who died from ICH in a post-mortem study. We provided evidence for Neutrophil extracellular Traps (NETs) infiltration within the haematoma core but also and within the PHE. We also investigated the natural kinetic of natural blood clearance process after ICH in human brain tissue with a focus on the monocyte-macrophage scavenger receptor (CD163)/hemoxygenase-1 (HO-1) pathway. Our findings contribute to refine our perception of PHE, to optimize the translational pipeline and, hopefully, to identify innovative therapeutic strategies for ICH

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Fortin, Alexandre. "Simulation d'expériences d'angiographie cérébrale par résonance magnétique." Thesis, Reims, 2017. http://www.theses.fr/2017REIMS038/document.

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Анотація:

Au cours des dernières décennies, l'angiographie par résonance magnétique a été utilisée comme routine clinique pour l'exploration précise et non invasive des vaisseaux sanguins, ainsi que pour le diagnostic des affections neurovasculaires les plus courantes. Plusieurs méthodes spécifiques ont été développées pour simuler numériquement le procédé de formation des angiographies. Cependant, à ce jour, la plupart des logiciels de simulation IRM avancés sont exclusivement spécialisés dans l'imagerie des tissus statiques. Le présent travail a donc été réalisé pour étendre les possibilités d'un logiciel existant afin de proposer un outil complet pour la simulation IRM des écoulements fluides. L'efficacité de cette approche est démontrée en reproduisant les principales séquences angiographiques et les artéfacts de flux les plus courants. Pour finir, des applications sur des simulations de flux sanguins dans des géométries de vaisseaux réalistes sont présentées
During the last decades, magnetic resonance angiography has been used as a clinical routine for precise and non-invasive exploration of vessels, as well as for diagnosis of the most common neurovascular diseases. Several dedicated methods were developed to simulate specifically the process of angiographic acquisitions. Though, currently, most of advanced MRI simulators are exclusively specialized in static tissues imaging. This work was carried out to expand the possibilities of one of those simulators in order to propose a complete tool for MRI simulation of flow motion.The efficiency of this approach is proven by replicating the main angiographic pulse sequences and the most common flow artifacts. Finally, applications are provided on simulations of blood flow in realistic vessels geometries

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Chipon, Emilie. "IRM fonctionnelle quantitative appliquée à la vasoréacivité cérébrale." Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10003.

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En neurosciences et en médecine, l'imagerie fonctionnelle de la perfusion cérébrale permet de caractériser les variations régionales du couplage neurovasculaire et de la vasoréactivité aux gaz circulants. Grâce à l'IRM par marquage des spins artériels (ASL), il est possible de mesurer la perfusion de façon quantitative, dynamique et reproductible sans injection de produit de contraste. Ce travail méthodologique a consisté à mettre en place et optimiser une séquence IRM de quantification de la perfusion par ASL pour étudier la vasoréactivité cérébrale. Pour disposer d'une mesure quantitative avec une sensibilité maximale, des simulations numériques et des expériences sur sujets sains ont permis d'optimiser : l'amplitude des impulsions RF, en prenant en compte l'hétérogénéité du champ B1 ; les délais des impulsions d'inversion pour supprimer le signal statique ; la position de la zone de marquage par rapport au champ de transmission du résonateur RF ; l'espacement minimal entre la zone de marquage et la région d'intérêt ; la durée de bolus et le temps d'attente avant l'acquisition. Une méthode originale de caractérisation rapide du bolus de sang marqué en début de chaque expérience a été développée pour permettre un paramétrage optimal de la séquence pour chaque sujet. Ces méthodes ont été utilisées pour caractériser les effets de l'inhalation de mélanges d'oxygène et de carbogène à teneur variable en CO2 sur la perfusion cérébrale chez des sujets sains. En parallèle, les mêmes méthodes de perfusion sont utilisées dans une étude qui vise à caractériser la vasoréactivité cérébrale dans la maladie d'Alzheimer
In neurosciences and medicine, functional imaging of brain perfusion is a mean to characterize regional variations of neuro-vascular coupling and alterations of the vasoreactivity to circulating gases in patients. Arterial Spin Labeling (ASL) is an MRI method which provides a quantitative and reproductible measure of brain perfusion and its dynamical changes, without the need for injection of contrast agents. This thesis presents the implementation of an MRI sequence for the quantification of cerebral blood flow by ASL and its optimization for the study of cerebral vasoreactivity. To obtain a quantitative measure with maximal sensitivity, numerical simulations and experiments on healthy subjects have allowed to optimize: the amplitude of RF pulses, the inversion pulse delays to suppress static signal, the limits of the position of the tagging band with respect to the RF resonator, the minimal allowable gap between tagging band and region of interest, the bolus duration and delay time before acquisition. An original method to rapidly caracterize the bolus of labeled blood in each session has been developed to provide an optimal parametrization of the sequence for each subject. These methods have been used to characterize the effects of inhalation of oxygen and carbogen mixtures with varying CO2 concentrations on perfusion in healthy subjects. In parallel, the same perfusion methods are used in a study to characterize cerebral vasoreactivity in Alzheimer's Disease patients

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Bourgeois, Marc. "Correction des mouvements intra-image en imagerie d'activation cérébrale par résonance magnétique." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10143.

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L'exploration par resonance magnetique nucleaire de l'activite du cortex cerebral humain a connu des developpements importants depuis le debut des annees 1990. Elle s'appuie sur la detection de faibles variations du signal rmn (1-2%) liees aux activations corticales. L'identification des reponses fonctionnelles, est donc tres sensibles aux mouvements du sujet. L'analyse indique que des mouvements, memes de tres faibles amplitudes (0,5 degre pour les rotations et 0,2 pixel pour les translations), conduisent a des distorsions des cartes d'activation. L'objectif de cette these est de restaurer les donnees affectees par des mouvements solides intra-image du sujet. Un algorithme de correction des effets de mouvement a ete developpe pour traiter les signaux mesures selon un echantillonnage cartesien dans l'espace de fourier. Les mouvements (rotations et translations) aleatoires conduisent a un echantillonnage pseudo aleatoire du signal et modifient la phase de celui-ci. Ceci se traduit par des artefacts superieurs a 2% lorsqu'on applique directement la transformation de fourier rapide pour reconstruire l'image. La methode decrite pour estimer les parametres de mouvement assure une precision d'estimation de 0,05 degre et 0,05 pixel. L'etude indique que les images ne peuvent pas etre reconstruites par des methodes d'interpolation classiques. Deux methodes de reconstruction ont ete testees : l'algorithme du gridding et un estimateur bayesien. Les resultats obtenus ont permis de retenir l'estimation bayesienne qui reduit les artefacts a un niveau proche de celui du bruit de l'acquisition. La methode proposee permet la correction absolue des translations et la correction relative des rotations intra-image. Son application a des examens d'activation cerebrale accroit nettement la precision des cartes d'activation fonctionnelle.

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Blanc, Frédéric. "Neuromyélite optique de Devic : troubles cognitifs et imagerie cérébrale par résonance magnétique." Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/BLANC_Frederic_2010.pdf.

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Etat de la question : La neuromyélite optique (NMO) est une pathologie inflammatoire du système nerveux central se caractérisant par l’association de myélites et névrites optiques. L’IRM cérébrale est le plus souvent normale en début de maladie. Par ailleurs la présence de lésions inflammatoires cérébrales n’a été retrouvée que chez 10% des patients. La recherche d’une atteinte cognitive chez les patients atteints de NMO n’avait jamais été faite jusqu’à présent. Méthodes et résultats : 1. Nous avons comparé le statut cognitif de 30 patients NMO à 30 patients atteints de sclérose en plaques (SEP) et 30 sujets sains en utilisant la batterie BCcogSEP. Les troubles cognitifs chez les patients NMO (57%) étaient comparables aux patients SEP (37%), sous la forme d’un syndrome sous-cortico-frontal. 2. En spectroscopie par résonance magnétique, au niveau de la substance blanche (SB) et la substance grise (SG) d’apparence normale, il n’était pas retrouvé d’anomalies. 3. Le volume cérébral global et focal a été analysé pour 32 sujets NMO et 32 témoins en SB et SG par les méthode SIENAx et VBM. Nous avons trouvé une diminution de volume cérébral en SB à la fois globale et focale, et des corrélations cohérentes entre le volume de SB global, focal et les troubles cognitifs. Conclusion : Ainsi, nous montrons pour la première fois l’existence de troubles cognitifs et une atrophie cérébrale en rapport dans la NMO, alors qu’elle était considérée comme une maladie restreinte à la moelle et aux nerfs optiques. Il convient désormais de tenter de mieux comprendre l’origine de ces troubles cognitifs en analysant plus finement la SB par l’analyse en DTI des faisceaux de fibres et dysconnexions
Background : Neuromyelitis Optica (NMO) is an inflammatory disease of the central nervous system, characterized by myelitis and optic neuritis. Brain MRI is usually normal at the beginning of the disease. Moreover, brain inflammatory lesions are found in less 10% of cases. Cognitive testing has never been done before this study. Methods and Results: We compared 30 NMO patients to 30 multiple sclerosis (MS) patients and 30 healthy subjects, using the BCcogSEP. Cognitive impairment was found to be the same in NMO (57%) and MS (37%) patients: a frontal subcortical cognitive impairment. In MR-spectroscopy, in normal appearing white matter (WM), an grey matter (GM), we found no abnormalities. Global and focal brain volumes were analyzed in 32 NMO patients and 32 controls for WM and GM using SIENAx and VBM methods. We found a diminished global and focal WM, and coherent correlations between global and focal WM and cognitive dysfunctions. Conclusion: We have demonstrated for the first time the existence of cognitive impairment and a correlated atrophy in NMO, although it was considered as a restricted disease to the spinal cord and optic nerves. It is of importance now to better understand the origin of such dysfunction in analyzing the white matter and dysconnexions by DTI

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Milles, Julien. "Modélisation et correction des inhomogénéités d'intensité en imagerie cérébrale par résonance magnétique." Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0084/these.pdf.

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Ce travail concerne la modélisation et la correction des inhomogénéités d'intensité en imagerie cérébrale par résonance magnétique. Le premier volet de nos travaux modélise l'intensité d'un pixel en fonction des paramètres physiques liés à l'objet et à l'imageur. Nous proposons ensuite quatre méthodes d'estimation afin de calculer les profils de sensibilité en émission et détection des antennes radio-fréquence pour des objets homogènes et hétérogènes. La deuxième partie de notre travail consiste en la correction des images obtenues par résonance magnétique. Nous avons développé une première approche fondée sur les paramètres issus de la modélisation précédente. L'autre est fondée sur la coopération de deux algorithmes privilégiant des informations soit spatiales, soit fréquentielles. Ces méthodes ont été validées sur des données réelles issues de fantômes et du cerveau d'un volontaire sain. Les résultats obtenus sont très satisfaisants et ouvrent de nouvelles voies algorithmiques
This work deals with modelisation and correction of intensity inhomogeneity for magnetic resonance images of the brain. We first modelise intensity variation for a given pixel according to physical parameters which depend on the object being imaged and the machine. We propose four estimation methods to compute transmission and reception radio-frequency coils sensitivity profiles for homogeneous and heterogeneous objects. Subsequently we propose two different approaches to correct magnetic resonance images. We first expose a method which uses the parameters computed with the modelisation described before. The second solution is based on a cooperative framework between two algorithms which work in two separate domains, using spatial or spectral informations. Those methods have been validated on real dataset from phantoms and a volunteer’s normal brain. Results are very satisfactory and open new algorithmic approaches

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Makni, Salima. "Détection-estimation conjointe de l'activité cérébrale en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112220.

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Dans cette thèse, nous discutons et proposons un certain nombre de méthodes pour l'analyse intra-sujet de l'activité cérébrale en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). L'IRMf est une modalité permettant d'explorer l'activité neuronale du cerveau. L'IRMf met en évidence l'activation de zones particulières du cortex cérébral en utilisant un agent de contraste endogène : la désoxyhémoglobine qui est paramagnétique et dont la concentration varie lors d'une activation neuronale. Dans ce manuscrit, nous commençons tout d'abord par présenter les différentes méthodes qui ont été proposées dans la littérature pour détecter les régions du cerveau qui sont activées par un paradigme expérimental. Cette analyse de détection nécessite une connaissance de la fonction de réponse hémodynamique (FRH). Nous présentons ensuite certaines approches utilisées en IRMf pour estimer la dynamique temporelle la FRH, nous décrivons notamment notre contribution à ce niveau. L'estimation de cette fonction se fait dans les régions du cerveau connues a priori comment étant activées. Généralement, détection et estimation sont faites séparément, alors qu'il est bien évident que les performances de chacune dépendent de la connaissance de l'autre. C'est pour cette raison que nous avons élaboré dans cette thèse une approche régionale où détection et estimation sont faites conjointement. Nous généralisons la méthode pour pouvoir utiliser cette technique pour tous les voxels du cerveau. Nos résultats offrent ainsi une description parcel par parcel du cerveau, pour chacune une forme spécifique de la FRH est fournie. La méthode fournie aussi une carte de classification des voxels en deux ou trois classes d'activité
In this thesis, we discuss and propose methods for within-subject functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) data analysis. FMRI is a recently developed neuroimaging technique with the capacity to map neural activity with high spatial precision. To localize activated brain areas, the method utilizes local blood oxygenation changes which are reflected as small intensity changes in a special type of MR images. In the following manuscript, we first present the different approaches, proposed in the literature, to detect regions of the brain that are activated in a given experimental paradigm. Generally, such detection step needs to fix a model for the hemodynamic response function (HRF). We then describe some techniques used in fMRI to estimate the temporal dynamic of the HRF, we introduce our contribution among such techniques. Such estimation needs a prior knowledge of the localization of brain regions that are activated. Detection and estimation are generally performed separately, when it is well known that the performance of the one depends on the knowledge of the other. That's why, in this thesis we propose a regional approach where both detection and estimation are done at the same time. We extend our technique to deal with all brain voxels. Results give a parcel by parcel description of the brain, for every one, a specific HRF estimation is given. In addition, the method induces a spatial map of brain voxel classification in two or three activity classes

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Van, de moortele Pierre-françois. "Irm fonctionnelle cérébrale à 3 Tesla : développements méthodologiques." Paris 11, 1999. http://www.theses.fr/1999PA11T018.

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Le cadre de ce travail est l'optimisation des protocoles d'IRM fonctionnelle cérébrale chez l'homme basés sur les propriétés paramagnétiques de la désoxyhémoglobine, sur un imageur à haut champ (3 Tesla). Cette technique expose à de nombreux obstacles méthodologiques. En particulier, les séquences Echo Planar choisies pour leur extrême rapidité d'acquisition, sont très sensibles à certains artefacts (déformations image dédoublée) et produisent un bruit acoustique intense. Ces effets sont aggravés par l'existence d'un haut champ magnétique. Nous avons proposé, validé et mis en œuvre des développements méthodologiques originaux pour corriger cerfains artefacts et améliorer les conditions de réalisation de ces études : Nous avons mis en œuvre une technique de correction des distorsions géométriques (selon P. Jezzard), que nous avons validée sur des mesures d'activation cérébrale. Pour supprimer l'image "fantôme" caractéristique des séquences Echo Planar, nous avons modifié une technique de double échantillonnage (selon Yang) pour l'Echo Planar à encodage continu, et programmé un algorithme spécifique de reconstruction. Le bruit de la séquence gênant la compréhension des stimuli verbaux, nous avons modifié des séquences, validées sur fantôme, comportant des périodes de silence pour présenter le matériel verbal aux sujets adaptées aux exigences temporelles des paradigmes "en bloc" et des paradigmes "événementiels". Nous avons développé et validé un outil pour corriger systématiquement les déphasages intercoupés dus à l'étalement dans le temps de l'échantillonnage des coupes d'un volume de cerveau, après avoir mis en évidence les biais que produisent ces déphasages. Pour appréhender les mouvements involontaires de la tête, une des principales causes d'échec dans les protocoles d'IRM fonctionnelle, nous avons démontré la faisabilité, sur fantôme et chez le volontaire, d'un système de mesure directe basé sur des marqueurs externes non protoniques
The aim of this work is to optimize functional studies of the human brain on a whole body 3 Tesla MRI scanner. A number of artifacts were to be fixed, mainly related to the Echo Planar Imaging sequence, which affords extremely fast acquisition rates, but is highly sensitive to strong artifacts (distortion, ghost image) and produces a high level of noise. These effects are even worsened at high magnetic field values. We proposed, validated and implemented sorne original methodological approaches to attenuate some artifacts and improve the quality of fMRI studies conducted in the laboratory. We have implemented a correction procedure for image distortions (from P. Jezzard) that we have validated on cerebral activation measurements. To suppress the ghost image, which is characteristic of Echo Planar Imaging, we modified a double sampling technique (from Yang), for continuous phase encoding Echo Planar Imaging, and we wrote a specifie algorithm needed for image reconstruction. To present auditory stimuli in the context of the high level of noise, we designed two modified Echo Planar sequences with the insertion of silent periods to present verbal material to the subject. One sequence is dedicated for blocked design experiments, the other for event-elated paradigms. The modified sequences were also validated in phantom studies. After having shown that sarnpling the brain slice by slice over time produced significant bias in images analysis, we have developed and implemented a correction algorithm to interpolate samples on the first slice acquisition time for each brain volume. Head motions are one of the main sources of unsuccessful fMRI studies. To measure the head position in the magnet, we demonstrate the feasibility of a method based on non proton fiducial markers, the position of which is measured by projections interleaved in the Echo Planat imaging scheme

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Klein, Isabelle. "Etude anatomo-fonctionnelle du cortex visuel primaire au cours de l'imagerie visuelle : approche par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle." Paris 11, 2003. http://www.theses.fr/2003PA112291.

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L'imagerie mentale visuelle désigne l'acte de recréer une image en l'absence de stimulation sensorielle externe à partir de représentations stockées en mémoire. De nombreux travaux issus de la psychologie expérimentale, de l'étude neuropsychologique de patients cérébro-lésés et de l'imagerie cérébrale fonctionnelle indiquent que l'imagerie et la perception visuelles partagent des propriétés fonctionnelles et des structures anatomiques communes. L'implication du cortex visuel primaire (aire V1) au cours de l'imagerie visuelle fait cependant l'objet d'une importante controverse, notamment parce que son activation n'est retrouvée qu'inconstamment en imagerie cérébrale fonctionnelle. Dans ce contexte, nous avons utilisé l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle afin de détecter et caractériser l'activation du cortex visuel primaire au cours de l'imagerie visuelle. Dans une première étude, l'activation de V1 a été étudiée au cours d'une tâche de génération d'image suivie d'une tâche d'évaluation de caractéristiques physiques ou abstraites liées à l'objet visualisé. Les résultats montrent une activation transitoire, reproductible dans V1, comparable au cours des deux tâches d'imagerie. L'activation de V1 augmentait lors de la tâche d'évaluation, sans différence significative observée selon la nature concrète ou abstraite des caractéristiques. Le rôle de l'attention et d'un effet d'amorçage visuel à bas-niveau sont discutés. L'activation de l'aire visuelle primaire est confirmée dans une deuxième étude où la tâche d'imagerie visuelle reposait sur un rappel en mémoire de stimuli visuels d'orientation, horizontale ou verticale. L'étude suggère que la formation d'images visuelles est associée à un réseau d'activation occipitale dont la topographie correspond aux coordonnées corticales attendues du champ visuel. La localisation spatiale des activations au sein de V1 et des aires il adjacentes a été établie à l'aide d'une cartographie fonctionnelle rétinotopique. Ces résultats bien que non reproduits chez l'ensemble des sujets testés, sont en faveur d'un mode d'organisation rétinotopique des images visuelles
Visual imagery is a brain state that gives rise to visual experience on the basis of stored information, not current input from the eyes. Convergent results from psychophysical, neuroimaging and studies of brain damaged patients have shown that mental imagery shares many of the functional properties and cortical structures used in visual perception. However a fundamental question that remains unresolved is whether visual imagery shares the "low-level" neural mechanisms required to perceive the external world. We used event-related functional magnetic resonance imaging to detect and characterize the activity in the primary visual cortex (or area V1) during visual imagery. In a first experiment, we tested two general hypotheses: The first was that V1 is activated only when images with many details are formed and used, and the second was that V1 is activated whenever images are formed, even if they are not necessarily used to perform a task. The results revealed reproducible transient activation in this area whenever subjects generated or evaluated a mental image. This transient activation was strongly enhanced when subjects evaluated characteristics of objects, whether or not details actually needed to be extracted from the image to perform the task. In a second experiment, we tested the hypothesis that the orientation of a visualized pattern is directly reflected by the orientation of activity in retinopically organized early visual cortices. The primary visual cortex of primates, including humans, is retinotopically organized; the spatial pattern of light striking the retinas is physically preserved (with some metric distortions) on the surface of cortex itself. We asked subjects to view or visualize a flashing bar either vertically or horizontally. The results show that for most subjects, the topography of the activation produced by imagined stimuli closely matched corresponding cortical representations of the visual field. Although understanding the precise nature of neural mechanisms that causally link activity in area V1 to visual imagery requires further investigation, the present results provides strong evidence that visual mental imagery recruits the earliest stages of the visual system

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Chabert, Stéren. "Développements méthodologiques pour l'imagerie cérébrale de diffusion in vivo chez l'homme." Compiègne, 2004. http://www.theses.fr/2004COMP1513.

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L'IRM de diffusion est une méthode d'exploration in vivo dont l'utilité et la finesse ne sont plus à démontrer. Sa sensibilité à la structure dynamique des tissus à l'échelon microscopique lui permet d'apporter une information précieuse sur l'état des tissus étudiés. En particulier les fibres de matière blanche présentent une structure anisotrope, anisotropie que la diffusion permet de quantifier à l'aide d'index directement liés au bon état de ces structures. Néanmoins les techniques actuelles ne permettent pas d'avoir accès à l'ensemble des régions du corps humain de par la présence d'artéfacts inhérents à l'imagerie écho planaire. Une première partie de ce travail a porté sur l'utilisation d'une séquence originale, FSE non CPMG, pour mesurer l'anisotropie de diffusion dans le nerf optique in vivo chez l'homme. Les résultats obtenus montrent le potentiel de cette approche pour le diagnostic, la compréhension et le suivi des pathologies du nerf optique. Il reste cependant que l'interprétation exacte du signal de diffusion est encore sujette à caution. De nombreux groupes ont rapporté la présence simultanée de plusieurs coefficients de diffusion apparents dont l'origine est controversée. L'attribution de coefficients lents et rapides aux compartiments intra et extracellulaire ou à des phénomènes de diffusion restreinte par les membranes cellulaires n'est pas résolue. L'objectif de la seconde partie du travail a été de caractériser par le formalisme q-space la distribution in vivo des déplacements de l'eau afin d'en étudier la déviation par rapport à une distribution gaussienne, correspondant à une diffusion libre. L'index retenu est l'index de kurtosis. L'écart à la gaussienne est plus marqué dans les faisceaux de matière blanche orientés perpendiculairement à la direction de mesure, suggérant la présence d'effets de restriction. Cette méthodologie originale apparaît très prometteuse pour mieux cerner les effets structuraux pouvant affecter les processus de diffusion
Methodological developments for in vivo cerebral diffusion imaging ABSTRACT Diffusion MRI is an in vivo exploration tool well-known for its usefulness and precision. Its high sensitivity to tissue dynamical microstructure brings precious information on tissue state. This is specially true in the case of white matter fibers that present an anisotropic structure. Diffusion permits to quantify this anisotropy through indices directly linked to the structure state. Yet actual methods do not allow to access certain regions of the human body due to the artifacts inherent to the echo planar imaging techniques. The first part of this thesis consists in using an original sequence, non-CPMG FSE, to measure diffusion anisotropy in the human optic nerve in vivo. This approach could potentially improve diagnostic and management of optic nerve diseases. However, exact interpretation of the diffusion signal is still subject to questions. Several groups have reported more than one apparent diffusion coefficient, whose origin remains unknown. Attribution of these slow and fast diffusion coefficients to intra and extracellular compartments or to restricted diffusion phenomena through cellular membranes is not clear Jet. The purpose of the second part of this work is to characterize in vivo water displacement distribution through q-space formalism in order to study its deviation froID a gaussian distribution, corresponding to free diffusion. For this, the kurtosis index was chosen. Deviation froID a gaussian is measured to be more important in white matter fibers oriented perpendicular to diffusion weighting direction, suggesting the importance of restriction phenomena. This is a promising approach for a better understanding of structural matters that could affect diffusion phenomena

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Grosselin, Anne. "Étude des différentes fonctions de l'inhibition dans la schizophrénie : aspects cognitifs, cliniques et imagerie cérébrale." Montpellier 3, 2005. http://www.theses.fr/2005MON30072.

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Nous nous proposons dans ce travail d'étudier les processus d'inhibition dans la schizophrénie. Cette fonction semble en effet être perturbée chez les schizophrènes et pourrait à la fois rendre compte des troubles retrouvés au sein des fonctions cognitives et sous-tendre les difficultés rencontrées par les patients dans leur vie quotidienne. Pour ce faire, nous avons cherché à mettre en lumière les défaillances des processus inhibiteurs chez les schizophrènes en regard du modèle théorique de l'inhibition d'Hasher, Zacks et May (1999) qui distingue trois fonctions dévolues aux processus d'inhibition : l'accès, la suppression et la restriction. Nous avons cherché à comprendre et à analyser la nature des déficits d'inhibition par le biais d'épreuves cognitives portant sur chacune de ces fonctions et mettant en jeu des traitements de l'information “ élémentaires ” ou plus complexes. L'étude en IRMf apporte un éclairage sur les réseaux cérébraux en jeu lors de la mise en œuvre des fonctions de suppression et de restriction chez les schizophrènes en comparaison de ceux des témoins. Les résultats obtenus mettent en évidence une perturbation sélective des fonctions inhibitrices dans la schizophrénie et confortent la nécessité de distinguer les différents processus mis en œuvre dans l'inhibition. Nos résultats font également ressortir la nécessité de prendre en compte la notion de ressource cognitive, indispensable à la mise en place de l'inhibition. En effet, plus la charge cognitive est élevée plus les déficits d'inhibition sont marqués. Les résultats de l'imagerie cérébrale vont dans ce sens
In this work, we study inhibitory processes in schizophrenia. These processes seem to be disturbed in schizophrenics and might explained patients' impairment in cognitive functioning and in daily life. So we tried to yield deficiencies in inhibitory processes in schizophrenics according to a theoretical model of inhibition proposed by Hasher, Zacks and May (1999). This model individualises three functions: access, deletion and restraint. We searched to analyse and to understand inhibitory processes and their deficiencies' by mean of cognitive designs aiming to express each of them according to “elementary” or more complex information treatments. We used fMRI in order to provide information on activation differences of neural networks for two of these functions, deletion and restraint, in schizophrenic patients and controls. Our results show selective disturbances in inhibitory processes in schizophrenia and confirm the necessity to individualise different processes involved in inhibition. Our results show also the pertinence of the concept of cognitive resources in understanding inhibitory processes, since cognitive deficiencies are related to cognitive loading of cognitive tasks. FMRI results are congruent with this hypothesis

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Yuan, Quan. "Modélisation d’anévrisme intracrânien." Thesis, Compiègne, 2018. http://www.theses.fr/2018COMP2402/document.

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Les anévrismes intracrâniens présentent des risques importants en raison de leur taux de rupture élevé et des conséquences qui peuvent être fatales comme lors d’hémorragies méningées. Afin d’effectuer une recherche hémodynamique sur l’anévrisme intracrânien in vitro, un fantôme est indispensable. Jusqu’à présent, des fantômes rigides ou simplifiés sont utilisés dans littérature, peu d’entre eux sont suffisamment fidèle à la réalité. Le travail de cette thèse se concentre sur la méthodologie de fabrication des fantômes patient-spécifiques d’anévrismes intracrâniens ainsi que leur mise en œuvre pour différentes utilisations. Ces fantômes possèdent la forme anatomique de l’artère du patient et une paroi élastique. Ils sont fabriqués en appliquant une technique originale de prototypage rapide. Les fantômes sont vérifiés selon plusieurs aspects. Pour effectuer des recherches hémodynamiques sur les fantômes, un banc d’essai compatible avec différentes modalités d’imagerie a été conçu. L’angiographie par résonance magnétique 2D par contraste de phase a été utilisée pour étudier l’hémodynamique des fantômes. Le comportement dynamique de paroi, les trajectoires 3D du flux et son champ de vélocité sont analysés. L’application potentielle dans domaine clinique du fantôme patient-spécifique a été aussi testée dans cette thèse, des simulations d’intervention sur des anévrismes intracrâniens ont été effectuées sur le banc d’essai et les fantômes, les résultats de différentes méthodes ont été analysés et comparés
Intracranial aneurysms are a hazard to human health because of their high rupture rate and fatal subsequence, such as subarachnoid hemorrhage. In order to carry out a hemodynamic research in vitro on the intracranial aneurysm, a phantom is indispensable. Until now, rigid or simplified phantoms are mainly used in the literature, few among them possess sufficient properties compared with reality. The work of this thesis focuses on the methodology of manufacturing patient-specific phantoms of intracranial aneurysms as well as their implementation for different uses. The phantoms have an anatomical shape of patient’s artery and an elastic wall. They are manufactured by applying an original rapid prototyping technique. The phantoms are examined and verified in different ways. In order to perform a hemodynamic research of the phantoms, a testing platform compatible with different imaging modalities has been designed and established. 2D phase-contrast magnetic resonance angiography was applied in the hemodynamic study of the phantoms. The dynamic behavior of the artery wall, the 3D path-line of flow and the velocity field of flow were analyzed. The potential application in the clinical domain of the patient-specific phantoms was also tested in this thesis, simulations of intervention on intracranial aneurysms were carried out with the testing platform and the phantoms, the results of different treatment strategies were analyzed and compared

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Tucholka, Alan. "Prise en compte de l'anatomie cérébrale individuelle dans les études d'IRM fonctionnelle." Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112063.

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Dans ce mémoire, nous présentons plusieurs études sur l’utilisation conjointe de l’anatomie sulco-gyrale et du signal fonctionnel, pour améliorer la localisation, la sensibilité et la reproductibilité de la détection de l’activité cérébrale en Imagerie par Résonance Magnétique. Dans un premier temps, nous comparons les statistiques fonctionnelles de groupe basé sur la surface du cortex avec des méthodes basées sur le volume. Nous constatons que les méthodes surfaciques amplifient la sensibilité en détectant des régions fonctionnelles plus nombreuses et plus fines. Puis nous considérons la possibilité de positionner des pics d’activations fonctionnelles en se basant sur les structures sulco-gyrales, pour montrer la nécessité de prendre en compte les informations surfaciques dans les méthodes de normalisations et dans les études de groupe. Nous décrivons ensuite une méthode basée sur l’utilisation simultanée de l’information anatomique et fonctionnelle, pour parcelliser la surface du cortex en régions fines et reproductibles au niveau de la population. Nous utilisons des modèles statistiques qui prennent en compte la variabilité anatomo-fonctionnelle et permettent d’optimiser le nombre de parcelles obtenues. Les parcelles ainsi crées peuvent servir de base pour définir un atlas anatomo-fonctionnel. Enfin une part importante de ce mémoire est consacrée à la description des outils de traitement de données de neuroimagerie. Nous effectuons une synthèse d’une partie des méthodes existantes pour segmenter les données anatomiques et traiter les données fonctionnelles. Nous décrivons et caractérisons notre expertise sur l’utilisation conjointe de nombreux logiciels
In this thesis, we show the results of several studies attempting to improve the position accuracy, the sensibility and the reproductibility of the detection of brain activity from images obtained in Magnetic Resonance Imaging by joint use of anatomical and functionnal data. Firstly, we compare functional group analysis performed in the volume and on the cortical surface. We show that statistics obtained by surface-based methods improve the sensivity, identifying a larger number of smaller functional regions. Later we consider the possibility of positioning foci on a local coordinates system based on anatomical structures, showing the advantage of incorporating the surface information in normalization procedures and group studies. A method based on the simultaneous use of anatomical and functional data, the provides fine and reproducible parcellation of the cortex surface, is then presented. We use statistical modelling to take into account the anatomo-functionnal variability within the population and optimize the number of parcels. This optimal model may be used to define an anatomo-functionnal atlas. Finally, a large part of the thesis concerns the description of tools used in processing the neuroimaging data. We analyze and incorporate into the processing pipeline several methods and available software packages used for segmentation of anatomical data and processing of functional data. This requires a careful and precise assessment of the methods and assumptions inherent to all these tools

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Bourgin, Julie. "Caractérisation de l’hyper-réactivité au stress en imagerie cérébrale par résonance magnétique chez le rongeur." Thesis, Paris 5, 2014. http://www.theses.fr/2014PA05P637/document.

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Hubert, Bénédicte. "Traitement implicite des émotions chez les personnes avec autisme : études comportementales et en neuroimagerie." Aix-Marseille 1, 2007. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2007AIX11057.pdf.

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Mon travail de thèse s'intéresse au traitement des émotions chez les personnes présentant un trouble du spectre autistique (ASD). A l'aide de 3 études comportementales chez des personnes ASD et neurotypiques, nous avons exploré le traitement implicite des émotions faciales, des émotions véhiculées par les mouvements du corps et des émotions contenues dans des scènes visuelles. Considérés dans leur ensemble, les résultats suggèrent une dissociation entre le traitement implicite des émotions portées par des personnes, traitement qui serait altéré chez les personnes ASD, alors que le traitement implicite des émotions contenues dans des scènes visuelles serait préservé. Ensuite, nous avons étudié les aires cérébrales recrutées lors de traitement explicite des émotions chez les personnes ASD. Les résultats suggèrent que les personnes ASD utilisent des stratégies plus attentionnelles pour identifier les émotions faciales que les personnes saines et n'activent pas les mêmes zones cérébrales.

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Vial, Francis. "Développement d'un modèle animal d'hypoxie-ischémie cérébrale du nouveau-né à terme : le porcelet, étude par SRM et IRM." Tours, 2001. http://www.theses.fr/2001TOUR3008.

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Actuellement, l'asphyxie périnatale présente encore une fréquence globale de 2 à 4 pour mille des naissances à terme. Dans ce contexte nous avons voulu développer un modèle expérimental animal d'hypoxie-ischémie (HI) cérébrale reproductible et mimant au mieux la pathologie clinique humaine. Une telle approche a été rendue possible gràce à trois principales méthodes d'investigation : la spectroscopie de résonance magnétique du phosphore (SRM31p) et du proton (SRM1H) et l'imagerie quantitative T2 (IRM). La reproductibilité de l'accident HI a pu être précisément contrôlée grâce à l'utilisation de la déplétion du rapport PCr/Pi mesuré par SRM31p. L'IRM quantitative T2 nous a permis de mettre en évidence l'apparition de l'oedème vasogénique dès le 3e jour suivant l'accident hypoxo-ischémique. Le SRM1H a été utilisée pour quantifier l'augmentation du lactate cérébral dès les premières deux heures qui suivent l'accident hypoxo-ischémique. Les résultats obtenus par SRM et IRM durant 7 jours nous permettent de conclure que ce modèle est reproductible et que les lésions cérébrales développées peuvent être corrélées aux atteintes du nouveau-né humain. Le modèle a alors été validé pour l'étude de l'efficacité de traitement neuroprotecteur. Ainsi nous avons pu mettre en évidence qu'une période de 72 heures d'hypothermie démarrée 2 heures après l'accident anoxo-ischémique avait limité l'atteinte cérébrale caractérisée par la diminution d'apparition de lactate et de l'oedème vasogénique. Les perspectives de ces travaux s'orientent donc vers l'évaluation de thérapeutiques à visée neuroprotectrice. De plus, l'utilisation de l'imagerie de diffusion et plus particulièrement l'étude du LCR par SRM1H haute résolution devrait apporter un complément précieux à ce modèle expérimental.

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Rabrait, Cécile. "Imagerie par résonance magnétique à haute résolution temporelle: Développement d'une méthode d'acquisition parallèle tridimensionnelle pour l'imagerie fonctionnelle cérébrale." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00204555.

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La séquence d'Imagerie Echo Planaire est largement utilisée pour l'acquisition des séries temporelles d'images nécessaires aux études d'imagerie fonctionnelle cérébrale. Cette séquence permet d'acquérir une trentaine de coupes couvrant le cerveau entier, avec une résolution spatiale de 2 à 4 mm et une résolution temporelle de 1 à 2 s. Elle est donc bien adaptée à l'analyse exploratoire des aires cérébrales activées, mais ne permet pas d'étudier précisément la dynamique temporelle de l'activation. Par ailleurs, une interpolation temporelle des données est nécessaire pour tenir compte des délais inter-coupes et l'acquisition 2D est source d'artéfacts d'origine vasculaire, en particulier à bas champs magnétiques. Afin d'améliorer l'estimation de la réponse cérébrale, cette thèse a eu pour objet le développement d'une séquence d'acquisition 3D à haute résolution temporelle, à 1.5T. Pour cela, la séquence d'Imagerie Echo Volume (EVI) a été combinée avec l'utilisation de l'imagerie parallèle et l'acquisition de champs de vue réduits. L'EVI permet l'acquisition d'un volume de l'espace de Fourier après une unique impulsion d'excitation, mais requiert des trains d'échos très longs. L'imagerie parallèle et la réduction des champs de vue permettent de réduire la durée des trains d'échos et de réaliser l'acquisition d'un volume de cerveau, avec peu de distorsions géométriques et de pertes de signal, en 200 ms. Tous les paramètres d'acquisition ont été optimisés afin de maximiser le rapport signal sur bruit de l'EVI localisé parallèle et de pouvoir détecter les activations cérébrales de manière robuste. La détection des activations cérébrales a été mise en évidence avec des paradigmes de stimulation visuels et auditifs, et des fonctions de réponses hémodynamiques à haute résolution temporelle ont pu être extraites. Afin d'améliorer le rapport signal sur bruit, les inversions matricielles nécessaires à la reconstruction parallèle ont été régularisées et l'influence du niveau de régularisation sur la détection des activations a été étudiée. Finalement, quelques applications potentielles de l'EVI parallèle ont été expérimentées, telles que l'étude des non-stationnarités de la réponse BOLD.

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Creac'h, Christelle. "Physiologie de la douleur et imagerie fonctionnelle cérébrale : une étude en IRM fonctionnelle sur l'activation cérébrale au cours d'une stimulation nociceptive aigue͏̈ chez 16 volontaires sains." Bordeaux 2, 1998. http://www.theses.fr/1998BOR23023.

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Sabbah, Patrick Maurice. "Imagerie cérébrale par résonance magnétique au service de l'anatomie fonctionnelle : du sensori-moteur à la cognition." Bordeaux 2, 1995. http://www.theses.fr/1995BOR28343.

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Belle, Valérie. "Le contraste en imagerie d'activation cérébrale chez l'homme par résonance magnétique nucléaire : aspects physiques et biophysiques." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10085.

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Анотація:

Ce travail est consacre aux aspects physiques et biophysiques de l'imagerie fonctionnelle cerebrale chez l'homme par resonance magnetique nucleaire. Dans le premier chapitre, le principe des techniques d'imagerie rapide, dont l'imagerie fonctionnelle est une des applications, est expose. Cette partie insiste notamment sur la sensibilite des differentes sequences aux parametres susceptibles de modifier le signal rmn lors d'une activation cerebrale. Les deux chapitres suivants presentent un ensemble de resultats experimentaux concernant l'imagerie des fonctions cerebrales motrices etudiees a 1,5 tesla avec une technique d'echo de gradient. Nous avons en premier lieu evalue les differents phenomenes physiologiques responsables des variations de signal detectees: variation du debit sanguin cerebral (effet de flux) et variation du taux d'oxygenation sanguine (effet de susceptibilite magnetique). Par la suite, nous avons demontre que les variations de signal observees provenaient de maniere predominante de certaines veines de drainage situees a la surface des zones corticales d'interet. Ce resultat nous a permis d'introduire le concept d'angiographie fonctionnelle. Le dernier chapitre est independant du sujet principal. Il concerne le developpement d'une technique d'acquisition rapide de profils d'excitation d'impulsions selectives

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Tropres, Irène. "Imagerie RMN de la microvascularisation cérébrale chez le rat : applications." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE19012.

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Chételat, Gaël. "Maladie d'Alzheimer au stade pré-démentiel : neuropsychologie et imagerie cérébrale." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO1T084.

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Stoquart-El, Sankari Souraya. "Cerebral hydrodynamics imaging : from physiology to pathology." Amiens, 2009. http://www.theses.fr/2009AMIED003.

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Le développement de séquences spécifiques sensibles au flux (PC) en imagerie par résonance magnétique (IRM) a permis de réaliser une étude non invasive des interactions hydrodynamiques entre les flux vasculaires et de liquide cérébro-spinal (LCS) intracrâniens. Grâce à un logiciel semi-automatique de traitement des images, nous avons analysé ces interactions dans différentes populations. L’étude du système veineux chez 18 jeunes sujets sains a montré l’hétérogénéité des débits, la latéralisation du drainage et le rôle du réseau accessoire extrajugulaire, ainsi que les pulsatilités différentes entre sinus et veines jugulaires. Des exemples de thromboses veineuses ont montré le rôle des veines dans la régulation de la pression intracrânienne. Cette technique a été utilisée pour appréhender la physiopathologie des pathologies neurodégénératives. Les effets du vieillissement physiologique sur les débits artériels, et sur la dynamique de circulation du LCS ont d’abord été étudiés. L’apport de la PC-IRM dans le diagnostic des hydrocéphalies obstructives par sténose de l’aqueduc a été évalué chez 17 patients hydrocéphales, avec les conséquences sur le choix thérapeutique et le suivi. Dans le cadre des démences, la PC-IRM a permis de décrire les modifications de flux observées dans l’Hydrocéphalie à Pression Normale, la Maladie d’Alzheimer, et les états pré-démentiels (MCI), et de proposer des théories physiopathologiques ainsi que des aides au diagnostic différentiel entre ces états. Enfin, d’autres applications cliniques possibles (syringomyélie, post-radiothérapie ou post-chirurgie) sont présentées afin d’illustrer l’intérêt clinique et scientifique de ces évaluations.

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Autret, Gwennhael. "Développement de méthodes de spectroscopie RMN localisée 1D filtrée (exposant 1) H (-exposant 13) C double voxel : Application à l’exploration d’une pathologie cérébrale focale chez le petit animal." Evry-Val d'Essonne, 2004. http://www.theses.fr/2004EVRY0026.

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Nous avons développé une méthode de Spectroscopie de Résonance Magnétique pour l’exploration dynamique du métabolisme cérébral chez le rat lors de lésions focales, basée sur le suivi de métabolites marqués carbone 13. Dans ce but, nous avons développé et mis au point des séquences de SRM à une dimension (1D) localisée filtrées 1H(-13C) combinées au codage d’Hadamard. Ces séquences ont été testées avec les différents systèmes de bobines 1H/13C que nous avons construits. L’exploration des atteintes cérébrales focales résultant, chez le rat, de l’administration intracérébrale d’un agent excitotoxique, l’acide quinolinique, a été utilisée pour tester l'efficacité du couple optimal de séquence – système de bobines. Cette étude spectroscopique a été associée à une étude par Imagerie de Résonance Magnétique pondérée en diffusion et pondérée en T2 afin de suivre l’évolution du volume de la zone lésée dans le même modèle expérimental
We developed a Magnetic Resonance Spectroscopy method for local dynamic investigations of the rat brain metabolism, based on the monitoring of carbon 13 labelled metabolites. For such investigations, we developed and optimized one dimension (1D) localized MRS 1H(-13C) filtered sequences combined with Hadamard encoding. The efficiency of the sequences was tested with the different system of 1H/13C coils we built. The best association of coil device and sequence was applied to the investigation of a focal cerebral injury resulting of the intracerebral administration of an excitotoxic compound, the quinolinic acid. This spectroscopic study was associated to diffusion and T2 weighted imaging studying in order to monitor the evolution of the volume of the injured area in the same

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Haegelen, Claire. "Construction et validation d’une base de données multimodales pour la stimulation cérébrale profonde." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1B003/document.

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La stimulation cérébrale profonde est un traitement efficace pour traiter les symptômes parkinsoniens chez les patients en échappement thérapeutique médical. L’intervention chirurgicale consiste à positionner au millimètre près une électrode de stimulation dans un noyau cérébral profond. La qualité du ciblage peut être améliorée par des bases de données multimodales, à la fois anatomiques, cliniques et électrophysiologiques. En premier lieu, nous avons créé une IRM moyennée appelée template Parkinson, puis nous avons validé la segmentation des 24 structures cérébrales profondes du template. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à la meilleure localisation du plot stimulé dans le noyau subthalamique (NST) en étudiant les résultats moteur et neuropsychologiques de 30 patients parkinsoniens stimulés dans le NST. Pour chaque score clinique, nous avons obtenu un atlas anatomo-clinique, associant le degré d’amélioration ou de dégradation du patient avec son plot stimulé. Nous avons constaté une discordance entre la meilleure amélioration motrice et l’inévitable dégradation des fluences en stimulant dans la région postéro-supérieure du NST. Dans un troisième temps, nous avons développé des cartes statistiques anatomo-cliniques pour visualiser les conséquences motrices et neuropsychologiques à 6 mois d’une stimulation du pallidum médial (GPm) chez 20 patients parkinsoniens. Les patients étaient tous améliorés sur le plan moteur sans altération neuropsychologique. La zone où la majorité des patients étaient améliorés sur le plan moteur, était la partie postéro-ventrale du GPm, un peu plus latéralement que les données de la littérature. Notre but est d’utiliser les cartes statistiques de manière prospective chez d’autres patients à opérer, pour raccourcir le temps de ciblage pré-chirurgical le jour de l’intervention et pour améliorer le résultat postopératoire, tant sur le plan moteur que neuropsychologique
Deep brain stimulation (DBS) is an effective treatment for patients with severe disabled Parkinson’s disease refractory to medical treatments. DBS surgery consists of the accurate implantation of an electrode in a deep brain nucleus. The quality of the surgical planning can be improved by developing a multimodal database based on anatomical, clinical and electrophysiologial data. The first step was to develop a specific magnetic resonance imaging (MRI) template of Parkinson’s disease patients’ anatomy, and to validate the segmentation of the 24 deep brain structures made on this template. Secondly, we focused on identifying optimum sites for subthalamic nucleus (STN) stimulation by studying symptomatic motor improvement along with neuropsychological side effects in 30 patients with PD. Each clinical score produced one anatomo-clinical atlas, associating the degree of improvement or worsening of the patient with its active contacts.We showed a discrepancy between a good motor improvement and an invevitable deterioration of the fluencies by targeting the postero-superior region of the STN. Finally, we developed new statistical anatomo-clinical maps the better to visualize the motor and neuropsychological consequences at 6 months of GPm stimulation in 20 patients with PD. These maps provided us with the motor improvement of GPm stimulation without cognitive impairments. We also proposed a new more lateral targeting of the GPm in PD because of the cortico-subcortical atrophy induced by the disease. Our goal is to use these statistical maps prospectively in further patients to improve their targeting, thus ensuring a shorter planning step on the day of the surgery as well as better outcomes from motor and neuropsychological point of view

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Yaouhi, Khalid. "Le syndrome d'apnées obstructives du sommeil : études en neuropsychologie et en imagerie cérébrale." Caen, 2006. http://www.theses.fr/2006CAEN1443.

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L’objectif de cette thèse était de décrire, d’une part le profil neuropsychologique de patients apnéiques modérés à sévères au moyen d’une évaluation neuropsychologique approfondie (attention, fonctions exécutives, mémoire épisodique et autobiographique et coordination motrice) et d’autre part, les anomalies cérébrales morphologiques (IRM) et fonctionnelles (TEP au repos) dans le même groupe de patients au moyen d’une méthodologie rigoureuse et perfectionnée. L’évaluation neuropsychologique a montré de légers troubles de la mémoire et des déficits de la coordination motrice. L’imagerie cérébrale a mis en évidence des modifications structurales relativement réduites et disséminées surtout dans l’hémisphère droit, dans un réseau de structures impliqué dans l’attention et les fonctions exécutives. Les altérations fonctionnelles, quant à elles, touchent préférentiellement le gyrus cingulaire postérieur et le précuneus. Dans l’ensemble, la relative préservation du fonctionnement cognitif, en contraste avec des modifications cérébrales, suggère l’existence de mécanismes compensatoires et/ou d’une réserve cognitive ayant un rôle protecteur contre les effets délétères de la maladie. Nos résultats ne corroborent pas l’hypothèse d’un profil dysexécutif ou d’une anomalie structurale du cortex préfrontal. En revanche, la somnolence objective et les déficits de la coordination motrice chez les apnéiques pourraient être engendrés par des perturbations fonctionnelles des régions frontales et cérébelleuses. Nos résultats suggèrent la possible réversibilité des troubles neuro-comportementaux après traitement.

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Aguerre, Cédric. "Méthodes et outils pour l'analyse de l'activation cérébrale en IRMf." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13338.

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Анотація:

L'imagerie par Résonance Magnétique fonctionelle (IRMf) est une technique qui permet d'étudier l'activité neuronale. Une cartographie de l'activation cérébrale est obtenue par analyse statistique des données d'IRMf. Différents bruits et perturbations faussent le signal mesuré en IRMf. D'une part, le bruit thermique provient à la fois de l'apparaillage électronique et du sujet. D'autre part, une perturbation sur les cartes d'activation est due à la présence des grandes veines cérébrales. L'objectif de cette étude est le développement de méhodes et outils constituant une chaîne de traitements pour l'analyse de l'activation cérébrale en IRMf. Un premier outil caractérise et réduit le bruit thermique en proposant une méthodologie de filtrage basée sur la description théorique du bruit. Ensuite, la correction de la perturbation des grandes veines sur les cartes d'activation est obtenue par des outils de segmetation, de recalage et d'analyse d'image. Enfin un nouvel outil de visualisation de l'activation cérébrale est présenté.

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Po, Chrystelle. "Etude par IRM à haut champ de l'ischémie cérébrale transitoire chez le rat nouveau né." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2009. http://www.theses.fr/2009EVRY0002.

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Le but de cette étude était de caractériser par IRM et SRM in vivo le développement à court et moyen terme des atteintes cérébrales consécutives à une ischémie expérimentale transitoire focale chez le rat nouveau né (P7). Les résultats obtenus ont montré que l’IRM à court terme permettait le suivi de l’extension des aires atteintes pendant l’ischémie et la reperfusion et que ce suivi avait un caractère prédictif en ce qui concerne le devenir futur de ces tissus. Le suivi a moyen terme a permis de mettre en évidence le développement d’une cicatrice gliale dans les aires atteintes, par imagerie pondérée T2, et les réorganisations des réseaux de fibres cérébrales, par imagerie du tenseur de diffusion dans cette cicatrice et dans des aires adjacentes homolatérales. Les protocoles d’IRM développés seront donc des outils performants pour l’évaluation de traitements thérapeutiques ayant pour cible ces deux processus
The aim of this study was to characterize by in vivo MRI and MRS the short term and middle term developments of cerebral injuries following an experimental transient focal ischemia in the newborn rat (P7). The results show the efficiency of MRI to monitor the short term extent of the injured areas during ischemia and reperfusion and to predict the extent of the middle term extent of brain damage. The middle term monitoring has shown the development of a glial scar in the injured areas, by T2 weighted imaging, and the remodeling of the cerebral fiber networks, by Diffusion Tensor Imaging both in the glial scar and in ipsilateral adjacent areas. The monitoring of cerebral ischemia by these imaging methods will be thus a useful tool to evaluate the efficiency of therapeutic treatments directed toward these two processes

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Fouquet, Jérémie. "Imagerie par résonance magnétique in vivo de la vascularisation cérébrale chez la souris : optimisation et accélération par acquisition compressée." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8805.

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Résumé : Imager la vascularisation cérébrale de la manière la plus exacte, précise et rapide possible représente un enjeu important pour plusieurs domaines de recherche. En plus d’aider à mieux comprendre le fonctionnement normal du cerveau, cela peut servir à caractériser diverses pathologies ou à développer de nouveaux traitements. Dans un premier temps, ce mémoire présente l’optimisation d’une technique d’angiographie cérébrale in vivo chez un modèle animal fréquemment utilisé, la souris. La technique emploie une séquence d’imagerie par résonance magnétique (IRM) 3D pondérée en susceptibilité ainsi qu’un agent de contraste, le Resovist. Les paramètres d’acquisition à l’IRM ont été optimisés à l’aide d’images acquises avant l’injection du Resovist. Ces paramètres permettent d’imager le cerveau entier en 41 minutes avec une résolution de 78 × 78 × 104 μm3. L’emploi d’une pondération en susceptibilité offre une excellente sensibilité aux petits vaisseaux (diamètre ≃ 40μm). L’analyse des images permet d’extraire des informations sur la morphologie vasculaire. Dans un second temps, la méthode de l’acquisition compressée (AcqC) a été implémentée dans le but d’accélérer l’acquisition des images angiographiques. La méthode de l’AcqC utilise des hypothèses de compressibilité des images pour diminuer la quantité de données acquise. L’AcqC a jusqu’à présent principalement été développée pour des images réelles (au sens des nombres complexes). Or, les images angiographiques obtenues présentent d’importantes variations de phase en raison de la pondération en susceptibilité. La présence de ces variations diminue d’une part la force des hypothèses de compressibilité habituelles et rend d’autre part l’espace-k moins propice au sous-échantillonnage requis par l’AcqC. En raison de ces deux facteurs, l’AcqC standard s’avère inefficace pour accélérer l’acquisition des images angiographiques acquises. Leur mise en lumière suggère cependant différentes pistes pour améliorer l’AcqC appliquée aux images comportant d’importantes variations de phase.
Abstract : Imaging neurovasculature with highest exactitude, precision and speed is of critical importance for several research fields. Beside providing an insight on normal brain activity, it can help characterize numerous pathologies or develop novel treatments. This thesis presents in its first part the optimization of a cerebral angiographic in vivo technique in a frequently used animal model, the mouse. The technique uses both a 3D magnetic resonance imaging (MRI) susceptibility weighted sequence and a strongly paramagnetic contrast agent, Resovist. MRI acquisition parameters were optimized using images acquired before contrast agent injection. Those parameters allow whole brain vascular imaging of the mouse brain in 41 minutes with a 78 × 78 × 104 μm3 resolution. Susceptibility weighting offers an excellent detection sensitivity for small vessels (diameter ≃ 40μm). Image treatment and analysis allow the extraction of vascular morphological information such as vessel size and vessel density. In the second part of this thesis, an attempt to accelerate angiographic images acquisition using the compressed sensing (CS) method is presented. CS method aims at reducing the acquired data by using compressibility hypothesis on images. Presently, CS is mainly developped for real images (within the meaning of complex numbers). However, the previously obtained angiographic images contain important phase variations due to the susceptibility weighting. First, those variations reduce the strength of the compressibility hypothesis normally used in CS. Second, those same variations make information distribution in k-space less appropriate for the undersampling required by CS. For those reasons, standard CS does not allow significant acceleration of the acquisition process for the presented angiographic technique. Studying those reasons however suggests new ways to increase CS efficiency when applied to images with important phase variations.

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Lehmann, Pierre. "Quantification de la perfusion et de la perméabilité endothéliale dans la pathologie tumorale en IRM cérébrale." Amiens, 2008. http://www.theses.fr/2008AMIED012.

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L’imagerie de perfusion a démontré son intérêt pour le diagnostic et le suivi thérapeutique des tumeurs cérébrales. Les méthodes d’IRM permettant de mesurer la perfusion peuvent être divisées en deux groupes : les méthodes utilisant des agents de contraste intraveineux et celles qui n’en utilisent pas. Les applications cliniques concernant cette modalité d’imagerie sont encore en évaluation. Après des rappels sur les tumeurs cérébrales, sur l’angiogenèse et les propriétés des produits de contraste, il nous est apparu intéressant de faire le point sur les principales techniques d’imagerie par résonance magnétique de perfusion (IRM), de décrire les différentes séquences d’acquisition et les méthodes d’analyse des images de perfusion. Dans une seconde partie trois études cliniques réalisées en imagerie de perfusion de premier passage, en perméabilité et en perfusion sans injection de produit de contraste sont détaillées, et permettent de caractériser différents types de tumeurs cérébrales (e. G. , méningiomes, glioblastomes). Ces études démontrent bien l’intérêt clinique d’utiliser l’IRM de perfusion pour un meilleur diagnostic des lésions encéphaliques
The perfusion imaging has shown its interest in the diagnosis and therapeutic monitoring of brain tumors. The MRI methods to measure the perfusion can be divided into two groups: methods using intravenous contrast agents and those not using them. The clinical applications on this imaging are still evaluating. After reminders on brain tumors, on angiogenesis and on contrast agent’s properties, we present the basic techniques of magnetic resonance imaging perfusion (MRI),and describe the different sequences acquisitions and analysis methods of perfusion images. In a second part three clinical studies using dynamic susceptibility contrast MR perfusion imaging, permeability and perfusion without injection of contrast are detailed and allow to characterize different types of brain tumors (eg, meningiomas, glioblastomas) These studies demonstrate the clinical use of MRI perfusion for a better diagnosis of encephalic tumors

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Rasschaert, Marlène. "Capture cérébrale de chélates de gadolinium : imagerie multimodale et analyse des conséquences neurotoxicologiques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS049/document.

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Les chélates de Gd sont largement utilisés en tant qu’agents de contraste en imagerie par résonance magnétique. En 2015, un lien a été établi entre l’observation d’hypersignaux T1 de certaines structures cérébrales et le nombre d’administrations préalables de ces chélates de Gd reçues par les patients. Cette observation fortuite pose la question de la tolérance à long-terme de ces molécules. L’ion Gd³⁺ ayant un rayon ionique très proche de celui du Ca²⁺, il interfère avec de nombreux processus biologiques Ca²⁺-dépendants. Sa chélation par un ligand améliore considérablement sa tolérance. Les chélates de Gd sont répartis en 2 classes : macrocycliques et linéaires, différant par leur stabilité thermodynamique et donc leur tendance à se dissocier. Il est classiquement admis que les chélates de Gd ne traversent pas la barrière hémato-encéphalique saine. L’observation de ces hypersignaux au niveau du noyau dentelé du cervelet, du globus pallidus et parfois d’autres structures, remet en cause ce postulat.Les travaux de cette thèse visent à étudier le mécanisme d’accumulation du Gd dans le système nerveux central (voies de passage, localisations, spéciation du Gd accumulé). Les potentiels effets neurotoxiques associés à la présence de Gd dans le cerveau ont aussi été recherchés.Nous avons mis en évidence chez le Rat que l’accumulation cérébrale est d’autant plus importante que la stabilité thermodynamique du chélate de Gd est faible, confirmant les observations cliniques. Les hypersignaux T1 sont en effet liés à des injections répétées de chélates linéaires de Gd. Nous avons aussi établi qu’une insuffisance rénale modérée potentialise la capture cérébrale de Gd dans le cas d’un chélate de Gd linéaire. Nous avons observé que les structures cérébrales accumulent d’autant plus de Gd qu’elles sont riches en fer endogène. Une augmentation de la zincurie, après administration de chélates de Gd linéaires, a également été observée, suggérant un phénomène de transmétallation.La combinaison des techniques de fluorescence X (XRF), de microscopie électronique en transmission (TEM) et du NanoSIMS, a permis l’observation des dépôts de Gd à différentes échelles et sous différentes formes. Cela a permis de documenter les voies de passage du Gd, le rôle des métaux endogènes et du phosphore. L’analyse XRF a permis d’observer qu’au sein des noyaux cérébelleux profonds du Rat, la majorité du Gd est accumulée sous la forme de structures allongées et ramifiées. Ces structures pourraient être des vaisseaux sanguins. Le Gd serait accumulé dans l’espace périvasculaire. En TEM, des dépôts insolubles de Gd ont été observés dans les lames basales de vaisseaux, dans l’interstitium cérébelleux, et dans l’espace périvasculaire. Ces dépôts à l’apparence épineuse sont riches en phosphore, suggérant des dépôts de GdPO₄. Du Gd et du phosphore ont également été identifiés dans des cellules gliales, au sein de pigments intracellulaires de lipofuscine. Aucun dépôt de Gd n’a été trouvé chez des rats traités par un chélate de Gd macrocyclique.L’hypothèse mécanistique établie consiste en l’accès précoce des chélates de Gd au liquide céphalo-rachidien (LCR), puis leur diffusion passive dans le parenchyme proche des ventricules cérébraux, à travers l’épendyme. Arrivés dans des zones riches en métaux endogènes et/ou en phosphore, leschélates de Gd les moins stables thermodynamiquement se dissocieraient, le Gd se liant à des macromolécules endogènes, ou précipitant. La circulation du LCR le long des artérioles pénétrantes piègerait également du Gd au niveau périvasculaire. Les chélates de Gd intacts seraient éliminés par le système glymphatique périvasculaire ou « drainage périartériel intrapariétal ». On retrouve aussi du Gd probablement dissocié à ce niveau.Hormis une hypoactivité, non spécifique, les études neurocomportementales, histopathologiques et neurochimiques menées chez le Rat n’ont pas permis de mettre en évidence une toxicité avérée, même à des doses élevées
Gd chelates are widely used as contrast agents in magnetic resonance imaging. In 2015, the finding of T1 hyperintensities in brain structures was associated with the prior administrations of these agents in patients. This observation raised the question of the long-term tolerance of these molecules. The Gd³⁺ ionic radius is very close to that of Ca²⁺, and therefore this lanthanide interferes with numerous Ca²⁺-dependent biological processes. Its chelation by a ligand considerably improves its tolerance. Gd chelates are categorized into 2 classes: macrocylic and linear agents, differing in their thermodynamic stabilities, and therefore in their ability to dissociate. It is classically admitted that Gd chelates do not cross the healthy blood-brain-barrier. The observation of these hyperintensities, in the dentate nucleus of the cerebellum, the globus pallidus, and sometimes other structures, questioned this assumption.This thesis aimed to study the mechanism of Gd accumulation in the central nervous system: access pathways, tissue and subcellular location, Gd speciation). Potential neuro-toxicological effects associated with long term Gd presence in the brain were also researched.Using a rat model, we evidenced that the lower the thermodynamic stability of Gd chelates, the greater the cerebral Gd concertation was, thus confirming clinical observations. T1 hyperintensities exclusively appeared following administrations of linear Gd chelates. We also established that moderate renal failure potentiates Gd brain uptake in the case of linear Gd chelate. We also observed that brain structures accumulate even more Gd that their endogenous Fe concentration is high. Administration of linear Gd chelates resulted in an increased zincuria. Gadolinium vs. Zn transmetalation may be responsible for this effect.The combination of X fluorescence, transmission electronic microscopy, and NanoSIMS, showed Gd deposits at various scales and in various forms. It allowed us to document Gd pathways, and the role of endogenous metals and phosphorus in this phenomenon. X fluorescence analysis depicted, in rat deep cerebellar nuclei, that the majority of Gd was accumulated in the form of elongated and ramified structures, believed to be blood vessels where Gd would be retained in the perivascular area. By means of electron microscopy in rats, Gd insoluble deposits were observed in basal lamina of vessels, in cerebellar interstitium, and in the perivascular space. These Gd deposits, of spiny aspect, were rich in phosphorus, thus suggesting the presence of GdPO₄. Co-presence of Gd and phosphorous was also identified into glial cells, accumulated in intracellular lipofuscine pigments. No Gd deposits were found in rats treated with a macrocyclic Gd chelate.The established mechanistic hypothesis consists in the early access of Gd chelates to cerebrospinal fluid, followed by their passive diffusion into the parenchyma close to cerebral ventricles, through the ependyma. Encountering areas rich in endogenous metals and/or phosphorus, the less thermodynamically stable Gd chelates would dissociate, and Gd would bind endogenous macromolecules, or precipitate. Cerebrospinal fluid circulation along penetrating arterioles would also trap Gd at the perivascular level. Intact Gd chelates would be eliminated through perivascular glymphatic pathway, or “intramural periarterial drainage”, where probably dissociated Gd is also found.Except a non-specific hypoactivity, neurobehavioural, histopathological and neurochemical studies performed in rats did not demonstrate any obvious neurotoxicity, even at high doses

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Juphard, Alexandra. "Effet de longueur en lecture et en décision lexicale : études comportementales, imagerie fonctionnelle cérébrale et simulations." Chambéry, 2004. http://www.theses.fr/2004CHAML042.

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Анотація:

L'approche comportementale, la simulation et l'IRFMf événementielle sont utilisées afin d'étudier, chez le lecteur expert, l'effet de longueur syllabique des mots et des pseudo-mots, dans les tâches de lecture et de décision lexicale. L'ensemble des résultats comportementaux met en évidence un effet différentiel de la longueur syllabique en fonction de la nature lexicale et du type de tâche, avec notamment un impact massif de la longueur en lecture de pseudo-mots. Les différentes simulations réalisées avec le réseau ACV98 (Ans, Carbonnel, & Valdois, 1998) montrent que ses performances sont très similaires à celles du lecteur humain. Les résultats d'IRMf événementielle révèlent que, quelles que soient la longueur et la tâche, les deux types d'items, mot et pseudo-mot, activent communément un réseau de régions cérébrales, notamment en relation avec des processus visuo-orthographique (cortex occipito-temporal bilatéral), phonologique (lobule pariétal inférieur bilatéral) et d'attention visuo-spatiale (lobule pariétal supérieur bilatéral). En outre, ces différents processus s'avèrent davantage impliqués durant la lecture des pseudo-mots longs que durant celle des pseudo-mots courts. Dans l'ensemble, ces résultats soutiennent fortement le modèle de lecture multi-traces ACV98, dont l'avantage principal, par rapport au modèle double voie DVC2001 (Coltheart, Rastle, Perry, Langdon, & Ziegler, 2001) et au modèle à voie unique et à traitement parallèle et distribué PMSP96 (Plaut, McClelland, Seidenberg, & Patterson, 1996), est d'expliquer et de simuler la lecture d'items tant mono que polysyllabiques.

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Lamberton, Franck. "Correction des distorsions en imagerie fonctionnelle cérébrale par résonance magnétique nucléaire : application à la séquence d'imagerie ultra-rapide EPI." Caen, 2003. http://www.theses.fr/2003CAEN2002.

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L'imagerie fonctionnelle par résonance magnétique permet de localiser l'activité cérébrale, en détectant les variations d'oxygénation du sang. Cette imagerie a été rendue possible grâce à la mise en œuvre d'une technique d'acquisition ultra-rapide EPI. Néanmoins, cette rapidité n'est possible qu'au détriment d'une faible qualité des images, dont des déformations géométriques. Après un état de l'art sur cette modalité d'imagerie et des différents artefacts présents dans les images, ce mémoire présente une nouvelle technique de cartographie du champ magnétique qui prend en compte son évolution dans le temps. L'information ainsi recueillie ne nécessite qu'une acquisition supplémentaire en début d'expérience, et permet une correction optimale de chaque image acquise, en fonction des perturbations magnétiques associées. Après discussion des biais de mesure, l'efficacité de la méthode est démontrée par rapport aux autres techniques existantes, puis validée à l'aide d'une série d'expériences.

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Karkar, Slim Ismael. "Parcellisation et analyse multi-niveaux de données : Application à l’étude des réseaux de connectivité cérébrale." Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/KARKAR_Slim_Ismael_2011.pdf.

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Анотація:

Durant les dernières décennies, l'IRM fonctionnelle a permis de cartographier les différentes fonctions cérébrales et, plus récemment, d'identifier les réseaux fonctionnels qui décrivent les interactions qui peuvent s'établir entre régions cérébrales, proches ou distantes, lors de l'exécution d'une tâche cognitive. Pour identifier ces réseaux, une stratégie récente repose sur une parcellisation préliminaire du cerveau en régions fonctionnellement homogènes, puis sur l'identification des réseaux fonctionnels significatifs depuis une mesure des interactions entre l'ensemble des régions. Ainsi, la première partie de cette thèse propose une nouvelle méthode de parcellisation du cerveau en régions fonctionnellement homogènes. La méthode proposée est exploratoire et multi-niveaux : elle fournit plusieurs niveaux de parcellisation, et nous avons montré que les régions définies par notre méthode se superposent de manière satisfaisante aux structures anatomiques du cortex. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons proposé une méthode originale d'identification des réseaux fonctionnels. L'approche développée permet la significativité des réseaux étant donné leur taille et le seuil utilisé pour leur détection. Une telle approche permet de détecter des réseaux de faible taille qui impliquent des liens très significatifs, et également des réseaux plus grands impliquant des liens moins significatifs. Enfin, nous avons développé une approche permettant de classer les réseaux obtenus, de manière à réaliser une étude de groupe. L'information disponible sur l'ensemble des sujets permet alors de définir des classes qui synthétisent les caractéristiques des réseaux les plus partagés au sein d'une population de sujets
Over the last decade, functional MRI has emerged as a widely used tool for mapping functions of the brain. More recently, it has been used for identifying networks of cerebral connectivity that represent the interactions between different brain areas. In this context, a recent strategy is based on a preliminary parcellation of the brain into functional regions, and then identifying functional networks from a measurement of interactions between each area. The first part of this thesis describes a novel approach for parcellation that produces regions that are homogeneous at several levels. These regions are shown to be consistent with the anatomical landmarks of the processed subjects. In the second part, we propose a new family of statistics to identify significant networks of functional connectivity. This approach enables the detection of small, strongly-connected networks as well as larger networks that involve weaker interactions. Finally, within a classification framework, we developed a group-level study, producing networks that synthesize characteristics of functional networks across the population under study

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Feydy, Antoine. "Plasticité cérébrale et récupération motrice après un accident vasculaire cérébral ischémique : étude en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)." Paris 13, 2002. http://www.theses.fr/2002PA132018.

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Nous avons étudié 15 patients hémiplégiques après un avc sylvien. Dans cette étude longitudinale avec 3 IRMf successives, nous avons examiné si i) la réorganisation corticale était transitoire ou permanente, ii) cette réorganisation corticale était corrélée aux lésions ischémiques du cortex moteur primaire (M1), et/outransitoire ou primaire (M1), et/ou aux lésions directes et induites du faisceau corticospinal, et iii) si le pattern d'activation IRMf était corrélé à la qualité de la récupération. Cette étude a montré deux modes évolutifs principaux : chez 10 patients sans atteinte de M1, l'activation était soit d'emblée focalisée sur M1 (4 des 10 patients), soit dispersée avec recrutement d'un réseau pariéto-frontal (6 des 10 patients). Chez 8 des 10 patients, l'activation revenait ensuite progressivement vers un pattern "normal" limité à M1 controlatérale. Ce mode évolutif de focalisation initiale ou progressive était observé en cas de bonne ou mauvaise récupération. 2. Chez 5 patients ayant une lésion de M1, le mode évolutif le plus fréquent (4 des 5 patients) était un recrutement de l'hémisphère ipsilatéral, plus marqué et durable, observé en cas de bonne ou mauvaise récupération. Nous n'avons pas trouvé de lien entre la qualité de la récupération et les 2 types de plasticité corticale (recrutement et focalisation). Cependant, le type de plasticité semblait dépendre essentiellement du site de la lésion, et de son extension éventuelle à M1. Nos résultats suggèrent que : 1) le recrutement du cortex ipsilatéral après un arc sylvien correspond à un processus de compensation cortico-cortical lié à une lésion directe de M1 controlatérale, 2) ce recrutement "compensateur" est durable si M1 est lésée,et transitoire si M1 est intacte, et 3) le processus de recrutement tend à restaurer une voie efférente controlatérale maximale plutôt qu'une voie ipsilatérale "nouvelle". L'efficience de cette voie éfférente dépend de manière critique de la quantité des fibres restantes du faisceau corticospinal.

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Hermier, Marc. "Apport de l'IRM à l'étude du pronostic des accidents ischémiques aigus carotidiens traités par thrombolyse intraveineuse." Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10036.

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Nous avons étudié l'apport de l'IRM au pronostic des accidents ischémiques aigus carotidiens traités par thrombolyse intraveineuse. Une IRM multimodale a été réalisée chez 49 patients consécutifs, avant thrombolyse, et répétée à J1. L'évolution clinique a été appréciée à J60 par le score NIHSS et le score de Rankin modifié. L'évolution tissulaire a été quantifiée sur une séquence pondérée T2 à J60. Une évolution clinique et une évolution tissulaire favorables étaient associées à un score NIHSS initial faible, à des volumes initiaux peu étendus d'anomalies de diffusion et de perfusion, à un site d'occlusion artérielle relativement distal, et à la recanalisation artérielle à J1. Le site de l'occlusion et le TTP mesuré dans l'anomalie de diffusion étaient prédictifs à J0 de la recanalisation artérielle. La visibilité anormale des veines transcérébrales en T2* était prédictive du risque de transformation hémorragique

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Ferré, Jean-Christophe. "Evaluation et optimisation de lʹacquisition et du post-traitement de lʹétude de la perfusion cérébrale par ʺ Arterial Spin Labeling ʺ". Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1B149.

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L’étude de la perfusion cérébrale par marquage des protons artériels ou « arterial spin labeling » (ASL) est une technique IRM, qui utilise comme traceur endogène les protons du sang artériel marqués magnétiquement. Cette technique permet une quantification fiable et reproductible du débit sanguin cérébral sans injection de produit de contraste exogène ni rayonnement ionisant. Son principal inconvénient est son faible rapport signal-sur-bruit. Alors que cette technique devient disponible sur les IRM cliniques, l’objectif de ce travail a été d’évaluer et d’optimiser l’acquisition et le traitement des données ASL de séquences disponibles sur deux IRM 3T. Nous avons ainsi étudié l’influence des paramètres hémodynamiques carotidiens sur le choix de paramètres de la séquences et nous avons montré l’intérêt de l’utilisation d’une antenne 32 canaux et de l’imagerie parallèle sur la qualité des cartographies. Au niveau du traitement des images, de nouvelles méthodes de débruitage spécifique des images ASL ont été étudiées et la mise en œuvre d’une chaîne de traitement complète a permis la comparaison de l’ASL fonctionnelle à l’IRMf BOLD. Une approche « Template » a aussi été évaluée pour la détection de variations individuelles focales de la perfusion. Nous avons appliqué l’ASL à la phase aiguë de l’accident vasculaire constitué ischémique et dans un domaine où l’ASL a été peu utilisée, la psychiatrie. Nos résultats ont montré que la conjonction des conditions optimales d’acquisition et d’un traitement optimisé des données devrait rendre plus pertinente l’utilisation de l’ASL dans le domaine de la recherche clinique mais aussi en routine clinique
Arterial spin labeling (ASL) is a magnetic resonance perfusion imaging technique for measuring cerebral blood flow (CBF) which uses magnetically labeled arterial blood water as an endogenous tracer. ASL is completely noninvasive and can be repeated because it is performed without injection of contrast media, or radiation exposure. Moreover, CBF quantification is convenient and reproducible. However ASL is a low signal-to-noise ratio measurement technique. This technique becomes available on clinical MRI scanner. In this context, the aim of this work was to assess and optimize the image acquisition and the data processing acquired with two clinical techniques. We have demonstrated a correlation between acquisition parameters and hemodynamic parameters and we showed a maps’ quality improving using 32-channel coil combined with parallel imaging. New denoising methods were implemented and an optimized complete workflow was used to compare fASL and BOLD fMRI. A “template” approach was also assessed to detect individual increased perfusion area. Clinically, we used ASL to detect hypoperfusion defect on acute ischemic stroke and focal perfusion abnormalities in patients with chronic and resistant depression. Our results showed that a combination of optimized conditions acquisition and dedicated processing could help ASL to be more accurate in clinical research and practice

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Foucher, Jack. "L' intégration fonctionnelle cérébrale dans la schizophrénie." Strasbourg 1, 2007. http://www.theses.fr/2007STR13201.

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Papathanassiou, Dimitri. "Etude du langage par imagerie neuro-fonctionnelle : comparaison de la tomographie par émission de positons et de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle." Paris 12, 2002. http://www.theses.fr/2002PA120037.

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La tomographie par émission de positons (TEP) et l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), qui permettent d'étudier l'activation cérébrale, ont des principes physiologique et physique différents. Nous en avons rappelé les éléments essentiels, puis résumé les publications sur la comparaison de la TEP et de l'IRMf dans le cadre de l'étude du langage, fonction importante et complexe dont certains aspects peuvent être perturbés par le bruit de l'appareil d'IRM. Nous avons ensuite exposé notre étude sur ce thème. Huit sujets sains masculins droitiers ont fourni des images de TEP acquises (avec injection d'H2 15O) pendant le repos, l'écoute d'un texte, et la recherche silencieuse de verbes liés à des noms communs donnés par voie auditive. Les mêmes tâches ont été réalisées en IRMf (avec la même durée que pour une acquisition en TEP) par les mêmes sujets. Les images, traitées avec le logiciel SPM, avaient une résolution spatiale proche. Les résultats de TEP et d'IRMf étaient voisins pour les principales aires du langage: gyrus frontal inférieur et partie postérieure du sillon temporal supérieur à gauche. Pendant l'écoute, les activations du cervelet et des pôles temporaux étaient mieux détectées en TEP, vraisemblablement surtout à cause d'artefacts en IRMf. Le gyms précentral gauche et l'aire motrice supplémentaire apparaissaient recrutés en IRMf uniquement, ce qui fait suspecter un surcroît de traitement phonologique ou de mémoire de travail, répondant à la difficulté de la tâche dans le bruit. Lors de la production de verbes, des activations supplémentaire sont apparues à droite en IRMT, ce qui semble lié au surcroît d'attention pour réaliser la tâche dans le bruit. Ces activations différentes lors de la même tâche de langage peuvent avoir des conséquences en clinique et pour l'étude de l'asymétrie fonctionnelle du cerveau. Nos résultats montrent aussi que les répercussions du même facteur perturbateur sont différentes selon les tâches de langage réalisées
Positron Emission Tomography (PET) and functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI), current neuroimaging techniques, have different physical and physiological principles. We first expose these general principles, and results of previous language studies that compared PET and fMRI. Language is an important and complex function, and the noise caused by MRI device may interfere with auditory activity, essential for some aspects of language. Then we expose our study about the same topic. In eight male right-handed healthy subjeots, PET images were acquired (with H2 15O injection) during rest, story listening, and covert verb generation (from auditory delivered nouns). The same tasks performed by the same subjects (with the same duration than during one TEP acquisition) were studied with fMRI. Images, analyzed with SPM software, had close spatial resolution in PET and fMRI. PET and fMRI results were similar as far as main language areas were concerned: left frontal inferior gyms (pars opercularis and pars triangularis) and posterior part of the left superior temporal sulcus. Discrepancies also appeared with both tasks. During story listening, activation in the cerebellum and the temporal poles was better detected with PET, probably due to fMRI magnetic susceptibility artifacts. Activation in the left precentral gyrus and the supplementary motor area was detected only with fMRI, suggesting that more phonological processes and/or more working memory demand may be required due to the noisy environment. During verb generation, additional activations in the right hemisphere were detected with fMRI, probab due to increased attention for the task realization in the noise. The different distribution of activation for the same language tasks may have consequences in clinical investigations and fundamental studies about ftinctional brain asymmetry. Ouw results also show that different activations observed between PET and fMRI are themselves different between the language tasks

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Larvaron, Pierre. "Etude de la maturation cérébrale post-natale de souris normales et dysmyélinisées par imagerie et spectroscopie de résonance magnétique nucléaire." Clermont-Ferrand 1, 2006. http://www.theses.fr/2006CLF1MM11.

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Le but de ce travail de thèse était d'appliquer la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire du proton (SRM 1H) et l'imagerie du tenseur de diffusion (ITD) à l'analyse de la substance blanche cérébrale. Nous avons étudié la maturation du cerveau de souris normales et de modèles de leucodystrophies, pathologies humaines caractérisées par une atteinte de la myéline. Notre but était d'identifier in vitro et in vivo des marqueurs biochimiques et microstruturaux du développement normal et pathologique post-natal. Dans un 1er temps, la SRM 1H et l'ITD ont été appliquées in vivo à l'étude du cerveau de souris normales. Nous avons montré pour la 1ère fois qu'il était possible d'effectuer la quantification absolue de métabolites et la mesure des mouvements d'eau intra-tissulaires dans différentes structures cérébrales de souriceaux dès le 5ème jour post-natal. Les variations de ces paramètres chez la souris au cours de l'âge se sont avérées être très proches de celles observées chez l'Homme. Dans un second temps, nous avons mesuré des concentrations anormales de tCr, NAA et NAAG dans le cerveau de souris Jimpy, animal hypomyélinisé modèle de la maladie de Pelizeaus Merzbacher. Les paramètres de l'ITD se sont montrés sensibles à un processus de myélinisation précoce chez la souris transgénique exprimant la transferrine humaine (hTf) ; ils nous ont également permis de mettre en évidence des variations liées à des anomalies axonales et de compaction de la myéline dans un modèle transgénique obtenu par invalidation du gène Plpl, identique à la dégénérescence axonale ascendante observée chez l'Homme dans la paraplégie spastique liée à l'X (SPG2)
The aim of this work was to study by proton magnetic nuclear resonance spectroscopy (1H MRS) and diffusion tensor imaging (DTI) the cerebral white matter. Our interest dealt with the maturation of wild-type mice and mutant mouse strains model of human pathologies called leucodystrophies. Our goal was to identify in vitro and in vivo biochemical and micro-structural markers of the normal and pathological post-natal development. We showed for the first time that it was possible to carry out both absolute metabolite quantification and measurement of intra-tissue water movements in various cerebral structures of very young mice since the 5th post-natal day. Variations of these parameters during the mouse brain development were very similar to those observed in humans. Then, abnormal concentrations of tCr, NAA and NAAG were quantified in the brain of Jimpsy mouse, a hypomyelinized animal model of the Pelizeaus Merzbacher disease. DTI parameters were sensitive to early irregular myelination in a transgenic mouse brain expressing the human transferrin (hTf) ; they also allowed us to highlight axonal swellings and myelin compaction abnormalities in a Plpl null gene transgenic strain, model of X-linked spastic paraplegia type-2 characterized by an ascending axonal degeneration

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Dinomais, Mickael. "Etude du cortex sensori-moteur en Imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle : du sujet sain à l'enfant avec paralysie cérébrale." Phd thesis, Université d'Angers, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01021084.

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La paralysie cérébrale (PC) est définie comme un trouble du mouvement secondaire à une lésion cérébrale précoce non progressive. C'est la première cause de handicap moteur de l'enfant. La médecine physique et de réadaptation a donc un intérêt particulier à l'étude du contrôle centrale de la motricité (motricité-cérébrale) aussi bien en termes d'organisation que de réorganisation après lésion, et ce, afin de proposer de nouvelles méthodes de rééducation motrice. Après avoir montré, chez le sujet sain, que la motricité-cérébrale pouvait être étudiée, en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), par l'observation du mouvement et le mouvement passif, nous démontrons que l'IRMf " de repos " peut étudier la connectivité fonctionnelle du réseau sensori-moteur chez l'enfant avec PC. D'autre part, dans cette population, l'observation d'une main parétique active le réseau sensori-moteur comme attendu chez le sujet sain, avec une prédominance d'activation dans le cortex moteur primaire lésé. Aussi, lorsque l'on combine cette tâche d'observation du mouvement à un mouvement passif congruent de la main parétique, on observe une activation plus importante des aires sensori-motrices, notamment des aires de " haut niveau ". Cette tâche de mouvement vidéo-guidé nous semble pouvoir constituer une tâche de rééducation motrice dont l'efficience sera à tester ultérieurement. Enfin, nous exposons l'accident vasculaire néonatal comme modèle d'étude de la plasticité postlésionnelle, notamment pour différencier la plasticité " mal-adaptative " de la plasticité efficiente.

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Dinomais, Mickaël. "Etude du cortex sensori-moteur en imagerie par Résonance Magnétique Fonctionnelle : du sujet sain à l'enfant avec paralysie cérébrale." Angers, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01021084.

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La paralysie cérébrale (PC) est définie comme un trouble du mouvement secondaire à une lésion cérébrale précoce non progressive. C'est la première cause de handicap moteur de l'enfant. La médecine physique et de réadaptation a donc un intérêt particulier à l'étude du contrôle centrale de la motricité (motricité-cérébrale) aussi bien en termes d'organisation que de réorganisation après lésion, et ce, afin de proposer de nouvelles méthodes de rééducation motrice. Après avoir montré, chez le sujet sain, que la motricité-cérébrale pouvait être étudiée, en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), par l'observation du mouvement et le mouvement passif, nous démontrons que l'IRMf " de repos " peut étudier la connectivité fonctionnelle du réseau sensori-moteur chez l'enfant avec PC. D'autre part, dans cette population, l'observation d'une main parétique active le réseau sensori-moteur comme attendu chez le sujet sain, avec une prédominance d'activation dans le cortex moteur primaire lésé. Aussi, lorsque l'on combine cette tâche d'observation du mouvement à un mouvement passif congruent de la main parétique, on observe une activation plus importante des aires sensori-motrices, notamment des aires de " haut niveau ". Cette tâche de mouvement vidéo-guidé nous semble pouvoir constituer une tâche de rééducation motrice dont l'efficience sera à tester ultérieurement. Enfin, nous exposons l'accident vasculaire néonatal comme modèle d'étude de la plasticité postlésionnelle, notamment pour différencier la plasticité " mal-adaptative " de la plasticité efficiente
Cerebral palsy (CP) is a non-progressive injury to the developing central nervous system resulting in permanent disorders of the development of movement and posture, causing activity limitation. Therefore physical and rehabilitation medicine has a particular interest in the study of organization and reorganization of the sensorimotor cortex following early brain injury in order to propose new methods for motor rehabilitation. We first showed that motor cortex could be analyzed in functional magnetic resonance imaging (fMRI) using action-observation and passive movement tasks. We then demonstrated in patients with unilateral CP that resting state analysis could study functional connectivity in sensorimotor system. Moreover, our work showed that observing hand movement produced, in CP patients, large bilateral activations in temporo-parieto-fronto-occipital network, comprising most of the nodes of the well described action-observation network. For either side, observing hand movements recruits the primary motor cortex, contralateral to the viewed hand, as would be expected in healthy persons. In addition, we showed that the combination of observation of congruent hand movement simultaneously to passive movement of the paretic hand recruits more motor areas, giving neuronal substrate to propose video-guided passive movement of paretic hand in CP rehabilitation. Finally we present the perinatal stroke as a well suited model to analyze the postlesional neural plasticity notably the "mal-adaptive" plasticity

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Charlier, Woerther Caroline. "Etude des interactions "levure hôte" au cours de la cryptococcose cérébrale." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066026.

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Cryptococcus neoformans est une levure encapsulée responsable d’infections disséminées avec méningoencéphalite chez des patients ayant un déficit de l’immunité cellulaire, en particulier au cours du SIDA. Il est généralement établi que les levures envahissent le compartiment cérébral au cours d’une fongémie, à travers la barrière hématoencéphalique (BHE); cependant la physiopathologie de cette atteinte cérébrale est encore largement inconnue. Nous nous sommes appuyés sur deux approches complémentaires (cohorte de patients CryptoA/D et modèle animal) pour investiguer la genèse des lésions cérébrales et leur caractère pronostique au cours de l’infection. Dans une première étape clinique, nous avons étudié les données radiologiques cérébrales de patients infectés par le VIH issus de CryptoA/D, et montré la corrélation entre l’existence de lésions spécifiques de cryptococcose et celle de titres antigéniques élevés dans le sang et le liquide céphalorachidien, qui constituent des marqueurs de sévérité de l’infection bien établis. Dans une deuxième étape expérimentale, nous avons étudié les phases précoces de la traversée de la BHE dans le modèle animal. Nous avons mis en évidence le caractère primordial de la vitalité des levures dans la dissémination fongique et l’invasion dusystème nerveux central, l’existence de modifications capsulaires fongiques précoces et variables selon les organes infectés, et celle de lésions physiques et fonctionnelles majeures de la BHE. Un certain nombre de faits expérimentaux et cliniques suggèrent un rôle du monocyte dans le franchissement de la BHE, selon le mécanisme du « Cheval de Troie ». Dans une troisième étape, nous avons fourni des arguments solides en faveur de la réalité de ce phénomène, à côté d’autres voies de passage impliquant de levures libres. Nous avons également montré l’effet délétère des phagocytes comme vecteur de recirculation à des phases plus avancées de l’infection. Enfin, les outils mis en place pour ces analyses (imagerie, optimisation de la phagocytose in vitro de levures) nous ont permis d’étudier dans le cadre d’un travail collaboratif un autre aspect de la traversée de la BHE : le passage préférentiel des levures de signe α par rapport à celles de signe a. Nous avons notamment montré la possibilité pour a et α d’un passage transendothélial, et l’existence in vivo de contacts étroits entre les deux signes, rendant possible un dialogue par sécrétion de phéromones et la réalité de co-infections.

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Perronnet, Lorraine. "Combinaison de l'électroencéphalographie et de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle pour le neurofeedback." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1S043/document.

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Le neurofeedback (NF) est une technique consistant à renvoyer à un individu des informations sur son activité cérébrale en temps réel, lui permettant ainsi d'apprendre à mieux en contrôler certains aspects pour la réorganiser de manière durable. Des effets spécifiques sur les fonctions émotionnelles, cognitives ou comportementales du sujet sont supposés accompagner l'entraînement par NF, ce qui fait du NF une technique prometteuse pour la rééducation du cerveau de patients souffrant de troubles neurologiques ou psychiatriques et pour l'optimisation de la performance chez les sujets sains. Le NF a été étudié comme outil de rééducation cérébrale dans un grand nombre de troubles neurologiques et psychiatriques. Pourtant, son déploiement au sein de l'arsenal thérapeutique est restreint par le manque de preuves concluantes sur sa réelle efficacité. Les limitations inhérentes aux modalités de mesures de l'activité cérébrale pourraient être une des raisons à l'origine de cette efficacité débattue. En effet, la plupart des approches de NF reposent sur l'exploitation d'un seul type de modalité, l'EEG et l'IRMf étant les plus répandues. Alors que l'EEG est peu coûteux et bénéficie d'une haute résolution temporelle (milliseconde), sa résolution spatiale (quelques centimètres) est limitée par la conduction volumique de la tête et le nombre d'électrodes employées. De plus, la localisation de sources à partir de l'EEG est imprécise du fait qu'elle constitue un problème inverse mal posé. De manière complémentaire, l'IRMf rend possible l'auto-régulation de régions cérébrales spécifiques avec une haute résolution spatiale (millimètres) mais pâtit d'une faible résolution temporelle (seconde). La combinaison de l'EEG et de l'IRMf s'est révélée fructueuse dans l'étude des fonctions cérébrales chez l'homme, pourtant elle a rarement été exploitée pour des applications de NF. Dans le cadre du NF, elle permet d'évaluer et de valider différents paradigmes de manière transmodale. Mais surtout, elle ouvre un champ de possibilités pour le développement de nouvelles approches de NF qui mélangeraient les deux modalités, soit à l'étape de calibration soit pour produire un signal de NF bimodal. La combinaison de l'EEG et de l'IRMf pose de nombreux défis relatifs à la physiologie, au design expérimental, à la qualité des données, ainsi qu'à leur analyse/intégration et leur interprétation. Ces défis sont d'autant plus grands si l'EEG et l'IRMf sont destinés à être utilisés simultanément pour le calcul du signal de NF, du fait de la contrainte de temps-réel et de la difficulté de définir des tâches expérimentales compatibles avec les natures divergentes de l'EEG et de l'IRMf. La partie théorique de cette thèse vise à identifier les aspects méthodologiques qui diffèrent entre le NF-EEG et le NF-IRMf ainsi qu'à examiner les motivations et les stratégies pour combiner l'EEG et l'IRMf dans le cadre du NF. Parmi ces différentes stratégies de combinaison, nous avons choisi de nous focaliser sur le NF-EEG-IRMf bimodal car il apparaît comme une approche prometteuse et n'a quasiment pas été étudié. La faisabilité de cette approche a récemment été démontrée, faisant ainsi place à un tout nouveau champ d'investigation. Cette thèse vise à répondre aux questions suivantes : quelle est la valeur ajoutée du NF bimodal par rapport au NF unimodal ; existe-t-il des mécanismes spécifiques engagés lorsqu'un individu apprend à contrôler deux signaux de NF ; comment intégrer l'EEG et l'IRMf pour produire un seul feedback ? La partie expérimentale de cette thèse se focalise donc sur le développement et l'évaluation de méthodes de NF-EEG-IRMf. Afin de conduire des expériences de NF bimodal, nous commençons par mettre en place une plateforme EEG-IRMf temps-réel. Ensuite, dans une première étude, nous comparons les effets du NF-EEG-IRMF, du NF-EEG et du NF-IRMf. Enfin, dans une seconde étude nous proposons et évaluons deux types de feedbacks intégrés pour le NF-EEG-IRMf
NF is the process of feeding back real-time information to an individual about his/her ongoing brain activity, so that he/she can train to self-regulate neural substrates of specific behavioral functions. NF has been extensively studied for brain rehabilitation of patients with psychiatric and neurological disorders. However its effective deployment in the clinical armamentarium is being held back by the lack of evidence about its efficacy. One of the possible reason for the debated efficacy of current approaches could be the inherent limitations of single imaging modalities. Indeed, most NF approaches rely on the use of a single modality, EEG and fMRI being the two most widely used. While EEG is inexpensive and benefits from a high temporal resolution (millisecond), its spatial resolution (centimeters) is limited by volume conduction of the head and the number of electrodes. Also source localization from EEG is inaccurate because of the ill-posed inverse problem. In a complementary way, fMRI gives access to the self-regulation of specific brain regions at high spatial resolution (millimeter) but has low temporal resolution (second). Combined EEG-fMRI has proven much valuable for the study of human brain function, however it has rarely been exploited for NF purpose. In the context of NF, combining EEG and fMRI enables cross-modal paradigm evaluation and validation. But more interestingly it opens up avenues for the development of new NF approaches that would mix both modalities, either at the calibration phase or to provide a bimodal NF signal. Combined EEG-fMRI poses numerous challenges with regard to basic physiology, study design, data quality, analysis/integration and interpretation. These challenges are even greater if EEG and fMRI are both to be used simultaneously for online NF computation, because of the real-time constraint and the difficulty to find a task design compatible with EEG and fMRI' diverging natures. The theoretical part of this PhD dissertation aims at identifying methodological aspects that differ between EEG-NF and fMRI-NF and at examining the motivations and strategies for combining EEG and fMRI for NF purpose. Among these combination strategies, we choose to focus on bimodal EEG-fMRI-NF as it seems to be one of the most promising approach and is mostly unexplored. The feasibility of this approach was recently demonstrated and opened an entire new field of investigation. First and foremost, we would like to address the following questions: what is the added value of bimodal NF over unimodal NF; are there any specific mechanisms involved when learning to control two NF signals simultaneously; how to integrate EEG and fMRI to derive a single feedback ? The experimental part of this PhD dissertation therefore focuses on the development and evaluation of methods for bimodal EEG-fMRI-NF. In order to conduct bimodal NF experiments, we start by building up a real-time EEG-fMRI platform. Then in a first study, we compare for the first time bimodal EEG-fMRI-NF with unimodal EEG-NF and fMRI-NF. Eventually, in a second study, we introduce and evaluate two integrated feedback strategies for EEG-fMRI-NF

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Naveau, Mikaël. "Connectivité fonctionnelle cérébrale pendant l'état de repos : modélisation multi-échelle." Caen, 2012. http://www.theses.fr/2012CAEN3142.

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Depuis quelques années, les études de l’organisation de l’activité cérébrale au repos se sont appuyées sur des méthodes utilisant la connectivité fonctionnelle. Celles-ci ont permis d’analyser l’organisation fonctionnelle cérébrale, en particulier à partir de données obtenues en imagerie par résonnance magnétique. Une importante hypothèse a e��té émise quant à l’organisation modulaire à différentes échelles spatiales et temporelles de l’activité cérébrale au repos formant ainsi un système complexe. Pour tester cette hypothèse sur une cohorte de 300 sujets, nous avons développé une méthode originale d’analyse de la connectivité fonctionnelle. Cette méthode basée sur l’analyse en composantes indépendantes des données d’IRM fonctionnelle de repos de chaque sujet a permis de décrire l’organisation cérébrale sous forme de 34 réseaux constitués d’aires corticales hyper-synchronisées. De cette description, il a été déduit une hiérarchie fonctionnelle à plus grande échelle spatiale sous forme de 5 modules et de 2 systèmes cérébraux. Les différents niveaux d’organisation montrent des interactions fonctionnelles spécifiques et nous avons pu mettre en évidence une relation entre les synchronisations de l’activité cérébrale et les processus mentaux spontanés des sujets. Ainsi, nos travaux ont permis de mettre en évidence une hiérarchie spatiale de l’organisation fonctionnelle cérébrale au repos dont les modulations de connectivité reflètent, au moins en partie, le contenu des pensées spontanées pendant cet état
In recent years, studies of brain activity at rest have gained importance thanks to the emergence of functional connectivity methods. Functional connectivity-based analysis is an emerging technique for human brain mapping, specifically applied to data obtained by functional magnetic resonance imaging. It has been proposed that the brain at rest show a specific complex modular organization. Indeed, a modular organization of functional connectivity is observed at different spatial and temporal scales. In order to test this hypothesis, we developed a method for the estimation of resting-state functional networks in a large population of 300 subjects. Based on independent component analysis, this method allowed us to uncover 34 resting-state networks covering the entire cerebral cortex. In addition, inter-network synchronization, at a larger spatial scale, shows a hierarchical organization and highlights two major brain systems including five functional modules. The different levels of organization show specific functional interactions and we demonstrate a relationship between the synchronization of brain activity at rest and the spontaneous mental processes of subjects during this state. In conclusion, our studies highlight a spatial hierarchy of the functional organization of the brain at rest whose connectivity modulations reflect, in part, the content of spontaneous thoughts during this state

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Doucet, Gaëlle. "Etude de l'état de repos conscient en imagerie fonctionnelle : de la cognition spontanée à l'activité cérébrale." Caen, 2010. http://www.theses.fr/2010CAEN3115.

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L’activité cérébrale au repos fait l’objet de nombreuses investigations en imagerie fonctionnelle depuis quelques années. Une importante hypothèse a été émise quant à la relation entre cette activité et les pensées spontanées rapportées en grand nombre au cours de cet état. Pour tester cette conjecture, ce travail s’est réalisé en trois parties. La première, à partir d’un questionnaire introspectif spécialement conçu, a exploré les activités mentales de 180 témoins volontaires sains au cours d’une condition de repos conscient réalisée en imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle. Les résultats ont mis en évidence une activité mentale variée chez les participants où des profils spécifiques de pensées spontanées ont cependant été révélés. Dans la seconde partie, nous avons mis en exergue une organisation fonctionnelle hiérarchique du cerveau, définie à travers 2 systèmes, 5 modules et 23 réseaux cérébraux. L’étude de la connectivité fonctionnelle a ensuite montré une bipartition générale du cerveau, incluant néanmoins des interactions spécifiques, à chacun des autres niveaux. Finalement, dans la troisième partie, s’appuyant sur les résultats des deux précédentes, nous avons analysé les effets des activités mentales spontanées sur les valeurs de la connectivité fonctionnelle entre les modules et entre les réseaux respectivement sur un groupe de 340 sujets. Notre étude révèle l’existence d’une relation directe entre les processus mentaux spontanés et l’activité cérébrale au repos. Ainsi, nous avons montré que les modulations des interactions fonctionnelles entre différents réseaux cérébraux reflèteraient le contenu des pensées spontanées pendant cet état
Brain activity at rest has been the subject of numerous investigations in functional imaging for few years. A major hypothesis was put forward about the relationship between this activity and spontaneous thoughts mainly reported during this state. In order to test it, this work was realized in three parts. The first one consisted of exploring mental activities of 180 healthy participants, using an introspective questionnaire designed for that purpose, during a condition of a conscious resting state realized in functional magnetic resonance imaging. Results highlighted various mental activities among participants where specific profiles of spontaneous thoughts were revealed. In the second part, we revealed a hierarchical functional organization of the brain through 2 systems, 5 modules and 23 resting state networks. Study of functional connectivity showed a global bipartition of the brain, including, nevertheless, specific interactions at each other level. Finally, in the third part, based on the two previous ones, we analyzed effects of spontaneous mental activities on functional connectivity values between modules and between networks on a group of 340 participants, respectively. Our study reveals a direct relationship between spontaneous mental processes and brain activity at rest. Thus, we showed that modulations of functional interactions between the different brain networks would reflect content of spontaneous thoughts during this state

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Дисертації з теми "Hémorragie cérébrale – Imagerie par résonance magnétique"

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