TH`ESE Cédric CLOUCHOUX LOCALISATION ET ...

1.4. Pertinence de l’approche volumique pour l’étude du cortex cérébral 31
1.4 Pertinence de l’approche volumique pour l’étude du
cortex cérébral
Les techniques décrites jusqu’ici, considérant le cerveau comme un volume
en 3 dimensions, sont utilisées par une large majorité des neuroscientifiques. La
principale raison est que le système de coordonnées intrinsèque à un volume,
autrement dit la grille de voxel, permet une navigation à l’intérieur de toutes les
structures cérébrales macroscopiques relativement intuitive. De plus, le recalage
et la normalisation apportent des outils de comparaison très intéressants lors des
études de groupes [Maintz and Viergever, 1998].
Dans cette thèse, nous nous intéressons plus particulièrement à l’étude
du cortex cérébral. La raison principale de ce choix est que le cortex est une
structure très particulière du télencéphale 4 . De part sa structure microscopique,
c’est une zone privilégiée d’activité neuronale. D’un point de vue fonctionnel, il
est intéressant de s’intéresser aux activations sur la surface corticale. La figure
1.8 montre comment deux foyers d’activation peuvent être percus différemment
selon le domaine utilisé. Dans un volume 3D classique, ils seront perçus comme
étant très proches, voire même comme n’étant qu’un seul foyer. Cependant, sur
une représentation en 2 dimensions de la surface corticale, la séparation des
foyers est nette.
Cet exemple illustre également un problème propre à la géométrie même
de la surface corticale. Une mesure de distance entre deux sites anatomiques
du cortex est classiquement mesuré en distance euclidienne, dans un repère
3D. Or, il est plus intéressant, et surtout plus juste d’un point de vue anatomique
de considérer une distance géodésique (voir figure 1.9). En effet, d’un
point de vue macroscopique, le cortex peut être considéré comme une surface
2 dimensions (c.f. chapitre 2), très fortement plissée, et 60 à 70% de cette
surface corticale est enfouie [Zilles et al., 1988, Van Essen and Drury, 1997].
Ainsi, une mesure euclidienne entre 2 points du cortex, mesurée dans un
espace 3D, sous-estimera fortement la réelle distance, géodésique, surtout dans le
cas où l’on considère 2 points étant situés sur 2 faces différentes d’un même sillon.
La géométrie même du cortex nous pousse donc à nous éloigner d’une
approche classique 3D. Aussi, extraire le cortex en tant qu’objet à part entière
et le modéliser permet d’accéder à des informations cachées ou difficilement
accessibles en 3 dimensions.
4 le télencéphale désigne le cerveau de façon globale, c’est-à-dire l’ensemble constitué par le cortex
cérébral, la matière blanche et les structures sous-corticales.