Soutenance d’HDR de Guillaume Auzias
Wednesday January 17, 2024, at INT Salle Gastaut – 14:30
Guillaume Auzias, MeCA team (Méthodes et Anatomie Computationnelle)
Caractérisation et modélisation de l’émergence des variations
interindividuelles dans la morphologie cérébrale
Abstract: Lorsque l’on s’intéresse à la géométrie du cortex chez l’homme, on observe immédiatement que les cerveaux de plusieurs individus adultes ont une forme globale relativement similaire, mais présentent des variations importantes dans l’organisation locale et l’agencement des sillons. L’origine et la signification de ces variations constituent des questions centrales en neurosciences avec de fortes retombées médicales. Elles sont au cœur d’enjeux scientifiques fondamentaux comme comprendre la dynamique de la morphogénèse corticale, identifier les anomalies anatomiques ou fonctionnelles associées aux troubles neurologiques et définir des biomarqueurs pouvant jouer un rôle décisif dans le diagnostic de ces pathologies. L’étude quantitative du développement cérébral chez l’homme requiert l’utilisation de méthodes non invasives. La neuroimagerie par IRM est un outil particulièrement pertinent pour caractériser in vivo les étapes de la maturation cérébrale et ses liens avec l’émergence des capacités cognitives. Elle pose cependant des difficultés méthodologiques conséquentes. Tout d’abord, l’acquisition d’images en IRM à haut champ sur toute la durée du développement cortical, du fœtus à l’adolescence, représente un défi en termes techniques (résolution spatiale, recalage, normalisation…), médicaux et éthiques. De plus, les mécanismes complexes qui entrent en jeux à l’échelle microscopique lors de la maturation in utero ou après la naissance se traduisent par des changements profonds dans les intensités des images. Enfin, la prise en compte de la dimension temporelle rend encore plus complexes les variations interindividuelles dans la géométrie du cortex. Pour répondre à ces questions, nous devons donc proposer de nouveaux descripteurs géométriques locaux, qui soient interprétables d’un point de vue de la biologie du développement. Nos recherches se divisent donc en deux composantes : 1) Une composante méthodologique pour proposer de nouveaux outils permettant de mesurer, analyser et modéliser les modifications profondes de la forme du cortex cérébral qui surviennent lors du développement ; 2) Une composante neuroscientifique dont l’objectif est de relier les mesures du plissement cortical aux phénomènes biologiques sou jacents et départager les différentes hypothèses formulées sur la morphogénèse cérébrale. Le point de convergence de ces deux composantes est le concept des sulcal pits, définis comme les points les plus profonds des sillons et qui correspondent à l’endroit à partir duquel les plis se développent aux premiers stades du développement. Conceptuellement, les descripteurs géométriques calculés à l’échelle des sulcal pits sont plus précis qu’au niveau des sillons selon la dimension spatiale, mais aussi suivant la dimension temporelle. Les sulcal pits permettent d’intégrer les dimensions spatiales et temporelles de l’évolution de la géométrie du cortex au cours de son développement. Ils constituent un outil particulièrement pertinent pour élaborer de nouveaux modèles biologiquement plausibles de la morphogénèse corticale, permettant de caractériser l’émergence des variations interindividuelles en relation avec la maturation de la connectivité structurelle, au cours du développement cérébral précoce.
Jury:
Rapportrice externe: Jessica Dubois
Rapportrice externe: Meritxell Bach Cuadra
Rapportrice interne: Nadine Girard
Examinateur externe: Jean-François Mangin
Examinateur interne: Olivier Coulon
Examinateur interne: Jean-Louis Mege
Lien vers le manuscript:
https://amubox.univ-amu.fr/s/ioqT8GGee4rPM2p
Lien Zoom: https://univ-amu-fr.zoom.us/j/88950157587?pwd=Ti9yYjhuNFpHdTE3MnJoMWJPdnJrdz09