Caroline Nettekoven – Western University
Publication scientifique
Caroline Nettekoven , Da Zhi, Ladan Shahshahani , Ana Luísa Pinho, Noam Saadon-Grosman, Randy Lee Buckner, Jörn Diedrichsen A hierarchical atlas of the human cerebellum for functional precision mapping. Nat Commun 15, 8376 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-52371-w
https://doi.org/https://doi.org/10.1038/s41467-024-52371-w
Développement d’un atlas fonctionnel du cervelet humain
Le cervelet humain est une région du cerveau qui est activée au cours de nombreux comportements, notamment le mouvement, le langage et les tâches cognitives. Cependant, la contribution du cervelet à ces processus reste mal comprise en raison de l’absence d’une carte fonctionnelle complète de cette région du cerveau. Pour remédier à cette situation, Caroline Nettekoven, qui travaille dans le laboratoire de Jorn Diedrichsen à l’université Western, a fusionné sept ensembles de données d’imagerie de l’activité cérébrale à grande échelle (IRMf) pour constituer le premier atlas fonctionnel complet du cervelet. Les auteurs ont développé un modèle informatique qui apprend l’organisation du cerveau à travers de nombreux ensembles de données et ont dérivé un atlas consensuel basé sur 111 sujets et 417 conditions de travail. Ce nouvel atlas prédit les limites fonctionnelles mieux que les atlas précédents et que tout atlas basé sur un seul ensemble de données, même sur des données nouvelles et inédites. Il fournit donc la caractérisation la plus détaillée de l’organisation fonctionnelle du cervelet humain à ce jour.
Le nouvel atlas présente plusieurs caractéristiques nouvelles importantes. Par exemple, l’atlas et le modèle informatique sont conçus pour une cartographie fonctionnelle précise chez les individus. Les atlas existants présentent simplement une carte de groupe, ignorant la grande variabilité entre les individus dans l’organisation fonctionnelle. Le modèle peut intégrer le nouvel atlas à l’aide d’un court balayage du localisateur de 10 minutes pour s’adapter au cerveau d’un individu, ce qui permet une bien meilleure prédiction des limites individuelles. Cette précision sans précédent permettra d’étudier en détail la contribution du cervelet au comportement humain.
Ces résultats sont importants tant d’un point de vue théorique que pratique. D’un point de vue théorique, les chercheurs démontrent que les régions du cervelet, en particulier celles impliquées dans la cognition d’ordre supérieur, se chevauchent fortement au niveau du groupe, mais peuvent être clairement dissociées chez l’individu. Ils ont également découvert de nouvelles caractéristiques frappantes de l’organisation fonctionnelle du cervelet, y compris des régions fonctionnelles non décrites auparavant. En pratique, en offrant une description approfondie de chaque région en fonction de sa variabilité interindividuelle, de son profil fonctionnel, de son empreinte de connectivité et de son schéma de latéralisation, l’atlas constitue une ressource étendue pour l’étude de la fonction du cervelet. Enfin, les auteurs proposent une nouvelle méthode pour localiser ces régions chez l’individu, ce qui permet pour la première fois d’étudier les régions les plus variables du cervelet. L’atlas, les données associées et les outils d’analyse ont été mis à la disposition du public. Ils feront partie intégrante du développement et de la vérification d’hypothèses sur la fonction du cervelet.
À propos de Caroline Nettekoven
Caroline Nettekoven a effectué ce travail en tant que chercheuse postdoctorale dans le laboratoire de Joern Diedrichsen à Western University. Elle cherche à comprendre comment le cervelet et le néocortex humains interagissent pour permettre des comportements complexes tels que le mouvement, le langage et la cognition sociale. Ses recherches combinent la neuro-imagerie multimodale avec des approches d’apprentissage automatique et de stimulation cérébrale. En tant que premier auteur, elle a conçu l’étude, collecté et conservé les données, effectué l’analyse, interprété les résultats, rédigé le projet original et révisé l’article.
Source de financement
Cette étude a été soutenue par une subvention à la découverte du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG, RGPIN- 2016-04890), et une subvention de projet des Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC, PJT-507612), toutes deux accordées à J.D. Un financement supplémentaire a été accordé par le Fonds d’excellence en recherche du Canada d’abord (BrainsCAN) à l’Université Western et par le National Institute of Mental Health (MH124004) à R.L.B.
