Modèles et Descripteurs pour le développement du plissement cortical normal et pathologique – MODEGY

Le but de ce projet est de proposer de nouvelles approches théoriques du développement cérébral qui s'appliqueront à des problématiques neuroscientifiques et cliniques concrètes en imagerie médicale. Un nombre croissant d'études scientifiques montre que la géométrie plissée de l’anatomie corticale (avec ses sillons et ses gyri) peut être un bon marqueur de pathologies, qu’il s’agisse de sévères malformations ou de troubles développementaux comme l’autisme. Dans notre projet nous visons à caractériser l’émergence du patron de gyration corticale comme une trajectoire normale ou anormale pendant un intervalle de temps qui commence à environ 20 semaines d’âge gestationnel jusqu’à l’enfance. Nous proposons une approche multi-disciplinaire pour étudier la morphogénèse sulcale précoce. Cette approche couvre un large spectre de champs thématiques en neuroimagerie et se base sur des données IRM de grandes valeurs, depuis les fétus, nouveaux-nés prématurés, nourrissons et enfants. Deux parties méthodologiques complémentaires sont proposées. Dans la première nous recherchons des descriptions quantitatives des anatomies corticales dans l’équivalent de domaines “image” et de “Fourier”, adaptés aux représentations géométriques particulières. Dans la seconde partie nous développerons des modèles computationnels du processus de plissement à partir d’un couplage de modèles mécaniques et de reaction-diffusion. Nous construirons aussi des modèles intégratifs qui permettront de transférer les descripteurs de chaque sujet sur un atlas. LA plupart de ces aspects théoriques seront implémentés dans BrainVisa, une plateforme reconnue dans la communauté de neuroimagerie. Enfin nous confronterons nos modèles et appliquerons nos descripteurs pour couvrir une large échelle d’âges développementaux et de polymorphismes phénotypiques. Les objectifs quant aux applications concerneront à la fois la découvert de mécanismes fondamentaux du plissement cérébral avec la croissance et de diagnostics plus précis de pathologies particulières.