Imageries fonctionnelles cérébrales : vers une physiologie de la cognition humaine.

Abstract

Les techniques d' imagerie fonctionnelle du cerveau humain ont atteint une maturite telle qu' elles fournissent des indices fiables sur la physiologie des populations neuronales impliquees lors de la mise en jeu de fonctions cognitives. Plusieurs aspects, antinomiques, de ces phenomenes doivent cependant etre maitrises: (1) ils concernent des ensembles fonctionnels largement distribues dans le cerveau ; la resolution anatomique submillimetrique de techniques telles que la tomographie par emission de positons ou l' IRM fonctionnelle est donc moins cruciale que l' exploration de l' ensemble des territoires concernes; (2) l' etat fonctionnel de ces ensembles est affecte de changements tres rapides qu' il faut suivre avec precision, par les techniques d' electro- ou de magneto-encephalographie qui doivent donc etre combinees aux techniques tomographiques ; (3) la dynamique fonctionnelle de ces ensembles neuronaux est souvent non lineaire, ce qui s' oppose a des schemas simplistes dans lesquels l' addition progressive de composantes cognitives dans une experience donnee equivaudrait, par analogie, a l' addition de leurs correlats neurofonctionnels.

The recent progress of functional imaging techniques has renewed our understanding of mind/brain relationships that represent the fundamental topic of neuropsychology. Without requiring observations in brain-damaged patients, functional neuro-imaging provide informations on the neural substrates of cognitive processes such as language, memory, or attention. These functions correspond to large-scale neural ensembles distributed throughout the entire brain, rapidly evolving over very short periods of time, and characterised by complex, non-linear dynamics. Because of this complexity (1) the use of functional neuro-imaging requires careful consideration of a number of methodological issues on the relationships between cognitive processes under study and changes in functional signals that are recorded, and (2) only the combination of these techniques, providing spatial resolution on the one hand (PET, fMRI) and temporal resolution on the other (EEG, MEG) could improve our knowledge of thespatial-temporal dynamics of such neural ensembles.