Abstract FR:

Jusqu'aux annees 1980, la source principale de connaissances sur l'architecture des fonctions cognitives chez l'homme a repose sur l'etude des consequences des lesions, sur le comportement et les performances intellectuelles. Au cours des quinze dernieres annees, l'emergence des techniques d'imagerie cerebrale fonctionnelle non traumatiques a permis de realiser de considerables avancees dans l'exploration de l'architecture spatio-temporelle des fonctions superieures du cerveau humain. La neuro-imagerie cognitive devient une discipline a part entiere decoulant des techniques d'imagerie comme l'irm fonctionnelle (irmf), qui a ete l'objet de notre etude et plus particulierement abordee dans ce memoire. L'irmf en contraste bold occupe de plus en plus une place de choix du fait de ses nombreux avantages dont sa non-invasivite et ses bonnes performances temporelle et spatiale. En regle generale, les techniques de neuro-imagerie permettent de renseigner si des reseaux cerebraux sont concernes par l'experience realisee, et si oui, quelles sont les caracteristiques spatio-temporelles de ces aires. La reponse a la premiere question releve de la theorie d'analyse et de detection de signaux noyes dans le bruit. Cependant, la plupart des strategies de traitement du signal fonctionnel requierent la connaissance a priori du paradigme experimental, la forme de la reponse et les proprietes statistiques du bruit. Nous proposons dans cette these de remedier a l'injection de ces informations, souvent hypothetiques, en mettant en uvre une strategie exploratoire, fondee sur un algorithme partitionnel de classification floue. Ce travail se propose tout d'abord de comprendre l'origine physique du signal de resonance magnetique et maitriser les aspects instrumentaux relatifs a l'influence de l'activite metabolique sur le signal mesure. Ensuite, ce travail visera a dresser le bilan des sources de variabilite observees particulierement en irm fonctionnelle et a proposer des methodes de pre-traitement adequates. Puis, des methodes d'analyse spatio-temporelle, dont la classification floue, des signaux d'activation cerebrale en irm fonctionnelle, sont proposees. Finalement, cette these fait le point sur les strategies d'analyse des series temporelles existantes en irmf et etablit une comparaison statistique des differentes approches en utilisant les courbes operationnelles de recepteur (roc).