Etude du langage par imagerie neuro-fonctionnelle : comparaison de la tomographie par émission de positons et de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle
Institution:
Paris 12Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Positron Emission Tomography (PET) and functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI), current neuroimaging techniques, have different physical and physiological principles. We first expose these general principles, and results of previous language studies that compared PET and fMRI. Language is an important and complex function, and the noise caused by MRI device may interfere with auditory activity, essential for some aspects of language. Then we expose our study about the same topic. In eight male right-handed healthy subjeots, PET images were acquired (with H2 15O injection) during rest, story listening, and covert verb generation (from auditory delivered nouns). The same tasks performed by the same subjects (with the same duration than during one TEP acquisition) were studied with fMRI. Images, analyzed with SPM software, had close spatial resolution in PET and fMRI. PET and fMRI results were similar as far as main language areas were concerned: left frontal inferior gyms (pars opercularis and pars triangularis) and posterior part of the left superior temporal sulcus. Discrepancies also appeared with both tasks. During story listening, activation in the cerebellum and the temporal poles was better detected with PET, probably due to fMRI magnetic susceptibility artifacts. Activation in the left precentral gyrus and the supplementary motor area was detected only with fMRI, suggesting that more phonological processes and/or more working memory demand may be required due to the noisy environment. During verb generation, additional activations in the right hemisphere were detected with fMRI, probab due to increased attention for the task realization in the noise. The different distribution of activation for the same language tasks may have consequences in clinical investigations and fundamental studies about ftinctional brain asymmetry. Ouw results also show that different activations observed between PET and fMRI are themselves different between the language tasks.
Abstract FR:
La tomographie par émission de positons (TEP) et l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), qui permettent d'étudier l'activation cérébrale, ont des principes physiologique et physique différents. Nous en avons rappelé les éléments essentiels, puis résumé les publications sur la comparaison de la TEP et de l'IRMf dans le cadre de l'étude du langage, fonction importante et complexe dont certains aspects peuvent être perturbés par le bruit de l'appareil d'IRM. Nous avons ensuite exposé notre étude sur ce thème. Huit sujets sains masculins droitiers ont fourni des images de TEP acquises (avec injection d'H2 15O) pendant le repos, l'écoute d'un texte, et la recherche silencieuse de verbes liés à des noms communs donnés par voie auditive. Les mêmes tâches ont été réalisées en IRMf (avec la même durée que pour une acquisition en TEP) par les mêmes sujets. Les images, traitées avec le logiciel SPM, avaient une résolution spatiale proche. Les résultats de TEP et d'IRMf étaient voisins pour les principales aires du langage: gyrus frontal inférieur et partie postérieure du sillon temporal supérieur à gauche. Pendant l'écoute, les activations du cervelet et des pôles temporaux étaient mieux détectées en TEP, vraisemblablement surtout à cause d'artefacts en IRMf. Le gyms précentral gauche et l'aire motrice supplémentaire apparaissaient recrutés en IRMf uniquement, ce qui fait suspecter un surcroît de traitement phonologique ou de mémoire de travail, répondant à la difficulté de la tâche dans le bruit. Lors de la production de verbes, des activations supplémentaire sont apparues à droite en IRMT, ce qui semble lié au surcroît d'attention pour réaliser la tâche dans le bruit. Ces activations différentes lors de la même tâche de langage peuvent avoir des conséquences en clinique et pour l'étude de l'asymétrie fonctionnelle du cerveau. Nos résultats montrent aussi que les répercussions du même facteur perturbateur sont différentes selon les tâches de langage réalisées.