Introduction aux Neurosciences Cognitives

L'Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf en abrégé) est une technique d'imagerie cérébrale qui permet d'étudier le fonctionnement du cerveau. Dans cette version, le principe de fonctionnement de l'IRMf repose sur les propriétés magnétiques de l'hémoglobine. Ces dernières sont différentes selon que l'hémoglobine porte de l'oxygène ou non.

L'appareil utilisé (ci-dessous) est le même que pour l'IRMa, imposant les mêmes contre-indications aux personnes, mais le paramétrage et les protocoles sont différents. En particulier, le protocole d'une IRMf implique que le participant réalise une tâche cognitive comme écouter un texte, lire un texte ou bien regarder des images. Il peut aussi répondre à des questions en cliquant sur un boîtier placé au niveau de sa main.

L'IRMf permet d’observer des images de contraste. Ces images sont le résultat d'une différence entre un état dit de « repos » et un état d'activité cognitive. Les régions "positives", celles qui présentent un débit sanguin cérébral plus fort lors de la tâche cognitives sont considérées comme étant impliquées dans cette tâche.

L'illustration ci-dessous montre, de façon schématique, les changements qui se produisent au niveau de la circulation sanguine dans une région qui est sollicitée par une tâche cognitive. Le débit sanguin augmente légèrement et la proportion d'hémoglobine oxygénée, c'est-à-dire portant une molécule d'oxygène, augmente. Cette augmentation n'est pas immédiate et se fait avec une latence d'une à deux seconde. Ainsi, la résolution temporelle de l'IRMf n'est pas très bonne contrairement à celle de l'EEG. Par contre, l'IRMf permet d'étudier l'activité de régions corticales mais aussi de régions sous-corticales, ce que ne peut pas faire l'EEG qui se limite à l'activité électrique du cortex.