Soutenance de thèse – Elise Cosenza
Le 5 décembre 2025Lieu : BBS
Thèse soutenue en français
Elise Cosenza
Équipe : Groupe d’Imagerie Neurofonctionnelle (GIN)
IMN
Thèse dirigée par Laurent Petit
Titre
Développement de l’IRM de diffusion et de la tractographie des fibres de la substance blanche du cerveau chez le petit animal à 7 Tesla
Résumé
L’étude de la connectivité cérébrale de la souris constitue un enjeu majeur pour la recherche préclinique. Bien que son cerveau soit anatomiquement plus simple que celui de l’Homme, il demeure un système complexe. Son organisation anatomique est aujourd’hui bien décrite et segmentée grâce aux nombreux atlas disponibles, mais les connexions entre les différentes structures restent encore mal établies. La substance blanche, formée de faisceaux d’axones reliant les régions cérébrales, constitue un réseau dont la caractérisation est essentielle pour mieux comprendre le fonctionnement global du cerveau murin.
L’imagerie par résonance magnétique de diffusion (IRMd) s’est imposée comme une méthode incontournable pour l’étude non-invasive du cerveau. Elle repose sur la mesure du déplacement des molécules d’eau et permet de déduire indirectement l’architecture des tissus et la connectivité cérébrale, de par sa composition à plus de 80 % d’eau. À partir de ces données, la tractographie permet de mettre en évidence l’ensemble des connexions cérébrales. Bien que largement développée chez l’Homme et enrichie par de nombreux outils de traitement, l’IRMd et la tractographie présentent plusieurs limites liées à leur nature indirecte. Pour valider et affiner les résultats, l’IRMd et la tractographie doivent être couplées à des méthodes complémentaires, parfois invasives, offrant une « vérité terrain » indispensable.
Sur le plan méthodologique, un travail d’optimisation des protocoles d’IRM de diffusion a été réalisé sur le cerveau de souris ex vivo, permettant d’obtenir des métriques de diffusion fiables et quantitatives sur l’ensemble des régions cérébrales. Un outil automatisé de traitement des données d’IRMd, intégrant des contrôles qualité et des corrections d’artefacts, a été développé afin de générer ces métriques et de reconstruire un tractogramme complet de la connectivité de la substance blanche. Enfin, la validité de ces résultats a été confirmée par confrontation directe des tractogrammes à des données histologiques, grâce à des outils dédiés au couplage entre IRM et histologie.
Ce travail ouvre la voie à une meilleure caractérisation des réseaux de connectivité cérébrale dans des modèles animaux précliniques. Ces avancées offrent des perspectives majeures pour la compréhension du fonctionnement du cerveau et de sa plasticité, ainsi que pour l’étude de modèles murins de pathologies neurologiques.
Mots-clés
IRM; Tratographie ; Cerveau; Substance Blanche ; Souris ; Diffusion
Publications
An optimised multi-shot EPI protocol for ex vivo mouse brain diffusion MRI with Gd-DOTA contrast enhancement (soumis)
Jury
- Dr. Emmanuel Caruyer, CR, IRISA – Rennes, Rapporteur
- Pr. Ileana Jelescu, Assistant professor, Lausanne University Hospital et University of Lausanne – Lausanne (Suisse), Rapporteure
- Dr. Angèle Viola, DR, Centre de Résonance Magnétique Biologique et Médicale – Marseille, Examinatrice
- Pr. Maxime Descoteaux, Professeur titulaire, Sherbrooke Connectivity Imaging Laboratory – Sherbrooke (Canada), Invité
- Dr. Sylvain Miraux, DR, Centre de Résonance Magnétique des Systèmes Biologiques – Bordeaux, Invité
- Lieu
BBS
- Dates
Le 5 décembre 2025