Utilisation d'informations géométriques pour l'analyse statistique des données d'IRM fonctionnelle. (ntroduction of geometrical features for the statistical analysis of functional MRI data)

L'imagerie par resonance magnetique fonctionnelle (IRMf) est une modalite recente permettant de mesurer in vivo l'activite neuronale chez le sujet sain ou le patient et d'etudier le lien entre la structure et la fonction cerebrale. Nous nous sommes interesses a l'utilisation de l'information de l'anatomie cerebrale pour l'analyse des donnees fonctionnelles. Ainsi, nous avons reconsidere l'analyse classique typiquement realisee voxel par voxel avec lissage spatial pour proposer un modele de representation des donnees reposant sur une parcellisation anatomo-fonctionnelle du cortex. Cette representation permet de reduire la dimension des donnees en un nombre restreint d'elements pertinents du point de vue des neurosciences. Nous presentons des exemples d'utilisation de cette approche de parcellisation fondee sur l'anatomie seulement dans un premier temps. Une etude de detection d'activations par modele lineaire met en evidence une sensibilite accrue comparee a une approche voxel par voxel. Nous presentons egalement deux autres applications utilisant des parcellisations, concernant la selection de modele regional et les etudes de connectivite fonctionnelle. Cette description permet en outre de proposer une solution au probleme de l'analyse d'un groupe de sujets qui peuvent presenter une forte variabilite anatomique et fonctionnelle. Pour s'affranchir du delicat probleme de mise en correspondance des differents sujets, nous avons presente une parcellisation regroupant entre les sujets les regions homogenes du point de vue a la fois anatomique et fonctionnel. L'application de cette methode sur un protocole fonctionnel montre sa robustesse pour les analyses multi-sujets.

[1]  P. Fox,et al.  Spatial normalization origins: Objectives, applications, and alternatives , 1995 .

[2]  Roberto Toro,et al.  Geometric atlas: modeling the cortex as an organized surface , 2003, NeuroImage.

[3]  V. Johnson A Model for Segmentation and Analysis of Noisy Images , 1994 .

[4]  Seong‐gi Kim Cmrr,et al.  Comparison of blood oxygenattion and cerebral blood flow effect in fMRI: Estimation of relative oxygen consumption change , 1997, Magnetic resonance in medicine.

[5]  A. F. Adams,et al.  The Survey , 2021, Dyslexia in Higher Education.

[6]  Hidefumi Kobatake,et al.  An Algorithm for Least-Squares Estimation and Its Application to a Manual Control System , 1975 .

[7]  Jens Ledet Jensen,et al.  Spatial mixture modelling of fMRI data , 2000 .

[8]  P. Green On Use of the EM Algorithm for Penalized Likelihood Estimation , 1990 .

[9]  Jeff A. Bilmes,et al.  A gentle tutorial of the em algorithm and its application to parameter estimation for Gaussian mixture and hidden Markov models , 1998 .

[10]  D. Heeger,et al.  In this issue , 2002, Nature Reviews Drug Discovery.

[11]  T. Hales Cannonballs and Honeycombs , 2000 .

[12]  Paul A. Viola,et al.  Alignment by Maximization of Mutual Information , 1997, International Journal of Computer Vision.

[13]  Olivier D. Faugeras,et al.  Variational Methods for Multimodal Image Matching , 2002, International Journal of Computer Vision.

[14]  Jan Modersitzki,et al.  Numerical Methods for Image Registration , 2004 .

[15]  K. Zilles,et al.  Brain atlases - a new research tool , 1994, Trends in Neurosciences.

[16]  Heekuck Oh,et al.  Neural Networks for Pattern Recognition , 1993, Adv. Comput..

[17]  J. Rissanen,et al.  Modeling By Shortest Data Description* , 1978, Autom..