IMAGERIE PAR RÉSONANCE MAGNÉTIQUE DE DIFFUSION (IRMD)

Validation des données d’IRM de diffusion

Il est clair que l’IRMd donne des indications de ces voies chez des patients sans pouvoir cependant rivaliser pour ce qui est de la finesse avec des analyses par les techniques classiques antérieures qui nécessitent une expérimentation animale ou une analyse post mortem. De plus, la tractographie est susceptible de révéler des voies chez certains individus qui n’existent pas chez la majorité des sujets ou de ne pas révéler certaines voies existantes en raison des limitations techniques. Pour ces raisons, les neuroscientifiques ont coutume de dire que les résultats de la tractographie par l’IRMd ont besoin d’être validés. Or, sur un plan épistémologique, le principe de validation des résultats d’une technique nouvelle par d’anciennes pose problème. En effet, si de telles procédures sont nécessaires pour une première phase de validation d’une nouvelle technique, à plus long terme l’IRMd semblerait réduite à vérifier in vivo sur des patients les données anciennes d’anatomie du cerveau. Une autre position épistémologique consiste à envisager l’IRMd comme une technique parmi d’autres, avec ses avantages et ses inconvénients, qui aboutit aussi bien à des confirmations de résultats antérieurs qu’à des hypothèses nouvelles qu’il convient non pas de valider par d’autres techniques, mais d’objectiver par des ensembles de techniques complémentaires pour atteindre un certain degré de réalisme.

Les précautions que doit prendre le neuroscientifique dans l’utilisation de l’IRMd tiennent à certains défauts de la technique dans la détermination du trajet des faisceaux d’axones. En premier lieu, le signal n’est qu’une mesure très indirecte de l’orientation du trajet des fibres, un peu comme si l’on déterminait la position relative des axes routiers la nuit en réalisant des photographies utilisant un temps d’exposition de l’ordre de la seconde du mouvement des phares des automobiles, selon la métaphore de Denis Le Bihan, le créateur de l’IRMd dans les années 1980. Aussi, il n’est pas possible de connaître la direction de propagation de l’information dans les trajets nerveux ainsi mis en évidence. De plus, la tractographie a tendance à confondre les faisceaux de même orientation, ou même ceux qui se croisent, parce que l’anisotropie de la diffusion des molécules d’eau, c’est-à-dire ses modulations selon les directions de l’espace qui permettent de distinguer les faisceaux d’axones, n’est détectable que si elle est localement suffisamment marquée, située au-dessus d’un certain seuil.

Mais, dans ces analyses, il n’est pas possible de fixer un seuil unique, car il varie selon les régions du cerveau et entre individus, tant de multiples facteurs biologiques contribuent à l’anisotropie de la diffusion de l’eau, comme le degré de myélinisation ou le calibre des fibres. Un problème épistémologique important est donc de fixer des normes pour ces seuils d’anisotropie. S’ils sont trop bas, l’analyse d’image dissociera plus facilement deux orientations correspondant éventuellement à deux trajets, mais avec une marge d’erreur plus grande que si le seuil fixé est plus élevé. Le résultat est qu’on ne sait parfois pas si un trajet nerveux est différent ou si ce sont ses particularités qui rendent la détection de son orientation difficile ou improbable.

Devant ces difficultés, les chercheurs développent des méthodes d’analyse probabiliste dans lesquelles la marge d’erreur est calculée. On définit alors pour chaque trajet nerveux une probabilité d’existence, ce qui permet d’éviter de devoir définir des normes trop strictes. De sorte qu’on change ainsi subrepticement de modèle épistémologique dans la définition des objets biologiques, ici un trajet nerveux. Un trajet nerveux peut être tenu pour vrai selon qu’il est objectivé par différentes techniques, selon une convergence[...]