Understanding the brain

Comprendre le cerveau

Nouvel espoir pour les patients atteints de troubles cérébraux grâce au travail de cartographie du cerveau
1 mars 2003

L'ingénieur peut apprendre beaucoup de choses en étudiant la structure du cerveau.

C'est du moins la conclusion à laquelle est arrivé Melvyn Goodale, professeur de psychologie au nouveau Centre du cerveau et de la pensée de l'Université de Western Ontario. Pour M. Goodale, titulaire d'une chaire de recherche du Canada en neurosciences, « comprendre les fonctions supérieures du système nerveux central et le rôle du cerveau dans l'activité mentale sont parmi les principaux défis scientifiques du nouveau millénaire ».

Il n'existe qu'une poignée d'établissements dans le monde comme le Centre du cerveau et de la pensée (Centre for Brain and Mind) qui combinent des appareils d'imagerie par résonance magnétique (IRM) de pointe et une masse critique d'experts sur le cerveau et la pensée. Avec cette combinaison gagnante, l'Université de Western Ontario est en train d'acquérir une réputation internationale en cartographie du cerveau, science qui consiste à déchiffrer comment le cerveau traite l'information et commande les fonctions du corps.

En collaboration avec l'Institut de recherche Robarts à London, en Ontario, M. Goodale et ses collègues du Centre ont entrepris de découvrir comment le cerveau nous permet de voir, de parler, de comprendre, de traiter l'information et de transmettre des messages qui se traduisent en actions. Or, pour mener des recherches de pointe, il faut les bons outils. Grâce à une contribution de la Fondation canadienne pour l'innovation, l'équipe de recherche est en train de mettre à jour son matériel d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMF) - un outil de travail essentiel.

Le caractère exceptionnel du Centre est dû en partie à sa combinaison de l'imagerie neuronale, du travail auprès de patients neurologiques et d'études cognitives de personnes normales et de modèles animaux faisant tous appel à une multitude de méthodes. Des scientifiques œuvrant dans des disciplines variées — y compris la psychologie, la neurologie, l'intelligence artificielle, la théorie computationnelle et la physiologie — ont fait front commun pour créer un nouveau domaine de recherche interdisciplinaire appelé « neurosciences cognitives ».

Selon M. Goodale, les scientifiques auraient commencé à réaliser de « nets progrès mesurables » dans leur quête des mystères du cerveau au cours des dix dernières années. Les résultats de leurs études sont de plus en plus importants pour la population vieillissante du Canada qui est aux prises avec un nombre croissant de lésions cérébrales découlant de maladies progressives comme la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et des formes plus rares de dégénérescence du lobe frontal. « Plus nous connaîtrons la nature et l'organisation du dysfonctionnement cognitif, plus nous pourrons le traiter et répondre aux besoins d'une population vieillissante atteinte de problèmes cognitifs » dit M. Goodale.

Retombées

Les mentaux et neurologiques ont un effet dévastateur sur les familles et les patients atteints. Ils sont également extrêmement coûteux pour la société canadienne.

On estime à 30 milliards de dollars par année les coûts en soins de santé directs et en perte de productivité dus aux hospitalisations découlant d'un trouble neurologique. C'est beaucoup plus que les coûts associés à n'importe quel autre trouble physique, y compris les maladies du coeur et le cancer. Les maladies mentales et les troubles de comportement représentent à eux seuls la plus importante catégorie de problèmes de santé des Canadiens et Canadiennes. Par exemple, 1 % de l'ensemble de la population canadienne est atteint de schizophrénie, une maladie débilitante qui oblige beaucoup des personnes touchées à obtenir des soins pour malades chroniques ou à aboutir dans un établissement psychiatrique.

La recherche en cours au Centre du cerveau et de la pensée de l'Université Western Ontario est prometteuse pour beaucoup de personnes. Professeur de psychologie à cette université, Melvyn Goodale espère qu'en faisant la lumière sur les causes profondes de ces troubles et maladies, la recherche mènera un jour à l'élaboration de stratégies de prévention et de traitement.

À l'aide d'appareillage d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, les chercheurs du Centre peuvent comparer le cerveau de patients en santé avec celui de patients atteints d'une maladie mentale ou d'un trouble neurologique nuisant à leur fonctionnement cérébral. « Nous pouvons voir le fonctionnement de leur système visuel, de leur mémoire et du langage. Nous pouvons désormais faire des recherches sur une foule de choses qui étaient auparavant très difficiles à étudier. »

Les données de base obtenues grâce aux techniques d'imagerie peuvent également être mises à contribution pour la création de systèmes robotiques. C'est là un outil précieux pour les chercheurs dont le travail a pour but d'aider les patients atteints d'une lésion médullaire.

Partenaires

Le nouveau Centre du cerveau et de la pensée (Centre for Brain and Mind) de l'Université de Western Ontario et l'Institut de recherche Robarts à London, en Ontario, jouent un rôle important dans le plan de recherche stratégique de cette université. À l'Institut de recherche Robarts, un laboratoire d'imagerie de classe mondiale abrite des appareils d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMF) utilisés par les scientifiques des deux institutions pour collaborer à leurs études sur la pensée et le cerveau. Bien que les appareils soient situés à l'Institut Robarts, le Centre et l'Institut partagent leurs ressources cliniques et universitaires afin de tirer le meilleur parti possible de la masse critique d'experts situés à London. Par exemple, Ravi Menon de l'Institut Robarts travaille de près avec Melvyn Goodale à l'Université Western Ontario afin d'explorer le lien entre l'IRMF et le comportement humain guidé visuellement.

L'Université, qui a également contribué au financement des appareils et des installations de laboratoire du Centre, est en train de se bâtir une réputation internationale en matière d'utilisation d'appareils d'imagerie par résonance magnétique selon Nils Petersen, vice-président de la recherche à l'Université de Western Ontario. « L'Université participe au financement et cette initiative est hautement prioritaire pour elle, pour la Faculté de médecine et de dentisterie et également pour la Faculté des sciences sociales», a t il indiqué.

L'aspect interdisciplinaire unique des recherches menées au Centre permet à l'Université de Western Ontario de recruter et de retenir des étudiants des programmes de deuxième et troisième cycles et des programmes d'études supérieures ainsi que des professeurs du domaine comptant parmi les meilleurs et les plus brillants. Selon M. Petersen, grâce à la contribution de la Fondation canadienne pour l'innovation, les chercheurs du Centre ont réussi à attirer les ressources et les experts dont ils ont besoin pour être les leaders mondiaux dans ce genre de recherche.