Multimodal brain imaging for the study of progressive primary aphasia

Imagerie cérébrale multimodale pour l'étude des aphasies primaires progressives

Alexandre Routier (1)

1 ICM - Institut du Cerveau = Paris Brain Institute

Progressive primary aphasia (APP) is a group of neurodegenerative diseases affecting language abilities and presenting clinical, anatomical and biological/genetic heterogeneity. We first used anatomical MRI, diffusion MRI and FDG-PET imaging to provide a complete characterization of the different forms of PPA in a large cohort of patients at early stage of the disease. This study allowed to characterize the structural, microstructural and metabolic alteration patterns in each variant of PPA and to compare these alterations between the different imaging modalities. In the second part, we used the lesional model of PPA to study the networks of semantic processes. The use of tractography and the analysis of correlations between semantic deficits and white matter integrity in diffusion MRI allowed the identification of connections involved in verbal and non-verbal processes. These studies required the development of specific image analysis tools. In particular, the development of tools for the analysis of anatomical and diffusion MRI have been integrated into the Clinica software platform to make these tools easily usable by other researchers or clinicians.

L'aphasie primaire progressive (APP) est un groupe de maladies neurodégénératives affectant les fonctions du langage et présentant une importante hétérogénéité sur le plan clinique, anatomique et biologique/génétique. Dans une première partie, nous utilisons l’IRM anatomique, l’IRM de diffusion et l’imagerie TEP-FDG pour fournir une caractérisation complète des différentes formes d’APP dans une grande cohorte de patients au stade débutant de la maladie. Cette étude permet de caractériser les motifs d’altérations structurelles, microstructurelles et métaboliques dans chaque variante d’APP et de confronter ces altérations entre les différentes modalités d’imagerie. Dans une seconde partie, nous avons utilisé le modèle lésionnel des APP pour étudier les réseaux des processus sémantiques. L’utilisation de la tractographie et l’analyse de corrélations entre déficits sémantiques et intégrité des faisceaux de la substance blanche en IRM de diffusion ont permis l’identification de connexions impliquées dans les processus verbaux et non verbaux. Ces études ont nécessité le développement d’outils spécifiques d’analyse d’images. En particulier, le développement d’outils pour l’analyse d’IRM anatomique et de diffusion ont été intégrés au sein de la plate-forme logicielle Clinica afin de rendre ces outils facilement utilisables par d’autres chercheurs ou cliniciens.

Mots clés: Neuroimaging; Primary progressive aphasia; Anatomical MRI; Diffusion IRM; PET

Mots clés: Neuroimagerie; Aphasie primaire progressive; IRM anatomique; IRM de diffusion; TEP

Domaines: Neurosciences [q-bio.NC]

Alexandre Routier. Imagerie cérébrale multimodale pour l'étude des aphasies primaires progressives. Neurosciences [q-bio.NC]. Sorbonne Université, 2018. Français. ⟨NNT : 2018SORUS537⟩. ⟨tel-01992799v2⟩