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Toulouse NeuroImaging Center (2016-....).

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Works: 10 works in 19 publications in 2 languages and 19 library holdings
Roles: Other
Publication Timeline
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Most widely held works by Toulouse NeuroImaging Center (2016-....).
Approche par IRM multiparamétrique pour le tronc cérébral by Germain Arribarat( Book )

2 editions published in 2018 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Reliant le cerveau à la moelle épinière, le tronc cérébral (TC) est une zone de convergence des voies motrices et sensitives. Il comporte différents noyaux, responsables de diverses fonctions comme la motricité, la régulation des rythmes respiratoires et cardiaques, l'origine de nerfs crâniens. Malgré une importance dans différentes pathologies neurodégénératives, l'exploration in vivo du TC reste encore aujourd'hui un enjeu à relever. La résolution employée, le faible contraste et sa localisation rendent son étude difficile en imagerie par résonance magnétique (IRM) conventionnelle. A partir de différentes séquences IRM avancées, nous avons réalisé, chez une population de patients parkinsoniens, une étude de la substance noire (SN), zone située dans la partie haute du TC. Les résultats montrent que l'imagerie du fer associée à l'imagerie de l'eau libre suggère des processus physiopathologiques sous-jacents différents. Néanmoins, aux vues de la taille des structures étudiées, le besoin de précision reste nécessaire pour une identification avec plus de fiabilité. L'originalité de la proposition est de développer une méthode dédiée au TC, afin de pallier au mieux, les difficultés de son observation. Par une optimisation des acquisitions IRM, et plusieurs traitements d'images, les résultats obtenus montrent la possibilité d'identifier facilement certaines structures et une stabilisation des valeurs quantitatives. Pour terminer, toujours dans l'objectif de l'amélioration des mesures IRM, nous nous sommes intéressés à l'IRM sur pièces anatomiques humaines. L'IRM post-mortem est utilisé dans le cadre de cette thèse pour la mise en évidence et la quantification des métaux (fer) et la corrélation avec des techniques histologiques
Etude multimodale des adaptations neuromusculaires impliquées dans l'altération du mouvement en post-AVC : effets des injections de toxine botulique combinées à la rééducation by Alexandre Chalard( Book )

2 editions published in 2020 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les conséquences d'un accident vasculaire cérébral peuvent conduire à développer un syndrome de parésie spastique. Ce dernier étant principalement caractérisé par une parésie des muscles agonistes (effecteurs du mouvement) et une hyperactivité des muscles antagonistes (tel que la spasticité déclenché par un étirement phasique, ou la cocontraction spastique déclenché lors du mouvement volontaire). D'un point de vue biomécanique, l'altération motrice des patients peut être la combinaison d'une parésie musculaire des agonistes et de résistances au mouvement des antagonistes (hyperactivité musculaire et myopathie spastique). Bien que la toxine botulique soit le traitement de première intention de l'hyperactivité musculaire via un affaiblissement sélectif des muscles hyperactifs, ses effets sur la fonction motrice, la cocontraction spastique et la plasticité cérébrale restent peu documentés. Ainsi, les principaux objectifs de ce travail de thèse étaient (1) d'évaluer les déterminants cliniques et les mécanismes neuromusculaires associés à la limitation des mouvements du membre supérieur, (2) d'investiguer le lien entre l'activité oscillatoire corticale et le niveau de la cocontraction spastique, et (3) d'explorer l'effet combiné de la toxine botulique et de la rééducation sur la plasticité neuromusculaire induite. Pour répondre à ces questions, nous avons adopté une approche multimodale incluant des investigations cliniques, biomécaniques et neurophysiologiques. Nos résultats ont révélé la présence de cocontractions spastiques des fléchisseurs du coude, que ce soit en conditions isométriques ou lors du mouvement, et ont objectivé une association entre le niveau de cocontraction spastique et la limitation du mouvement actif d'extension de coude. Nos résultats ont également mis en évidence que la diminution de l'activité corticale oscillatoire dans le cortex sensorimoteur ipsilésionnel était associée au niveau de cocontraction spastique. Enfin, après une injection de toxine botulique dans les muscles fléchisseurs du coude et en association avec une auto rééducation, nous avons observé une diminution de leur niveau de cocontraction spastique associée à une amélioration de la fonction motrice et à une modulation de l'activité oscillatoire corticale. L'ensemble des résultats de ce travail suggère que la cocontraction spastique est un facteur déterminant de l'altération de la fonction motrice, avec une mise en jeu de mécanismes supra- spinaux. La prise en charge de l'hyperactivité musculaire par injection de toxine botulique associée à de la rééducation peut favoriser une plasticité neuromusculaire bénéfique sur l'activité corticale et la fonction motrice
Evolution of corticospinal tract integrity in stroked marmoset monkeys : Towards a bioimplant and stem cell therapeutic strategy by Alice Le Friec( Book )

2 editions published in 2020 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'Accident Vasculaire Cérébral (AVC) ischémique endommage fréquemment des régions cérébrales impliquées dans le contrôle du mouvement volontaire. De fait, cette pathologie est l'une des premières causes de handicap acquis à l'âge adulte. Bien que des centaines de stratégies thérapeutiques aient montré de potentiels effets bénéfiques dans des modèles animaux d'AVC, seule la rééducation motrice est validée comme traitement des déficits moteurs après la phase aiguë chez l'Homme. Ce constat souligne l'importance de développer et de caractériser des modèles pré cliniques reproductibles chez une espèce proche de l'homme, qui permettront de mieux évaluer l'efficacité de thérapies innovantes. Le premier objectif de ma thèse était donc de caractériser les conséquences anatomiques et fonctionnelles d'une lésion cérébrale induite par une toxine mitochondriale, le malonate, chez le rongeur et le primate non humain. Sur le plan anatomique, l'Imagerie par Résonance Magnétique multimodale a permis un suivi longitudinal non-invasif des altérations tissulaires. Celles-ci ont été explorées plus spécifiquement par des analyses histologiques. Les déficits moteurs ont été évalués par une batterie de tests sensorimoteurs. Nous montrons premièrement que l'injection stéréotaxique de malonate dans la capsule interne du rat permet une lésion ciblée des fibres du faisceau corticospinal (FCS). Cette lésion est associée à des déficits moteurs de longue durée, similaires à ceux observés suite à un AVC lacunaire chez l'Homme. Dans un deuxième temps, j'ai caractérisé les conséquences de l'injection stéréotaxique de malonate au niveau du cortex moteur primaire chez le marmouset. Ce modèle a été conçu afin de reproduire les effets d'une lésion corticale du FCS qui est fréquente dans l'AVC ischémique. Cette approche produit une lésion focale de volume et de localisation reproductible. Des lésions secondaires hypointenses en IRM pondérée T2 et hyperintenses en IRM pondérée T1 et associées à une infiltration d'astrocytes et de microglie sont observées dans la substance blanche à distance du site de la lésion, vraisemblablement suite à la perte de neurones qui font partie des boucles motrices cortico-sous-corticales. Fait important à noter, ces dommages sont associés à une perte durable de force et de dextérité du membre supérieur des animaux. L'injection stéréotaxique de malonate reproduit donc les conséquences de l'AVC ischémique, conduit à des déficits chroniques et permettra donc l'évaluation de nouvelles stratégies thérapeutiques. Parmi celles-ci, la thérapie cellulaire semble un moyen prometteur de favoriser la réparation tissulaire.[...]
Substrats cognitifs et neuronaux de l'anosognosie dans la maladie d'Alzheimer typique et atypique : étude en neuropsychologie et imagerie multimodale by Laura Guerrier( Book )

2 editions published in 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Lack of awareness of one's own symptoms is a phenomenon frequently found in Alzheimer's disease (AD). This phenomenon called anosognosia, mainly reported in the typical form of AD, implies a lack of awareness of one's own cognitive difficulties that can lead to situations of danger on the part of the patient, on the one hand, and a delayed diagnosis on the other hand. As the origin of this phenomenon is still under debate, in the current research three studies have focused on the study of the cognitive and neural substrates of this phenomenon in the typical form of Alzheimer's disease. Investigations carried out in structural and metabolic imaging have revealed an alteration of the anterior dorsal cingulate cortex related to anosognosia. The functional study revealed a decrease in connectivity between the precuneus and the pregenual anterior cingulate cortex, key regions of the network by default allowing the self to be updated and thus maintaining a sense of continuity over time. In a fourth study, the link between lack of knowledge of the disorders and delayed diagnosis was investigated in posterior cortical atrophy. It would seem that in this atypical form of Alzheimer's disease, patients also have difficulty fully characterizing their deficits
Corrélats comportementaux, neurophysiologiques et neuropsychologiques des mouvements miroirs chez le sujet sain et le patient cérébro-lésé by Joseph Tisseyre( Book )

2 editions published in 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Symmetrical bimanual movements represent the default coordinated behavior of the central nervous system. Thus, execution of strictly unimanual motor tasks requires a cerebral network that can limit symmetrical bimanual movements. Transient alteration or dysfunction of these neural circuits can lead to mirror movements (MM), which are defined as involuntary movements or contractions occurring in homologous muscles contralateral to voluntary movements. Particularly discreet in healthy adults or exacerbated in different pathological conditions, MM seem to be asymmetric between the right and left upper limbs. Nevertheless, the conditions under which this asymmetry occurs and the associated brain correlates remain poorly understood. Thus, the main objectives of this thesis were to (1) investigate the conditions under which behavioural asymmetry of MM appears in right-handed healthy adults and brain-injured patients, (2) investigate the motor, attentional and executive correlates of behavioural asymmetry of MM in right-handed healthy adults and (3) explore the link between attentional and executive functions and MM in healthy adults and brain-injured patients. For this purpose, we adopted a multimodal approach that includes behavioural, neurophysiological and neuropsychological investigations. Our results reveal that the behavioural asymmetry of MM depends on the type of task performed (strength level and rhythmic aspect of the unimanual task) and highlight a cerebral asymmetry with greater ipsilateral motor activations during left unimanual movement than right unimanual movement in right-handed healthy adult. An increase in attentional and executive activations was also observed in healthy adults during a task involving asymmetric MM, and a neuropsychological evaluation revealed a link between the degree of executive control and MM in healthy adults and brain-injured patients. The overall results of this thesis suggest that the asymmetry of MM could reflect differences in cerebral functioning in the control of each limb. Finally, our results support the idea of increased involvement of cognitive processes in the regulation of voluntary and involuntary motor control
Développement et validation d'une méthode de relaxométrie T2* bi-exponentielle en IRM cérébrale by Maxime Michaud( Book )

2 editions published in 2020 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Iron accumulation plays a key role in the physiology of brain aging and in the pathophysiology of neurodegenerative diseases, such as Parkinson's disease (PD) and multi- system atrophy (MSA). The quantification of intracerebral iron by Magnetic Resonance Imaging (MRI) is a major issue in current neuroimaging. To measure iron accumulation, one approach to quantitative MRI is the determination of T2* tissue relaxation characteristics (R2*=1/T2*). R2* mapping is generally calculated by adjusting the T2* decay signal of multiecho gradient acquisition data by a mono-exponential adjustment. Recent studies suggest a multi-exponential T2* to characterize tissues at the subvoxel level. The clinical utility of the latter methods is not yet established. Multi-echo gradient acquisition is disturbed by noise, introducing a bias in mono-exponential regression and even more so in multi- exponential regression. In this thesis, we proposed to develop a method for processing multiecho T2* brain images allowing a bi-exponential resolution (Bi-R2*). To overcome the low signal-to-noise ratio of these images, work on noise reduction has been conducted. Numerical simulation studies of signal decay made it possible to determine a selection criterion for determining subvoxel levels for the Bi-R2* method. The validity of the method was tested by further simulations, by an MRI phantom study and by a study of healthy young subjects. We have thus proposed a T2* acquisition method that optimizes bi-exponential resolution. Finally, we used the bi- exponential method on T2* MRI data from two previous studies (where the T2* acquisition method is not optimal) were analyzed: (i) a study aimed at cerebral modifications related to normal aging (ii) a study aimed at determining cerebral modifications between different neurodegenerative pathologies. The objective of this last part is to determine whether the bi- exponential method provides additional relevant information to the classical mono- exponential method
Développement des outils d'imagerie par résonance magnétique nécessaires à l'étude du chien, du cheval et du mouton en neuroimagerie by Samuel Boucher( Book )

2 editions published in 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

More and more frequently, preclinical studies on animal models use MRI acquisitions. However, the acquisition of images from an animal brain has some differences with that conducted in humans, which therefore requires adaptations of the sequences. Once the acquisition is completed, the second problem concerns the tools and methodology available for image post-processing. Indeed, these tools all exist for humans (Template, Atlas, Standardization tools and segmentation), but few animal models have them. Thus, literature and methodological resources are very poor with regard to the Dog, yet increasingly used as a model of study in neuroscience. In this study, we mainly focused on the implementation of these tools in the Beagle. For this, 23 laboratory dogs without neurological disorders were anesthetized to make acquisitions in a 3 Tesla MRI. The acquisition protocol consisted of T1 and T2 weighting, and DTI. For the first time, T1, T2 and DTI weighted templates both in-vivo and post-mortem have been implemented. In addition, the DTI Templates allow a tractography and thus several sets of fibers could be reconstructed (Cingulum, Corpus Callosum, Fornix, Internal Capsule and Rostral Commissure). In addition to the MRI indices, histological sections were taken from a Beagle brain from the study cohort. Two stains were performed: one for myelin and the other for Nissl's substance. The histological sections were correlated with the different MRI Templates. The principle is to allow a user to have the correspondence of a Template voxel or one of these normalized acquisitions with histological sections. In addition, this study has also enabled the implementation of various methodological tools that have been adapted to the study of other animal species: Cat, Sheep and Horse
Distance entre distributions : application à l'imagerie médicale et à l'aéronautique by Sana Rebbah( Book )

2 editions published in 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

In the medical field, over the past two decades, a growing number of quantitative image analysis have been developed including regions of interest analysis, voxel-by-voxel analysis and histogram analysis. The latter is widely use in Multiple Sclerosis research to quantify the diffuse pathological prominent in this disease. A disadvantage of this approach is that all the information included in the histogram is not exploited; only arbitrary measures are chosen to describe the histogram; including the average, the median, the percentiles... Thus, first, we proposed to integrate in a classifier all the information included in the histogram and not just some local descriptors, in order to improve the classification performance of the Multiple Sclerosis populations (i.e. groups in therapeutic trials and in fine groups at different prognosis). Thereafter, given that the histogram is an overly simplistic estimate of a probability distribution, we present one of the possible applications of information geometry on probability distributions and we demonstrate the interest of using non-Euclidean geometry in the context of the Alzheimer's disease population classification. Furthermore, we have made the analogy with the field of aeronautics, specifically in the study of flight delays. Indeed, the analysis currently carried out is at a macroscopic level and provides an indicator of average delay, without considering the intermediate mechanisms that may lead to the final delays. Thus, in the clustering of airport delays, we have replaced the average indicator with a more complete parametric statistical model: Distributions
Effets moteurs et cognitifs de la danse pour des jeunes ayant une paralysie cérébrale by Claire Cherrière( Book )

2 editions published in 2020 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

La paralysie cérébrale (PC) entraîne des troubles moteurs (notamment de l'équilibre et de la marche). Elle peut également entraîner des troubles cognitifs (notamment de l'attention) et avoir des répercussions psychosociales importantes. Les approches rééducatives doivent être globales pour prendre en compte l'ensemble de ces dimensions pouvant être touchées par la PC. La danse est une activité physique qui entraîne des améliorations motrices, cognitives et psychosociales auprès de différentes populations ayant des troubles d'origine neurologique. Elle peut être considérée comme une forme d'entraînement rythmique impliquant la synchronisation des mouvements au rythme de la musique (synchronisation sensorimotrice), et il serait intéressant d'étudier davantage ce mécanisme dans la population ayant une PC. Trois études ont été menées afin de (1) valider les effets globaux d'interventions en danse chez les personnes ayant une PC et (2) étudier un des mécanismes pouvant contribuer à ces effets auprès de jeunes ayant une PC. La première contribution de cette thèse est de proposer une étude de la portée concernant les effets d'interventions en danse auprès de personnes ayant une PC. Dans une étude expérimentale, nous avons ensuite évalué les effets d'une intervention en danse en contexte rééducatif sur des fonctions et activités motrices (équilibre et marche) et des fonctions cognitives (attention et production rythmique) d'adolescent.e.s ayant une PC. Enfin, une étude expérimentale a permis d'explorer les capacités de production rythmique d'enfants ayant une PC en évaluant leur synchronisation sensorimotrice à différents tempi. Nos résultats montrent que la pratique de la danse pour des personnes ayant une PC entraîne des bienfaits moteurs et de potentiels bienfaits cognitifs et psychosociaux, malgré un faible nombre de travaux scientifiques sur le sujet (Etude 1). Ces résultats sont confirmés par l'amélioration significative des performances d'équilibre et de production rythmique dans le groupe d'adolescent.e.s ayant participé à notre programme d'intervention en danse (Etude 2). Nos résultats suggèrent également que les enfants ayant une PC ont des habiletés rythmiques partiellement préservées, et que les interventions en danse basées sur le rythme devraient en tenir compte (Etude 3). La danse apparaît comme une approche prometteuse en rééducation et ses bienfaits potentiels aux niveaux cognitif et psychosocial devraient être davantage étudiés à l'avenir
Reconstruction de la dose absorbée in vivo en 3D pour les traitements RCMI et arcthérapie à l'aide des images EPID de transit by Fouad Younan( )

1 edition published in 2018 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

This thesis aims at the dosimetry of high energy photon beams delivered to the patient during an external radiation therapy treatment. The objective of this work is to use EPID the Electronic Portal Imaging Device (EPID) in order to verify that the 3D absorbed dose distribution in the patient is consistent with the calculation performed on the Treatment Planning System (TPS). The acquisition is carried out in continuous mode with the aS-1200 amorphous silicon detector embedded on the TrueBeam STx machine (VARIAN Medical system, Palo Alto, USA) for 10MV photons with a 600 UM.min-1 dose rate. The source-detector distance (SDD) is 150 cm. After correction of the defective pixels, a calibration step is performed to convert the signal into an absorbed dose in water via a response function. Correction kernels are also used to take into account the difference in materials between EPID and water and to correct penumbra. A first model of backprojection was performed to reconstruct the absorbed dose distribution in a homogeneous medium by taking into account several phenomena: the scattered photons coming from the phantom to the EPID, the attenuation of the beams, the diffusion into the phantom, the build-up, and the effect of beam hardening with depth. The reconstructed dose is compared to the one calculated by the TPS with global gamma analysis (3% as the maximum dose difference criteria and 3mm as the distance to agreement criteria). The algorithm was tested on a homogeneous cylindrical phantom and a pelvis phantom for Intensity-Modulated Radiation Therapy (IMRT) and (Volumetric Arc Therapy (VMAT) technics. The model was then refined to take into account the heterogeneities in the medium by using radiological distances in a new dosimetrical approach better known as "in aqua vivo" (1). It has been tested on a thorax phantom and, in vivo on 10 patients treated for a prostate tumor from VMAT fields. Finally, the in aqua model was tested on the thorax phantom before and after making some modifications to evaluate the possibility of detecting errors that could affect the correct delivery of the dose to the patient. [...]
 
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  Kids General Special  
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Alternative Names
ToNIC

Toulouse Neuro lmaging Center

UMR 1214

UMR1214

Languages
French (17)

English (2)