Dans le développement continu des neurosciences du cerveau, diverses techniques d’imagerie sont utilisées pour acquérir une compréhension plus approfondie du fonctionnement du cerveau. Parmi elles, la spectroscopie fonctionnelle proche infrarouge (fNIRS) prend de l’ampleur et devient un outil important pour l’imagerie cérébrale non invasive. Par rapport à l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) traditionnelle, la fNIRS est non seulement plus pratique, mais peut également capturer l’activité cérébrale en temps réel de manière plus flexible. Cet article explorera les principes, les avantages et les applications cliniques et de recherche de la fNIRS.
La fNIRS utilise la lumière proche infrarouge pour mesurer l’activité hémodynamique cérébrale. Lorsque l’activité cérébrale augmente, la demande en oxygène et en désoxyhémoglobine augmente également. Le fNIRS estime les changements de concentration d’hémoglobine en analysant l’absorption et la diffusion de la lumière proche infrarouge de différentes longueurs d’onde dans les tissus biologiques. Cette technologie peut fournir des données sur les fonctions cérébrales en temps réel, de manière sûre et non invasive.
« La fNIRS se concentre sur la mesure des changements dans le flux sanguin de la surface corticale, ce qui lui confère un avantage inégalé dans le suivi rapide de l'activité cérébrale. »
La commodité du fNIRS vient principalement de sa portabilité et de sa simplicité d’utilisation. En revanche, la technologie IRMf requiert un environnement plus rigoureux. Par exemple, les sujets de recherche doivent être placés dans un grand appareil d'imagerie par résonance magnétique et des écrans et espaces spéciaux sont nécessaires pour stocker les données. L'équipement fNIRS est généralement petit et peut être facilement placé sur un bureau pour les tests et peut être déplacé vers différents environnements de test. De plus, le temps de configuration et de test du fNIRS est relativement court, ce qui est particulièrement important pour les études qui nécessitent de longues périodes d’observation.
En raison de ses fonctionnalités pratiques, la fNIRS a été largement utilisée dans de nombreux domaines de recherche. Par exemple, en sciences du sport, les chercheurs peuvent utiliser la fNIRS dans le contexte de l’exercice pour étudier les effets de l’exercice sur l’activité cérébrale. En termes d’applications cliniques, la fNIRS est également utilisée pour la surveillance cérébrale chez les nourrissons prématurés afin de contribuer à réduire le risque d’hypoxie cérébrale.
« Les scénarios d’application de la fNIRS s’élargissent de jour en jour, des neurosciences cognitives à la médecine clinique. »
Bien que la fNIRS présente de nombreux avantages, elle présente également certaines limites. Par exemple, comme il mesure principalement le tissu cérébral le plus superficiel, sa capacité à observer le tissu cérébral profond est moindre. Relativement parlant, l’IRMf peut fournir des informations plus approfondies sur la structure et la fonction du cerveau. Cependant, à mesure que la technologie évolue, les lacunes de la fNIRS dans ces aspects peuvent être améliorées grâce à l’innovation technologique.
Avec le développement d’instruments et de techniques d’analyse de données plus avancés, la fNIRS jouera un rôle de plus en plus important dans le domaine de la recherche sur le cerveau. Non seulement il peut effectuer des mesures précises en laboratoire, mais à l'avenir, il pourra également être déplacé dans des environnements cliniques pour une surveillance en temps réel, et même utilisé pour des traitements de rééducation à domicile. De telles avancées permettront non seulement de combler le fossé entre la médecine et l’ingénierie, mais conduiront également à une meilleure compréhension de la santé du cerveau.
« La future technologie fNIRS modifiera les méthodes actuelles de surveillance de la santé cérébrale et favorisera une application et un développement plus larges. »
La fNIRS deviendra-t-elle à l’avenir un outil courant pour la recherche et la surveillance du cerveau, modifiant ainsi notre compréhension du fonctionnement du cerveau ?