Étude comparative des réseaux neuronaux intégratifs mis en œuvre lors de stimulations auditives modales et tonales en IRM fonctionnelle cérébrale de tenseur de diffusion et d’activation

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• 作者：Jean-Baptiste Billaud¹ ; ² ; ^{billaud.jeanbaptiste@gmail.com" class="auth_mail" title="E-mail the corresponding author} (M.Sc. Medical Imaging) ; Denis Ducreux² (Head of neuroradiology department)
• 刊名：Journal of Neuroradiology
• 出版年：2016
• 出版时间：March 2016
• 年：2016
• 卷：43
• 期：2
• 页码：86-87
• 全文大小：145 K

文摘

L’architecture musicale permet de classer la musique en deux familles : musique modale, musique tonale. La musique modale privilégie l’aspect mélodique, la musique tonale privilégie l’harmonie.

Objectif

Comparaison de l’activité cérébrale et de l’utilisation des circuits fonctionnels induits par les 2 types d’architecture musicale testés : modale et tonale.

Matériel et méthode

Nous utilisons 3 types de musiques pour stimuler 24 volontaires : musique classique (musique instrumentale avec architecture tonale), musique indienne (musique instrumentale avec architecture modale) et chant grégorien (musique vocale avec architecture modale). Une séquence BOLD (54 volumes, 66 coupes, TR = 5s) est réalisée pour chaque musique et contient 4 stimulations auditives de 30s. Afin de minimiser les effets d’habituations, chaque musique fait l’objet d’une inversion du sens de lecture lors de la 2^e et 4^e stimulation. Deux types d’analyses sont réalisés :

– analyse statistique réalisée avec le logiciel FSL suivant le modèle linéaire global (GLM) avec un seuil de signification des voxels activés déterminé par p < 0,05 et un seuil de cluster déterminé par Z > 1,645. Permet d’étudier la variation moyennée dans le temps de l’activité cérébrale ;

– analyse par connectomique fonctionnelle réalisée &agrave; l’aide des logiciels DPtools et Connectopedia. Permet d’étudier la variation d’utilisation de plusieurs réseaux fonctionnels en temps réel (défini par le temps de répétition des séquences BOLD). Six fonctions cérébrales ont été étudiées : attention aux voix humaines (n^o 1), attention auditive (n^o 2), mémorisation auditive (n^o 3), mémoire de travail auditive (n^o 4), appréciation de la musique (n^o 5), traitement de l’écoute musicale (n^o 6).

Résultats

– Analyse statistique : la musique classique induit plus d’activité cérébrale que les autres musiques. L’ensemble des musiques activent les aires du langage (Broca et Wernicke) et les inhibent lors de l’inversion du sens de lecture, sauf dans le cas de la musique classique ;

– analyse connectomique : l’inversion du sens de lecture des musiques entraîne l’inhibition des fonctions cérébrales étudiées. L’écoute du chant grégorien &agrave; l’envers semble stimuler plus fortement la mémoire et active plus fortement le circuit de l’appréciation (n^o 5). L’utilisation de 5 des 6 fonctions d’intérêt suit le paradigme expérimental : forte utilisation lors des stimulations &agrave; l’endroit, plafonnement lors des périodes de repos, pas d’utilisation ou inhibition lors des stimulations &agrave; l’envers.

Conclusion

La variation d’activité cérébrale induite par les différentes musiques testées a pu être mise en évidence. L’étude en connectomique fonctionnelle sera prochainement élargie &agrave; l’ensemble des 408 fonctions répertoriées dans Connectopedia afin de comprendre &agrave; plus large échelle l’impact de la musique et de son architecture sur les fonctions cérébrales cognitives et émotionnelles.