Renforcement du signal par les protons extravasculaires de l'eau - Signal enhancement by extravascular water protons
L'amélioration du signal par des protons d'eau extravasculaires , ou SEEP , est un mécanisme de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), qui est une alternative au contraste BOLD ( dépendant du niveau d'oxygène dans le sang) plus couramment utilisé . Ce mécanisme pour les changements de contraste d'image correspondant à des changements dans l'activité neuronale a été proposé pour la première fois par le Dr Patrick Stroman en 2001. Le contraste SEEP est basé sur des changements dans la teneur en eau des tissus qui résultent de la production accrue de liquide extracellulaire et du gonflement des neurones et des cellules gliales à sites d'activité neuronale. Étant donné que les sources dominantes de signal IRM dans les tissus biologiques sont l'eau et les lipides, une augmentation de la teneur en eau des tissus se traduit par une augmentation locale de l' intensité du signal IRM . Une correspondance entre les modifications des signaux BOLD et SEEP et les sites d'activité a été observée dans le cerveau et semble provenir de la dépendance commune aux modifications du flux sanguin local pour provoquer une modification de l'oxygénation du sang ou produire du liquide extracellulaire. L'avantage du contraste SEEP est qu'il peut être détecté avec des méthodes d'imagerie par résonance magnétique qui sont relativement insensibles aux différences de susceptibilité magnétique entre l'air, les tissus, le sang et les os. De telles différences de sensibilité peuvent donner lieu à des distorsions spatiales de l'image et à des zones de faible signal, et les changements de sensibilité magnétique dans le sang donnent lieu au contraste BOLD pour l'IRMf. La principale application de SEEP à ce jour a été l'IRMf de la moelle épinière ( IRMf spinale ) car les interfaces os/tissu autour de la moelle épinière entraînent une mauvaise qualité d'image avec les méthodes d'IRMf conventionnelles. Les inconvénients de SEEP par rapport au contraste BOLD sont qu'il révèle des zones d'activité plus localisées, et dans le cerveau, les changements d'intensité du signal sont généralement plus faibles, et il peut donc être plus difficile à détecter.
Controverse
Le SEEP est controversé car il n'est pas universellement accepté comme mécanisme de contraste pour l'IRMf. Cependant, des études plus récentes ont démontré des modifications du signal IRM correspondant à des modifications de l'activité neuronale dans des tranches de tissu cortical de rat, en l'absence de flux sanguin ou de modifications de l'oxygénation, et l'activité neuronale et le gonflement cellulaire ont été corroborés par microscopie à transmission lumineuse. Cela a démontré le contraste SEEP en l'absence de facteurs de confusion pouvant survenir in vivo , tels que le mouvement physiologique et la possibilité d'un contraste BOLD simultané.