B.2.1- TEP

La technique de TEP repose principalement sur l’enregistrement du débit sanguin cérébral régional (DSCr) par injection d’eau marquée radioactivement. Lors d’une stimulation, on observe un couplage entre l’apparition d’un potentiel d’action (PA) et l’augmentation de débit sanguin. (Fox et Raichle, 1984) Ainsi la TEP consiste-t-elle en la mesure du DSCr, afin d’obtenir, de façon indirecte, une mesure de l’activité cérébrale Le PA est un phénomène de modification du potentiel d’une membrane neuronale. C’est lui qui permet à l’information de circuler dans le système nerveux, et qui traduit l’existence d’une activité neuronale. Ce PA s’accompagne d’une consommation notable de glucose et d’ATP ((Adénosine TriPhosphate) Pellerin et al. 1994), sources principales d’énergie pour les cellules.

Cette activité cérébrale peut se révéler excitatrice ou inhibitrice. Notons bien qu’une activation et une baisse d’activation du DSCr ne correspondent absolument pas, respectivement, à l’excitation ou à l’inhibition d’une région cérébrale Ainsi, la TEP ne nous permet pas de connaître la nature de l’activité synaptique, mais uniquement d’observer par la modification hémodynamique un changement d’activité cérébrale.

Pour mesurer le DSCr, le scanner TEP détecte les rayonnements gamma émis par la désintégration du radionucléide et évalue ainsi la concentration d’un traceur radioactif biologique qui émet des positons lors de sa désintégration. Lorsque le positon libéré a perdu la quasi totalité de son énergie cinétique (on parle alors d’annihilation), il se produit un phénomène d’émission de deux photons de grande énergie (511keV).

Ce traceur, le plus souvent de l’eau marquée à l’oxygène-15, est injecté au sujet par voie intraveineuse. Dans le cas de l’eau marquée à l’oxygène-15, elle possède la capacité de passer librement la barrière hémato-encéphalique, et d’être assimilée de manière hautement corrélée avec le DSCr.

La caméra HR+ Siemens utilisée dans le cadre de notre protocole expérimental possède une sensibilité permettant d’injecter une dose radioactive n’excédant pas 5,5mSv, c’est-à-dire dix fois moins que la dose limite annuelle préconisée par la Commission Internationale de Protection Radiologique.

Le rôle de la caméra TEP, appelée “Tomographe”, est de détecter deux photons d’annihilation (nommés photons gamma) en coïncidence temporelle, et créant une ligne de coïncidence. Le tomographe met ainsi en mémoire les coordonnées correspondant à cet événement, et permet de reconstruire, par un algorithme de reconstruction tomographique (Herman, 1980), des images du cerveau en trois dimensions.

Le temps de décroissance de la radioactivité de l’oxygène-15 (2 minutes) oblige à respecter un délai minimum de 10 minutes entre les différentes périodes d’acquisitions d’images TEP (12 dans notre cas), afin d’éviter une radioactivité résiduelle entre les phases d’activation.