Programmé en UVINT277
Présentation :
Cette session propose un aperçu des applications modernes de la neuro-imagerie. Après une introduction générale sur l’anatomie du cerveau, nous présentons les techniques d’acquisition et de traitement d’imagerie par Résonance Magnétique (IRM) permettant de reconstruire la structure et la connectivité du cerveau. Nous ferons ensuite un tour d’horizon des analyses avancées utilisant les méthodes de l’apprentissage machine. L’accent est mis sur la pratique par la réalisation de projets (14 heures) d’analyse d’images IRM de structure ou d’activation cérébrale. Les projets proposés mettent en avant les enjeux actuels dans le domaine de la santé tels la définition de bio-marqueurs de l’autisme, l’impact du vieillissement sur le cerveau, ainsi que des enjeux pour la recherche en neuroimagerie computationnelle.
Pré-requis :
Notions en programmation Python et en analyse statistique de données (régression, classification).
Optionnel : notions en traitement du signal et des images, notions en "machine learning".
Pas de pré-requis en langue.
Liens :
Les logiciels utilisés seront parmi les suivants, selon les mini-projets :
http://nilearn.github.io/
http://scikit-learn.org/stable/
http://nipy.org/nipype/0.10.0/
http://nipy.org/dipy/
Volume horaire :
21h
Contenu détaillé :
Jour 1 : Cours d’introduction sur l’anatomie cérébrale (2h), sur l’acquisition (1h30) et traitement d’images d’IRM structurelle (1h30)
Jour 2 : L’IRM fonctionnelle : principe et tour d’horizon des méthodes d’analyse (2h), et projets (3h)
Jour 3 : Projets (2h + 3h)
Jour 4 : Projets (3h)
Jour 5 : Projets (3h), puis présentation orale et démonstration des résultats au centre vie.
Travaux personnels encadrés :
L'accent sera mis sur la pratique, par la réalisation de mini-projets, dont voici quelques exemples :
• Impact du vieillissement sur la matière grise, en utilisant l’IRM structurelle et l’apprentissage machine.
• Recherche de bio-marqueurs de l’autisme à partir de la connectivité mesurée par l’IRM fonctionnelle.
• Décodage de l’activité cérébrale évoquée lors d’une expérience l’IRM fonctionnelle (stimulations auditives et visuelles).
• Reconstruction de l’image vue par un sujet à partir des signaux d’IRM fonctionnelle.
• Reconstruction de la connectivité cérébrale de la matière blanche (tractographie) par IRM de diffusion.
• Décomposition du cortex en sous-régions en utilisant l’IRM de diffusion et l’IRM fonctionnelle.
Année 2016/2017
Dernière mise à jour le 24-OCT-16
Validation par le responsable de programme le
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