OptiScales

Lors de l’évaluation préchirurgicale de l’épilepsie, les jumeaux cérébraux numériques permettent de déduire des informations diagnostiques cruciales sur l’excitabilité des tissus, sur la base de modèles computationnels informés par les données du patient. La mise en œuvre de ces jumeaux repose actuellement sur les signaux EEG intracérébraux, qui sont des enregistrements invasifs nécessitant une intervention chirurgicale et une longue durée d’hospitalisation. Il existe donc un besoin fort pour une alternative non invasive en vue d’une modélisation spécifique à chaque patient.

Le développement récent de magnétomètres 4He à pompage optique (4He-OPMs) par une société française, Mag4Health, ouvre la voie à un enregistrement non-invasif de l’activité cérébrale d’une qualité sans précédent. Ces capteurs bénéficient de la haute discrimination spatiale de la magnétoencéphalographie, couplée à une excellente résolution temporelle, et offrent des capacités supplémentaires uniques. Ils possèdent ainsi une large bande passante, qui peut donner accès à la fois à des réseaux à grande échelle (fonctionnant à des fréquences basses, inférieures à 20 Hz) et à une activité très localisée (à des fréquences supérieures à 40 Hz, jusqu’à 500 Hz). Leurs capacités spatiales peuvent être optimisées en rapprochant les capteurs de la surface de la tête, dans des positions spécifiques au patient et en enregistrant le champ magnétique dans plusieurs directions. Enfin, ils permettent des enregistrements à long terme, avec le potentiel de capturer les fluctuations très lentes de l’excitabilité ainsi que les rares crises d’épilepsie.

Les objectifs du projet OptiScales sont doubles. Le premier objectif est d’extraire des informations multi-échelles des capteurs 4He-OPM pendant l’évaluation pré-chirurgicale de l’épilepsie, au-delà des capacités des capteurs traditionnels. Le second objectif est d’alimenter les modèles de jumeaux numériques avec ces nouveaux signaux, afin d’en déduire des informations qui ne sont pas disponibles directement à partir des signaux bruts. Il est important de noter que nous validerons le traitement du signal et l’inférence basée sur les modèles à partir d’enregistrements invasifs uniques chez les mêmes patients, établissant ainsi les OPM comme le futur de la modélisation non invasive en épilepsie.

Le projet OptiScales rassemblera les expertises multidisciplinaires nécessaires à l’accomplissement du projet : acquisition de signaux multi-échelles, analyse des signaux, modélisation des signaux, interprétation clinique, en collaboration avec la société qui développe la technologie. Il construira et renforcera les liens en France autour des OPM. Il aura un impact sur l’analyse du signal, les neurosciences computationnelles et la pratique clinique. Enfin, il fera de la France un acteur clé de la technologie OPM, qui est en plein essor au niveau mondial.