Cerveau 3D

L’originalité de ce projet réside dans la création d’outils pédagogiques à partir des travaux de la recherche. L’atlas du cerveau 3D Humain a été réalisé à partir de la numérisation d’images réelles, c’est-à-dire à partir d’IRM structurelles (pour la substance grise) et d’IRM de tenseur de diffusion (pour la substance blanche). Les différentes régions corticales et sous-corticales et les grands faisceaux de substance blanche ont ainsi pu être définis. Ce travail a nécessité des développements informatiques particuliers, issus en partie de la recherche : acquisition d’images, segmentation des structures et faisceaux en objets 3D, nettoyage/lissage, optimisation du maillage pour la 3D temps-réel, conversion des objets pour qu’ils soient lisibles par un logiciel d’infographie Unity, vérification anatomique. Dans un souci pédagogique et d’optimisation temporelle des applications, le cortex a été lissé. Il n’apparait donc pas comme on a l’habitude de le voir, c’est-à-dire avec ces nombreux sillons.

Exemples d’objets 3D (cortex à gauche, faisceaux au milieu et à droite) segmentés à partir d’IRM anatomique et d’IRM en tenseur de diffusion

L’atlas du cerveau 3D de rongeur a été réalisé à partir de la numérisation de coupes de cerveau sériées suivi de la segmentation manuelle et reconstruction 3D de régions sélectionnées à l’aide du logiciel Neurolucida (MBF Bioscience). La segmentation des régions corticales est basée sur celle de l’atlas Paxinos. Certaines régions corticales ont été fusionnées afin de simplifier la segmentation avant d’être validées par comparaison avec des atlas publiés (Ulmann JF et al., 2013, Neuroimage). Un logiciel de remaillage de surface développé par Sébastien Valette (Creatis) a été utilisé pour le remaillage de certains volumes sélectionnés. Une retopologie manuelle du cortex a été effectuée afin de limiter la formation de sillons lors du remaillage automatique.