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Manifestation d’intention DIM-PAMIR équipement

Le projet EPIC (Exploration du cerveau préhistorique avec l’IRM Iseult clinique 11.7T) est soumis à l’appel à projets DIM PAMIR équipements. Il vise à développer une antenne radiofréquence (RF) optimisée pour l’exploration non destructive de fossiles, notamment des crânes préhistoriques, grâce à l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) à un champ magnétique exceptionnel de 11.7T.

Le temps de relaxation de la magnétisation est particulièrement court à l’état solide, faisant décroître le signal de manière accélérée. Cette perte peut être compensée par une bobine de gradient haute performance, un champ magnétique plus élevé (ici 11.7T) et, de manière très importante aussi, par la conception d’une antenne RF optimisée pour cette application. Les explorations in vivo incluent des contraintes sinon d’ergonomie, de confort et de sécurité au détriment de la performance. Une antenne compacte avec des éléments de réception proches de l’échantillon permettrait d’augmenter la sensibilité d’un facteur 4 dans la périphérie du cerveau, et donc du crâne. Un système de refroidissement par air, compatible avec l’environnement magnétique, est également prévu afin de garantir la stabilité temporelle dans le temps, dans le cas de longues acquisitions nécessaires pour obtenir un plus grand signal sur bruit.

L’exploitation des données reposera sur les outils et l’expertise développés par le Muséum national d’Histoire naturelle, permettant de reconstituer, à partir des empreintes internes des crânes fossiles, l’anatomie cérébrale et d’inférer des éléments sur le comportement de nos ancêtres. Ce type d’imagerie repose traditionnellement sur les rayons X (CT scans), une méthode dont l’impact sur les fossiles et de possibles analyses (datation ESR, aDNA…) est indéniable. Dans une logique de préservation du patrimoine, le projet explore l’IRM comme technologie alternative non destructive (absence de rayonnements ionisants), en s’appuyant sur des équipements de pointe : l’IRM 11.7T Iseult, unique au monde et installé au CEA de Saclay, et l’antenne optimisée dédiée aux acquisitions post-mortem, dont le financement est sollicité auprès de DIM PAMIR.

Le projet réunit aujourd’hui le laboratoire NeuroSpin du CEA, responsable de l’exploitation de l’IRM, et le Muséum national d’Histoire naturelle, qui encadrera les acquisitions et l’analyse des données. L’équipement et les acquisitions prévus se prêteront également à l’imagerie de matières organiques. Comme mentionné précédemment, l’ajout d’une bobine de gradient haute performance constituera un atout majeur pour ce type d’études. Son installation est envisagée dans les prochaines années, permettant une montée en puissance progressive vers des résolutions spatiales encore plus élevées.

Contacts : nicolas.boulant@cea.fr ; antoine.balzeau@mnhn.fr