Nathalie Tzourio-Mazoyer et al. inNeuroimage

Implementation of a new parcellation of the orbitofrontal cortex in the automated anatomical labeling atlas. 1)Rolls ET,  2)Joliot M, Tzourio-Mazoyer N.
Neuroimage. 2015 Aug 1;122:1-5. doi: 10.1016/j.neuroimage.2015.07.075

1)Oxford Centre for Computational Neuroscience, Oxford, UK www.oxcns.org 1 and University of Warwick, Department of Computer Science, Coventry, CV4 7AL, UK 2
2) GIN UMR5296, CNRS CEA Université de Bordeaux, Bordeaux, France.                www.gin.cnrs.fr

Cet article décrit une seconde parcellisation du cortex orbito-frontal pour l’atlas AAL de Tzourio-Mazoyer et al. (2002) (Etiquetage anatomique automatisé des activation dans SPM utilisant un parcellisation anatomique macroscopique du cerveau à partir du sujet de référence du patron IRM de l’espace MNI (cerveau de Collins, Montréal Neurological Institute). L’atlas original (AAL, aal.nii.gz) et la nouvelle version (AAL2, aal2.nii.gz) sont disponibles à l’adresse http://www.gin.cnrs.fr.

La localisation anatomique est un élément essentiel mais aussi un casse tête de la recherche en neuroimagerie chez l’homme. En effet l’anatomie macroscopique est complexe avec de nombreux gyri (en relief) et sillons ou sulci (en creux) qui sont, pour les plus précoces à apparaître au cours du développement, constants d’un individu à l’autre mais pas toujours exactement au même endroit, et pour ceux d’apparition plus tardive, très variables.

Or l’anatomie macroscopique est l’espace qui permet de faire le lien entre les différentes échelles et les différentes techniques d’investigation du cerveau, du cm au micron, entre les différents âges de la vie, depuis les études in-utero jusqu’aux études sur le vieillissement, mais également de faire le pont entre les espèces puisque nous partageons avec les primates une partie de notre organisation sulcale et gyrale. L’atlas anatomique (AAL), dont le but premier était de permettre la localisation anatomique automatique des pics d’activation cérébrale détectés avec la Tomographie d’Emission de positons (TEP) ou Tomographie d’Emission de Simple Photon (TESP) et l’Imagerie par résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf), est très utilisé dans la recherche neuroimagerie (article le plus cité de neuroimagerie, plus de 4000 citations en septembre 2015).
Son utilisation s’est étendue à des calculs dans les régions d’intérêt q 5ROI) qui composent l’atlas et, depuis quelques années, aux analyses de la connectivité incluant des analyses de graphes des donnée d’Imagerie par résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) de repos, et de données d’imagerie anatomique de la substance blanche ou de la matière grise. AAL est disponible comme une boîte à outils dans le logiciel SPM (Statistical Parametric Mapping, http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm) qui est un standard de l’analyse de données en neuroimagerie.

Nous proposons une seconde parcellisation du cortex orbitofrontal, c’est à dire de la surface inférieure du lobe frontal (au dessus des yeux), à partir des articles de Chiavaras, Petrides, et al. (Chiavaras et al., 2001; Chiavaras and Petrides, 2000) décrivant les probabilités d’occurrence des sillons et gyri de cette face inférieure du lobe frontal.
Dans la première version d’AAL la face inférieure du lobe frontal est parcellisée suivant la terminologie sulcale et gyrale de Déjerine (un illustre anatomiste français, 1885) reprise par Jean Talairach, l’inventeur de l’espace stéréotaxique qui permet de moyenner des cerveaux de formes différentes. La parcellisation proposée par Chiavaras and Petrides (2000) est à la base d’une comparaison avec l’anatomie des macaques et qui définit différents type de patron sulcaux (Chiavaras et al., 2001).

Pour implémenter cette parcellisation nous avons d’abord identifié le type de configuration du cerveau de Collins comme un type III puis tracé les différents sillons qui permettent de délimiter les différents gyri (Figure 1).

Cette parcellisation est particulièrement intéressante pour les études sur les systèmes de récompense et de punition, conduits en particulier par Edmund Rolls avec qui le GIN a conduit ce travail (Grabenhorst and Rolls, 2011; Kringelbach and Rolls, 2004; Rolls, 2014).

Publications.
Chiavaras, M.M., LeGoualher, G., Evans, A., Petrides, M., 2001. Three-dimensional probabilistic atlas of the human orbitofrontal sulci in standardized stereotaxic space. Neuroimage 13, 479-496.

Chiavaras, M.M., Petrides, M., 2000. Orbitofrontal sulci of the human and macaque monkey. Journal of Comparative Neurology 422, 35-54.

Déjerine, J., 1895. Anatomie des Centres Nerveux. Rueff, Paris.

Petrides, M., 2014. Neuroanatomy of Language Regions of the Human Brain. Academic Press, New York.

Petrides, M., Tomaiuolo, F., Yeterian, E.H., Pandya, D.N., 2012. The prefrontal cortex: comparative architectonic organization in the human and the macaque monkey brains. Cortex 48, 46-57.

Rolls, E.T., 2014. Emotion and Decision-Making Explained. Oxford University Press, Oxford.

Talairach, J., Tournoux, P., 1988. Co-planar stereotaxic atlas of the human brain. 3-Dimensional proportional system: an approach to cerebral imaging. Thieme, Stuttgart.

Tzourio-Mazoyer, N., Landeau, B., Papathanassiou, D., Crivello, F., Etard, O., Delcroix, N., Mazoyer, B., Joliot, M., 2002. Automated anatomical labeling of activations in SPM using a macroscopic anatomical parcellation of the MNI MRI single-subject brain. Neuroimage 15, 273-289.