NeuroSpin mise sur l’IRM et l’IA pour révolutionner la santé cérébrale

Développer les prochaines générations d’IRM, concevoir des outils d’intelligence artificielle pour mieux diagnostiquer les maladies cérébrales et transformer ces innovations en applications cliniques : telle est l’ambition du département de recherche NeuroSpin, le centre de neuroimagerie du CEA. À Saclay, les chercheurs misent sur le transfert technologique et la création de startups pour faire émerger les neurotechnologies qui équiperont les hôpitaux de demain. 

L’inauguration, en mai dernier, d’une nouvelle génération d’équipements a illustré cette ambition. La plateforme dispose désormais de deux IRM cliniques à 3 et 7 teslas de dernière génération, tandis que l’IRM Iseult à 11,7 teslas bénéficie d’une première jouvence dans le cadre de l’EquipEx PRESENCE. Pour Cyril Poupon, l’objectif dépasse la prouesse technologique. « Nous souhaitons développer des technologies et des méthodes d’imagerie qui ont vocation à être transférées vers l’industrie et déployées dans les hôpitaux pour répondre aux enjeux de santé cérébrale. »

Des antennes IRM adaptées aux nourrissons

Premier exemple de cette stratégie : le développement d’antennes IRM destinées aux nourrissons. Les dispositifs radiofréquence utilisés avec les IRM à très haut champ ont été conçus pour des cerveaux adultes et ne sont pas validés chez les enfants de moins de 30 kg. Après avoir adapté ces technologies aux enfants dès l’âge de cinq ans, les équipes travaillent désormais à leur utilisation chez les nouveau-nés.

L’enjeu est de développer des antennes souples, comparables à un bonnet, et de nouvelles techniques de transmission parallèle capables d’épouser la morphologie du cerveau du nourrisson. L’objectif est de réaliser des IRM dès les premiers jours de vie afin de cartographier avec une résolution inédite la mise en place des réseaux cérébraux impliqués dans le développement moteur et les premiers apprentissages du langage. « Nous voulons mettre à disposition des cliniciens des méthodes innovantes qui permettront d’accéder à des données de résolution sans précédent afin de mieux comprendre comment des événements comme la prématurité influencent les trajectoires du neurodéveloppement », explique Cyril Poupon.

Membre fondateur de l’IHU du Cerveau de l’Enfant (ICE) aux côtés de l’hôpital Robert-Debré, le CEA prévoit de déployer ces protocoles au sein de l’IHU avant une diffusion plus large dans les centres hospitaliers. Le projet est déjà engagé dans une phase de valorisation : trois jeunes chercheurs préparent la création d’une startup pour industrialiser ces antennes, tandis que plusieurs brevets sont en cours de dépôt. Au-delà de la pédiatrie, la technologie pourrait aussi améliorer le confort des patients adultes et la qualité des images en oncologie, neurologie ou psychiatrie.

L’IA au service du diagnostic

Au-delà des innovations matérielles, NeuroSpin mise également sur l’intelligence artificielle. À partir de milliers d’IRM issues de grandes cohortes, les équipes développent des modèles capables d’identifier de nouveaux biomarqueurs d’imagerie et de prédire les trajectoires individuelles de santé cérébrale. Financés dans le cadre de France 2030, les travaux menés par les équipes de Jean-François Mangin et Édouard Duchesnay ciblent notamment la psychiatrie de précision, les maladies neurodégénératives et les troubles du neurodéveloppement. « L’objectif est d’identifier les personnes les plus à risque avant même l’apparition des symptômes afin de permettre une prise en charge la plus précoce possible », résume Cyril Poupon.

L’un des projets les plus avancés repose sur l’analyse du plissement cortical. Les premiers modèles développés montrent qu’il est déjà possible d’identifier avec une forte fiabilité les personnes nées prématurément à partir de la seule morphologie de leur cortex. À terme, ces travaux pourraient déboucher sur de nouveaux outils d’aide au diagnostic et au pronostic, voire sur la création de startups spécialisées dans l’IA appliquée à la neuroimagerie.

Une valorisation pensée dès la recherche

Cette logique de transfert irrigue l’ensemble des activités de NeuroSpin. Le CEA privilégie deux voies : la concession de licences à des industriels, comme Siemens pour certaines technologies d’IRM, et la création de startups lorsque les innovations répondent à un besoin de marché. Le programme Magellan accompagne les chercheurs avec un premier financement, des formations à l’entrepreneuriat et un cadre leur permettant de tenter l’aventure entrepreneuriale tout en conservant la possibilité de réintégrer le CEA. « Le CEA est un organisme de recherche technologique. Notre rôle est de développer des technologies d’imagerie médicale qui ont vocation à être transférées vers l’industrie et les hôpitaux », conclut Cyril Poupon.