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Nathalie Tzourio Mazoyer dans Front. Hum. Neurosci.

Gyrus de Heschl: une grande variabilité anatomique...

Le 25 mars 2016

Surface-Based Morphometry of Cortical Thickness and Surface Area Associated with Heschl’s Gyri Duplications in 430 Healthy Volunteers. D. Marie D, S. Maingault, F. Crivello, B. Mazoyer, N. Tzourio-Mazoyer N (2016). Groupe d’Imagerie Neurofonctionnelle, Institut des Maladies Neurodégénératives UMR 5293 CNRS CEA ,Bordeaux Neurocampus, Université de Bordeaux, France. Frontiers in Human Neuroscience 10:69. doi:10.3389/fnhum.2016.00069






Le gyrus de Heschl est une structure cérébrale d’intérêt dans le cadre de la cognition auditive, ce pli cérébral héberge le cortex auditif primaire qui est la première étape de traitement des sons au niveau cérébral.
Fait remarquable, ce gyrus se caractérise par une très grande variabilité anatomique entre les individus, mais également entre les deux hémisphères chez un même individu. Il peut comporter un seul pli cérébral, le gyrus de Heschl, ou être double et dans ce dernier cas on distingue les duplications partielles ou complètes en fonction de la profondeur et de la longueur du sillon séparant les deux plis (Figure 1).

A partir des données d’une étude précédente où nous avions catégorisé les configurations des gyri de Heschl chez 430 participants sains, nous utilisés des logiciels de morphométrie permettant de mesurer l’épaisseur la surface pour suivre leurs variations en fonction de la présence et du type de duplication. Pour ce faire nous avons crée une image de cerveau composé de 40 sujets : 20 sujets avec un gyrus unique bilatéral, 10 avec une duplication partielle bilatérale et 10 avec une duplication complète bilatérale ? Ce cerveau moyen a servi de patron -pour le « morphing » de chaque cerveau de notre population nécessaire à la comparaison des sujets entre eux.

Cette étude montre à la fois des différences locales, au niveau du gyrus de Heschl, directement liées à des changements morphologiques et des variations à distance qui pourraient être en relation avec des différences d’organisation anatomique et/ou fonctionnelle. En effet, les participants ayant une duplication présentent localement une augmentation d’épaisseur corticale postérieure au premier gyrus de Heschl, au niveau du second pli ou du second gyrus de la duplication (Figure 2). A distance, à gauche on note en plus une diminution de surface corticale du planum temporale des sujets présentant une duplication complète ou partielle. Dans l’hémisphère droit les duplications s’accompagnent d’une augmentation de surface corticale du gyrus de Heschl et du sillon temporal supérieur droit.

L’observation de ces variations dans des aires impliquées à gauche dans le traitement acoustique temporel (les variations acoustiques extrêmement rapides telles que la différence entre /ba/ et /pa/ qui s’opère en quelques dizaines de millisecondes) et à droite dans le traitement acoustique spectral (détection de variations fines de tonalité concernant certains aspects de la musique ou la prosodie de la voix humaine) sont importantes pour la recherche dans le domaine de la perception du langage et de la musique et de leur développement. En effet, les duplications du gyrus de Heschl ont été associées avec une expertise musicale ou phonologique chez les sujets sains dont l’augmentation d’épaisseur corticale pourrait être le support. Mais on observe également plus fréquemment des duplications en cas de dyslexie ce qui suggère qu’une augmentation d’épaisseur corticale pourrait représenter un avantage cognitif ou non selon que le développement cortical est normal ou pathologique.



Figure 1. Images moyennes calculées séparément dans chaque hémisphère après sélection des participants en fonction de leur configuration anatomique hémisphérique du gyrus de Heschl des 430 participants de l’étude. Le gyrus de Heschl est entouré en bleu, on note que le sillon qui sépare les deux plis en cas de duplication partielle n’occupe pas toute la longueur de la structure tandis que c’est le cas quand il y a une duplication complète (G pour gauche, D pour droite, N désigne le nombre de participants inclus dans chacune des 6 images moyennes soit 284/430 participants ayant été identifiés comme ayant un gyrus de Heschl unique dans l’hémisphère gauche). 


Figure 2. Variations significatives d’épaisseur et de surface corticale détectés dans les par la comparaison ded groupe présentant différentes configuration du gyrus de Heschl. (A.) Variation significatives d’épaisseur corticale. (B.) Variations significatives de surface corticale, des vues latérales sont également fournies au niveau du lobe temporal gauche et droit pour illustrer l’augmentation de surface corticale antéro-interne au gyrus de Heschl détectée lors de la comparaison entre les participants qui ont une duplication partielle et ceux qui ont un gyrus unique dans l’hémisphère gauche, et une augmentation localisée dans la profondeur du sillon temporal supérieur droit observée après comparaison des participants avec une duplication partielle avec les participants comportant un gyrus de Heschl unique dans l’hémisphère droit. Les résultats sont projetés sur la surface du lobe temporal moyen de chaque groupe de référence (contrastes de différence « Duplication complète vs. gyrus unique » et « Duplication complète vs. duplication partielle » : lobe temporal moyen de 48 duplication complètes gauche ou lobe temporal moyen de 96 duplication complètes droites ; contraste de différence « Duplication partielle vs. gyrus unique » : lobe temporal moyen de 98 duplications partielles gauches ou lobe temporal moyen de 95 duplication partielles droites ; seuil de correction pour les comparaison multiples : p < 0.05 F.D.R ; seuil d’extension minimum des variations: 20 mm2 ; couleurs chaudes : variation positive ; couleur froide : variation négative ; gris clair : gyrus ; gris foncé : sillon).

Dr Nathalie TZOURIO-MAZOYER Directeur de Recherche CEA Groupe d’Imagerie Neurofonctionnelles (GIN) UMR 5296 CNRS CEA / nathalie.tzourio-mazoyer@u-bordeaux.fr
Dernière mise à jour le 31.03.2016