Centrées sur la neuroimagerie, les recherches conduites à NeuroSpin couvrent des développements technologiques et méthodologiques au service des neurosciences précliniques et cliniques, incluant les neurosciences cognitives.
Cette inauguration s'est tenue en présence de l'Administratrice générale du CEA, Anne-Isabelle Etienvre, de Nelly Garnier conseillère régionale déléguée spéciale à la recherche et à l'enseignement supérieur de la Région Ile-de-France, d'Adrien Taquet, président du conseil de surveillance de l'Institut Robert-Debré du Cerveau de l'Enfant, de Florence Plessix cheffe de la performance, du financement et de la contractualisation avec les organismes à la DGRI, ainsi que des partenaires institutionnels engagés pour la recherche sur le cerveau.
De gauche à droite : Anne-Isabelle Etienvre, Nelly Garnier, Cyril Poupon, Adrien Taquet, et Florence Plessix. © CEA
Cette modernisation majeure du parc d'imagerie, rendue possible grâce au soutien de l'État dans le cadre de la Loi de programmation de la recherche et du plan France 2030, de la Région Île-de-France ainsi que de l'Institut Robert-Debré du Cerveau de l'Enfant, ouvre de nouvelles perspectives pour la compréhension du cerveau et le développement d'une médecine de précision.
Installé sur le centre Paris-Saclay du CEA, NeuroSpin réunit sur un même site des instruments de neuroimagerie parmi les plus puissants au monde et des équipes pluridisciplinaires en neurosciences, physique, mathématiques, intelligence artificielle et médecine.
Un parc d'imagerie renforcé pour la recherche sur le cerveau
Pionnier en France dans l'imagerie à ultra-haut champ, NeuroSpin est le premier centre français équipé d'un IRM à 11,7 teslas (T), Iseult, au champ magnétique inégalé. Développé par les équipes du CEA, cet équipement permet d'observer le cerveau humain avec une précision sans précédent.
En 2025, l'infrastructure a engagé une jouvence technologique d'ampleur exceptionnelle avec :
le remplacement des imageurs cliniques 3 T et 7 T par des équipements de dernière génération ;
le renouvellement complet de l'électronique de l'IRM préclinique 17,2 T ;
l'installation d'un liquéfacteur permettant de recycler l'hélium utilisé par les instruments précliniques
le remplacement de son instrument de magnétoencéphalographie (MEG) destiné à l'exploration des réseaux fonctionnels cérébraux chez l'Homme à des résolutions temporelles élevées de l'ordre de la milliseconde
Et prévoit également une première modernisation programmée de l'IRM 11,7 T à l'horizon 2029.
Grâce à cette nouvelle génération d'équipements, les chercheurs pourront explorer le cerveau humain avec une précision inédite. Ces avancées permettront d'atteindre une résolution dite « mésoscopique », une échelle intermédiaire entre l'imagerie médicale classique et l'observation microscopique, permettant d'étudier très finement l'organisation des circuits cérébraux, à l'échelle de quelques milliers de neurones.
En recherche préclinique, les scientifiques pourront se rapprocher de l'échelle microscopique avec des résolutions s'approchant de la taille du neurone, allant de quelques dizaines de micromètres jusqu'à la centaine de micromètres.
Présentation de travaux réalisés sur la plateforme d'imagerie préclinique 17T par Davide Boido.
Mieux comprendre le cerveau, dès les premiers âges de la vie
Grâce à son IRM 7T, NeuroSpin pourra produire des images d'une précision inédite de l'anatomie cérébrale, mais aussi des fonctions du cerveau, en permettant la reconstruction de cartographies individuelles des réseaux fonctionnels.
Depuis plusieurs années, NeuroSpin s'inscrit dans une démarche visant à rendre cet IRM 7T accessible à la pédiatrie.
Le développement d'antennes spécifiquement adaptées à l'imagerie des nourrissons permettra ainsi d'étudier le cerveau dès les premières semaines de vie, et d'observer la mise en place des réseaux impliqués dans le langage, la motricité ou les interactions sensorielles.
À terme, ces travaux permettront de mieux comprendre les trajectoires neurodéveloppementales atypiques, comme les troubles du spectre autistique ou certains troubles psychiatriques.
De nombreux troubles des apprentissages observés dès la petite enfance pourraient également relever de ces trajectoires neurodéveloppementales, que l'imagerie de précision permettrait de mieux caractériser, en vue de développer des outils de neuroéducation adaptés.
Introduction de la plateforme d'imagerie clinique 7 T par Vincent Gras. © CEA
Ces travaux s'appuient sur une collaboration étroite avec l'Hôpital Robert-Debré, dans le cadre de l'IHU du Cerveau de l'enfant, afin de rendre l'imagerie à très haut champ accessible aux plus jeunes patients.
Vers une réponse aux troubles des apprentissages
Les nouveaux équipements contribueront également au développement d'outils de santé numérique cérébrale fondés sur l'intelligence artificielle et l'analyse de données massives de neuroimagerie.
Dans le cadre de plusieurs programmes nationaux et internationaux, les chercheurs de NeuroSpin, en lien avec des équipes cliniques partenaires, travaillent au développement de modèles prédictifs des maladies neurodégénératives (Alzheimer, Parkinson), psychiatriques (schizophrénie, trouble bipolaire, dépression) et neurodéveloppementales (leucodystrophie, syndrome d'alcoolisation fœtale, épilepsie, AVC du nouveau-né, troubles du spectre autistique).
Ces modèles s'appuient sur l'exploitation de grands jeux de données acquis grâce aux IRM de haute technicité de la plateforme.
L'un des enjeux majeurs est l'identification de nouveaux biomarqueurs d'imagerie : des signatures visibles sur les images cérébrales permettant de mieux détecter, suivre et comprendre l'évolution des maladies neurologiques et psychiatriques. Ces biomarqueurs constituent un levier clé pour accélérer le développement de nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques.
Enfin, les capacités uniques des IRM à très haut champ ouvrent également la voie à de nouvelles stratégies de neurochirurgie moins invasives.
Une recherche plus durable
Cette modernisation s'accompagne également d'une réduction de l'empreinte environnementale de la recherche. Les nouveaux instruments cliniques sont dotés d'aimants ne consommant plus d'hélium au cours de leur cycle de vie, tandis que l'installation d'un liquéfacteur permet désormais de recycler l'hélium utilisé par les instruments précliniques.
Une nouvelle étape pour une infrastructure de référence internationale
Avec cette nouvelle génération d'équipements et dotée de deux instruments uniques au monde, NeuroSpin confirme sa position parmi les infrastructures internationales de référence pour l'exploration du cerveau et le développement des neurotechnologies de demain.