Three-dimensional histological imaging of primate brain and correlation with in vivo medical device images Imagerie histologique tri-dimensionnelle du cerveau de primate et corrélation avec l'imagerie médicale in vivo

The 3D reconstruction of series of histological slices is an imaging technique that appeared about 25 years ago but that is only starting now to become recognized as an imaging modality per se. Thanks to this technique, it becomes possible to restore the spatial consistency of the brain and to match accurately histological slices with an in vivo medical device image such as an MRI or a PET scan. This is of high interest since it allows direct comparison between the histology, often considered as the gold standard in terms of information, and the same medical devices used in clinical routine to image human patients. Thanks to the similarity of their brain with humans and the disease models widely developed for them, non-human primates are privileged species to benefit from this possibility of 3D analysis and in vivo - post mortem correlation. We present in this article a state of the art review of the main techniques proposed to achieve this original imaging technique, followed by a set of some particularly promising neuroimaging applications. La reconstruction 3D de séries de coupes histologiques est une technique d'imagerie qui est apparue il y a 25 ans environ mais qui commence seulement à être reconnue comme une modalité d'imagerie à part entière. Grace à cette technique, la cohérence 3D du cerveau est rétablie et il devient notamment possible de mettre en correspondance précisément des coupes histologiques avec un examen issu d'un imageur médical comme une IRM ou une TEP. C'est d'un intérêt majeur car cela permet une comparaison directe entre l'histologie, souvent considérée comme la référence étalon en termes d'information fournie, et les mêmes imageurs médicaux que ceux utilisés en routine clinique pour suivre les patients humains. Grace à leur similarité avec les humains et aux nombreux modèles animaux de maladies développés pour eux, les primates non-humains sont une espèce privilégiée pour bénéficier de cette possibilité d'étude 3D et de corrélation in vivo - post mortem. Nous présentons dans cet article une revue de l'état de l'art des principales techniques qui ont été proposées pour parvenir à réaliser cette imagerie originale, suivi d'un ensemble d'applications particulièrement prometteuses en neuroimagerie.