Tutoriel : Analyse de connectivité fonctionnelle en état de repos avec CONN
Ce tutoriel décrit les étapes pour analyser un jeu de données en état de repos à l'aide de la boîte à outils CONN, en partant des données brutes jusqu'à la visualisation des cartes de connectivité fonctionnelle pour les régions du réseau du mode par défaut (DMN).
Étape 1 : Téléchargement des données
- Commencez par chercher le jeu de données NYU Test-retest sur internet. Il fait partie du projet 1000 Functional Connectomes et est disponible publiquement.
- Accédez au site d'accès aux données (par exemple, le site XNAT) et trouvez les fichiers disponibles.
- Téléchargez les fichiers : "nyu_trt_session1A.zip" et "nyu_trt_session1B.zip".
- Décompressez les fichiers pour obtenir les données anatomiques et fonctionnelles pour chaque sujet.
Étape 2 : Démarrage de CONN et création d'un nouveau projet
- Assurez-vous que CONN et SPM sont installés.
- Démarrez Matlab et lancez CONN.
- Cliquez sur "New" pour créer un nouveau projet.
- Choisissez un emplacement et un nom de projet (ex. : CONN_guide).
Étape 3 : Configuration de base du projet
- Allez dans l'onglet "Setup".
- Définissez : acquisition continue, TR = 2s, 1 session, 25 sujets.
Étape 4 : Importation des données structurelles
- Onglet "Setup" > section "Structural".
- Utilisez la recherche récursive pour trouver "anat_anonymized.nii.gz".
- Sélectionnez les 25 fichiers et sujets. Cliquez sur "select".
Étape 5 : Importation des données fonctionnelles
- Onglet "Setup" > section "Functional".
- Recherchez "lfo.nii.gz", sélectionnez les 25 fichiers et sujets. Cliquez sur "select".
Étape 6 : Vérification initiale
- Utilisez "functional tools" > "display single slice for all subjects" pour voir si normalisation nécessaire.
Étape 7 : Pré-traitement
Le pré-traitement comprend généralement plusieurs étapes pour préparer les données, comme la mise en espace MNI, le co-enregistrement inter-sujets, la correction des mouvements, la correction des temps d'acquisition des coupes (slice timing), l'identification des artefacts (outliers), la normalisation et le lissage spatial. Le lissage spatial (typiquement 8mm) aide à augmenter le rapport signal sur bruit et la robustesse à la variabilité anatomique. La segmentation divise les données en classes tissulaires (matière grise, matière blanche, LCR)
Choisissez "default preprocessing pipeline for volume-based analysis". Paramètres :
- Ordre des coupes : interleaved (Siemens)
- Seuils outliers : conservative
- Résolution : 2mm, Lissage : 8mm
Étape 8 : Évaluation du pré-traitement
Utilisez les visualiseurs pour valider l’alignement MNI, ROIs et covariables générées automatiquement (realignment, scrubbing, etc.).
Étape 9 : Conditions expérimentales
Dans les jeux de données de repos, la condition "rest" couvre toute la session.
Étape 10 : Passage au Denoising
Onglet "Denoising" > cliquez sur "start".
Étape 11 : Denoising
Utilise Anatomical CompCor pour retirer le bruit lié à la matière blanche, LCR, mouvements et outliers.
Étape 12 : Évaluation du Denoising
Regardez les distributions de corrélations voxel à voxel et les carpet plots avant/après. Ils doivent se centrer autour de 0.
Étape 13 : Ajustements
Augmentez les composantes CompCor si besoin (ex : 10).
Étape 14 : Filtrage passe-bande
Utilisez 0.01 Hz à l’infini (0.01 to inf) pour un filtre passe-haut.
Étape 15 : Analyse de premier niveau
Onglet "First-level analysis" > type : correlation (bivariate), basé sur des seeds.
Étape 16 : Paramètres de premier niveau
Configurer le type de mesure et les seeds.
Étape 17 : Sélection des Seeds
Sélectionnez ceux du DMN (ex. PCC, MPFC), visualisez leur signal et masque.
Étape 18 : Lancer l’analyse
Onglet "First-level analysis" > cliquez sur "start".
Étape 19 : Résultats de second niveau
Onglet "Second-level results" > sélection de sujets, seeds, condition.
Étape 20 : Visualisation des cartes
Utilisez "results explorer" pour afficher les cartes de corrélation moyennes. Choisissez "slice display" ou "surface display".