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[[Fichier:Connectome.jpg|vignette|droite]]
La production et l'étude des connectomes est la [[connectomique]]. À l'échelle microscopique, elle décrit la disposition des neurones et des [[synapse]]s dans tout ou partie du [[système nerveux]] d'un organisme. À l'échelle "macroscopique", elle étudie la connectivité fonctionnelle et structurelle entre toutes les [[aire cérébrale|aires corticales]] et les structures sous-corticales.
▲Le '''connectome''' est un plan complet des connexions [[neurone|neuronales]] d'un [[cerveau]].
En fait, on peut distinguer la connectivité structurelle, fonctionnelle et effective.
== Connectivité structurelle ==
La connectivité structurelle fait référence aux connexions physiques entre différentes régions du cerveau. Il s’agit principalement des voies anatomiques formées par les axones et des faisceaux de matière blanche qui relient les neurones et les régions du cerveau <ref>{{Article|langue=en|auteur1=Sporns, O.|auteur2=Tononi, G.|auteur3=Kötter, R.|titre=The human connectome: a structural description of the human brain|périodique=PLoS Computational Biology|volume=1|numéro=4|pages=e42|date=2005|doi=10.1371/journal.pcbi.0010042}}</ref>.
== Connectivité fonctionnelle ==
La connectivité fonctionnelle fait référence aux dépendances statistiques entre différentes régions du cerveau, indiquant comment ces régions se co-activent au fil du temps. Elle est basée sur les corrélations temporelles de l'activité neuronale et est souvent déduite des données obtenues par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle ([[IRMf]]) ou électroencéphalographie ([[électroencéphalographie|EEG]])<ref>{{Article|langue=en|auteur1=Buckner, RL|auteur2=Krienen, FM|auteur3=Yeo, BT|titre=Opportunities and limitations of intrinsic functional connectivity MRI|périodique=Nature Neuroscience|volume=16|numéro=7|pages=832–837|date=juillet 2013|doi=10.1038/nn.3423|pmid=23799476|s2cid=17141252}}</ref>.
== Connectivité effective ==
La connectivité effective fait référence à l'influence causale qu'une région du cerveau exerce sur une autre, ou aux interactions dirigées entre les régions du cerveau. Ce concept vise à comprendre la directionnalité et la force de l'influence entre les systèmes neuronaux et comment les régions du cerveau communiquent entre elles de manière dynamique. La connectivité effective est souvent évaluée à l'aide de la modélisation causale dynamique (DCM)<ref>{{Article|langue=en|auteur=Friston, K|titre=Causal modelling and brain connectivity in functional magnetic resonance imaging|périodique=PLOS Biology|volume=7|numéro=2|pages=e33|date=février 2009|doi=10.1371/journal.pbio.1000033|pmc=2642881|pmid=19226186}}</ref>, ou de la causalité de [[Clive_W._J._Granger|Granger]]<ref name="Granger">{{Article|langue=en|auteur1=A. Crimi|auteur2=L. Dodero|auteur3=F. Sambataro|auteur4=V. Murino|auteur5=D. Sona|titre=Structurally Constrained Effective Brain Connectivity|périodique=NeuroImage|volume=239|numéro=1|date= octobre 2021|pages=118288|doi=10.1016/j.neuroimage.2021.118288}}</ref>.
La définition formelle de la connectivité effective est plus controversée que les autres connectivités.
▲La production et l'étude des connectomes est la [[connectomique]]. À l'échelle microscopique, elle décrit la disposition des neurones et des [[synapse]]s dans tout ou partie du [[système nerveux]] d'un organisme. À l'échelle "macroscopique", elle étudie la connectivité fonctionnelle et structurelle entre toutes les [[aire cérébrale|aires corticales]] et les structures sous-corticales.
L'approche probablement la plus connue pour la définir est le DCM introduit par [[Karl J. Friston]]. Cependant, cette approche a été fortement critiquée pour sa charge computationnelle, qui est irréalisable à l'échelle cérébrale <ref>{{Article|langue=en|auteur1=A. Razi|auteur2=M.L. Seghier|auteur3=Y. Zhou|auteur4=P. McColgan|auteur5=P. Zeidman|auteur6=H.-J. Park|auteur7=O. Sporns|auteur8=G. Rees|auteur9=K.J. Friston|titre=Large-scale DCMs for resting-state fMRI|périodique=Netw. Neurosci.|volume=1|numéro=3|année=2017|pages=222-241|doi=10.1162/NETN_a_00015}}</ref>
. La connectivité effective définie par la causalité de Granger a été principalement étudiée par [[Anil Seth]] et est plus faisable pour des calculs à l'échelle cérébrale. Cela a également été critiqué comme une approche axée sur les données de corrélation temporelle plutôt que sur une véritable causalité <ref>{{Article|langue=en|auteur1=A. Etkin|titre=Addressing the causality gap in human psychiatric neuroscience|périodique=JAMA Psychiatry|volume=75|numéro=1|année=2018|pages=3-4|doi=10.1001/jamapsychiatry.2017.3587}}</ref>. Des approches plus récentes, comme la combinaison de la connectivité fonctionnelle et structurelle introduite par Alessandro Crimi ("fonctionnelles et effective liés par la structure"), répondent à certains de ces problèmes <ref name="Granger" />.
== Origine, utilisations et définition du terme «
En [[2005]], le Dr Olaf Sporns à l'[[Université de l'Indiana]] et le Dr Patric Hagmann de l'hôpital universitaire de Lausanne ont proposé simultanément et indépendamment le terme «
Ce mot est directement inspiré de l'effort fourni pour séquencer le code génétique humain : construire un génome.
La [[connectomique]] (Hagmann, 2005) a été définie comme la science qui s'intéresse à l'assemblage et l'analyse de données de connectomes. Dans leur
== Connectome humain ==
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== Connectome animal ==
Le connectome d'espèces animales, par exemple d'[[insecte]]s<ref>Eichler, K., Li, F., Litwin-Kumar, A., Park, Y., Andrade, I., Schneider-Mizell, C. M., ... & Fetter, R. D. (2017). ''The complete connectome of a learning and memory centre in an insect brain.'' Nature, 548(7666), 175 |[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28796202 résumé].</ref>, peut être étudié pour lui-même ou comme [[modèle animal]]. On a ainsi reconstruit toutes les connexions neuronales et synaptiques d'une espèce modèle classique, le nématode ''[[Caenorhabditis
| numéro = 7337| pages = 177-182| nom = Bock ''et al.''| prénom = Davi D.| coauteurs = Wei-Chung Allen Lee, Aaron M. Kerlin, Mark L. Andermann, Greg Hood, Arthur W. Wetzel, Sergey Yurgenson, Edward R. Soucy, Hyon Suk Kim, R. Clay Reid| titre = Network anatomy and in vivo physiology of visual cortical neurons| journal = Nature| consulté le = 27 mai 2012| date = 2011-03-09| url = http://www.nature.com/nature/journal/v471/n7337/full/nature09802.html}}</ref> de la [[Souris de laboratoire|souris]].
La contrôlabilité des systèmes complexes a fait l'objet d'études offrant un cadre mathématique pour explorer la nature des liens susceptibles d'exister entre structure et fonction des réseaux biologiques, sociaux et technologiques<ref>Caldarelli, G. (2007). ''Scale-free networks: complex webs in nature and technology''. Oxford University Press</ref>{{,}}<ref>Cohen, R., & Havlin, S. (2010). Complex networks: structure, robustness and function. Cambridge university press. </ref>{{,}}<ref>Liu, Y. Y., & Barabási, A. L. (2015). ''Control principles of complex networks. arXiv preprint.'' arXiv preprint arXiv:1508.05384.</ref>. Jusqu'en 2016, ces principes de contrôle étaient surtout connus par la théorie, mais rarement par des preuves expérimentales de leur validité. De telles preuves sont peu à peu apportées par des expériences utilisant le nématode ''
Le connectome complet {{incise|[[synapse]] par synapse}} est établi pour trois [[organisme (physiologie)|organismes]] comportant plusieurs centaines de neurones cérébraux (le [[Nematoda|nématode]] ''C. elegans'' en 2013<ref>{{Article| langue=en| titre=Computer Assisted Assembly of Connectomes from Electron Micrographs: Application to ''Caenorhabditis elegans''| auteur1=Meng Xu| auteur2=Travis A. Jarrell| auteur3=Yi Wang| auteur4=Steven J. Cook| auteur5=David H. Hall| auteur6=Scott W. Emmon| périodique=[[PLOS One]]| volume=8| numéro=1| numéro article=e54050| date=16 janvier 1013| doi=10.1371/journal.pone.0054050| accès doi=libre| consulté le=13 mars 2023}}.</ref>, la [[larve]] de l'[[Ascidiacea|ascidie]] ''[[cione|Ciona intestinalis]]'' en 2016<ref>{{Article| langue=en| titre=The CNS connectome of a tadpole larva of ''Ciona intestinalis'' (L.) highlights sidedness in the brain of a chordate sibling| auteur1=Kerrianne Ryan| auteur2=Zhiyuan Lu| auteur3=Ian A Meinertzhagen| périodique=[[eLife]]
== Le connectome à différentes échelles ==
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