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Grâce au développement des techniques de neuro-imagerie telles que l'Imagerie par résonance magnétique (IRM), l'Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRM fonctionnelle), la Tomographie par émission de positron (TEP) et la tomographie par émission monophotonique (TEMP), il a été possible d'identifier ces circuits du cerveau impliqués dans la physiopathologie de l'état de stress post-traumatique (ESPT). Ces techniques déduisent indirectement le fonctionnement du cerveau à partir de mesures physiologiques telles que la densité et le volume des neurones, le débit sanguin cérébral, les taux d'oxygène dans le sang et la consommation d'énergie. Notre compréhension des interactions entre émotions et cognitions dans l'ESPT a considérablement progressé ces vingt dernières années, et les recherches en neuro-imagerie ont créé de nouvelles opportunités pour découvrir les mécanismes à l'origine de l'ESPT

En ce qui concerne l'Etat de Stress Post-Traumatique (ESPT), ces dernières années, plusieurs études ont montré qu'il provoquait des modifications, à la fois anatomiques et fonctionnelles, dans des régions spécifiques du cerveau associées à la réponse émotionnelle au traumatisme et à la survenue des symptômes liés. En parallèle, pendant ces années, différentes études ont tenté d'étudier l'efficacité des psychothérapies dans le traitement de l'ESPT, avec un intérêt particulier accordé au substrat neurobiologique. Ces recherches ont utilisé différentes techniques, telles que la tomographie par émission monophotonique (TEMP ou SPECT en anglais), l'Imagerie par résonance magnétique (IRM), l'Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), la spectroscopie proche infrarouge (Near-Infrared Spectroscopy - NIRS) et l'électroencéphalographie (EEG), afin de révéler les changements neuraux associés au traitement psychologique.