La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA) est une maladie neurodégénérative caractérisée par une dégénérescence rapide du premier et du deuxième motoneurone menant à une atrophie corticale atteignant initialement les aires motrices pré-centrales. Récemment, les neurofilaments à chaînes légères (NfL) ont prouvé qu’ils pouvaient être un biomarqueur robuste tant sur le plan diagnostique et pronostique avec une grande spécificité dans la SLA. L’association entre NfL, les scores neuroradiologiques sur les IRM cérébrales ainsi que la neurodégénérescence corticale est peu étudiée. Le but de l’étude était d’explorer le rôle des mesures de NfL dans le sérum et dans le liquide cérébrospinal (LCS) comme marqueurs putatifs de neurodégénérescence dans les aires motrices précentrales, attestée à la fois par scoring neuroradiologique et les scores cliniques d’incapacité propres à la SLA. Nous avons inclus 31 patients SLA ayant passé des IRM à 3T (n = 20) et 7T (n = 11) avec mesures de NfL dans le sérum (n = 25) ou dans le LCS (n = 16). Une évaluation des IRM en aveugle fut réalisée par des neuroradiologues entraînés et l’association puis l’interaction entre épaisseur corticale, les taux de NfL, l’atteinte électrophysiologique et les scores cliniques furent analysées. Nous avons trouvé des taux plus importants de NfL dans le sérum chez les patients avec hypersignaux FLAIR au sein du tractus corticospinal (p = 0.034) ainsi que plus d’atrophie cérébrale globale (p-value = 0.012). Des analyses quantitatives ont également montré une association significative entre diminution de l’épaisseur corticale et atteinte motrice bulbaire et des membres supérieurs avec des correspondances corticales attendues au sein de l’homonculus. Enfin une interaction significative a été observée entre épaisseur corticale, taux de NfL et MEP ratios pour le membre supérieur droit (FDR p < 0.05). Les anomalies qualitatives à l’IRM semblaient indiquer des taux de NfL plus élevés dans le sérum et pourraient présenter un intérêt pronostique jusqu’ici sous-estimé. En définitive le taux de NfL dans le sérum semble être un marqueur important reliant symptômes cliniques et perte neuronale manifeste comme attestée par la diminution de l’épaisseur corticale. Conclusion : notre étude a mis en évidence l’avantage de l’usage d’une analyse radiologique qualitative conjointe à la mesure de l’épaisseur corticale en IRM dans la Sclérose Latérale Amyotrophique. De plus, nous avons démontré l’utilité de l’association de marqueurs biologiques non invasifs tels que les neurofilaments à chaîne légère dans le sérum avec l’évaluation clinique sectorisée des signes moteurs ainsi que l’IRM pour amener une cartographie détaillée de la dégénérescence neuronale. Cela marque une avancée dans la compréhension de la physiopathologie de cette maladie et assied davantage l’utilité d’une évaluation multimodale standardisée (Wirth et al., 2018) à la fois sur le plan diagnostique et pronostique.