L'eau à l'intérieur des fibres nerveuses ne se déplace pas comme dans un verre : elle heurte constamment les parois des axones (les longs prolongements des cellules nerveuses). Si l'on rend la pause entre les impulsions radio de l'IRM très courte, l'eau n'a pas le temps d'aller loin, et son déplacement reflète l'étroitesse de l'espace environnant.

Dans la nouvelle étude menée sur des personnes vivantes, on a comparé la mobilité de l'eau à travers les fibres lors d'un temps d'observation court et long. La différence s'est avérée particulièrement marquée dans le tractus corticospinal, la principale voie par laquelle le cerveau commande les muscles. C'est là que les axones sont les plus épais, et l'eau met plus de temps à voyager d'une paroi à l'autre.

Auparavant, une telle différence ne pouvait être observée que sur des échantillons de tissus au microscope. Désormais, l'IRM à gradients oscillants fait de même sans aucune incision. Cette méthode promet de devenir un outil pour suivre la destruction des axones dans la sclérose en plaques et d'autres maladies, bien avant l'apparition des symptômes.