2- Localisation de sources en MEG et oscillations cérébrales

Question 1

Les oscillations sont impliquées dans deux modes du fonctionnement cérébral. Lesquels?

Answer 1

1. Mode de spécificité fonctionnelle

2. Mode de coopération

Question 2

Décrivez le mode de spécificité fonctionnelle.

Answer 2

> Chaque aire corticale est spécialisé dans un traitement particulier de l’info
L’amplitude des oscillations dans une aire = synchronisation des PA dans cette aire
Localement
Visible en MEG/EEG sous la forme d’un changement de la puissance oscillatoire

Question 3

Décrivez le mode de coopération.

Answer 3

> Les aires interagissent entre elles pour aboutir à un comportement intégré/cohérent
Se fait par l’établissement d’un couplage oscillatoire entre ces aires, qui synchronisent leurs courants neuronaux pour former des réseaux neuronaux transitoires ou synchrones
À distance
Visible en MEG/EEG sous la forme d’un changement du couplage oscillatoire entre structures distinctes

Question 4

Qui orchestre la synchronisation, selon les plus récentes hypothèses?

Answer 4

Le thalamus (boucle thalamo-corticale)

Question 5

Quel est le mécanisme de génération des rythmes cérébraux?

Answer 5

Décharge neuronale (PA) => synchronisation des PA au sein d’une pop. de neurones (= oscillations*) => activation synchronisée d’une POP

*Somme des activités = onde

Question 6

Quelles sont les trois caractéristiques du signal oscillatoire?

Answer 6

1) Fréquence (périodicité)
2) Phase
3) Amplitude

Question 7

Quelles sont les deux techniques pour mesurer les oscillations cérébrales?

Answer 7

1) Densité de puissance spectrale (transfo. de Fourier)
> Inconvénient : perte de l’info temporelle
2) Représentation temps-fréquence

Question 8

Qui suis-je? Onde de 15-30 Hz.

Answer 8

Beta.

Question 9

Qui suis-je? Onde de 8-12 Hz dans le cortex sensorimoteur.

Answer 9

Mu.

Question 10

Qui suis-je? Onde de 8-12 Hz dans le cortex auditif.

Answer 10

Tau.

Question 11

Qui suis-je? Onde de 8-12 Hz découverte par Hans Berger.

Answer 11

Alpha.

Question 12

Qui suis-je? Onde de 1-4 Hz.

Answer 12

Delta.

Question 13

Qui suis-je? Onde utilisée pour identifier des foyers épileptiques, de 80-250 Hz (soit fast ripples 250-600 Hz, soit ripples 140-220 Hz)

Answer 13

HFO.

Question 14

Vrai ou faux? Des altérations des oscillations cérébrales ont été rapportées dans plusieurs troubles, faisant d’elles des marqueurs de troubles.

Answer 14

Vrai (trouble psychiatriques et neurodégénératifs, déficits sensoriels et d’attention, épilepsie, autisme, etc)

Question 15

Est-ce que les propriétés des oscillations cérébrales sont héréditaires?

Answer 15

• Selon une étude de jumeaux, oui
  > Stimulus continue et abstrait excite le cortex occipital
  > Activité gamma dans tous les cas
  > Activité identique chez jumeaux identiques, pas chez les jumeaux dizygotes
• Certaines études proposent que ce serait le cas pour des rythmes plus lents (delta, alpha, beta)

Question 16

Qu’est-ce que le problème direct?

Answer 16

• Comment utiliser les caractéristiques de l’activité cérébrale pour la capter via les capteurs?
• Problème bien posé
• Réponse : modèle dipôle
• Solution unique (analytique ou numérique)
  Par contre :
• Géométrie complexe
• Valeurs des conductivités sont approximatives

Question 17

Comment résous-t-on le problème direct?

Answer 17

Trois choses à modéliser :

1. Géométrie (anatomie)
2. Conductance
3. Sources cérébrales (dipôles)

Question 18

La qualité de solution du problème __ dépend de la qualité du problème __.

Answer 18

Inverse, direct.

Question 19

Quels sont les trois modèles de géométrie?

Answer 19

1. Modèle sphérique
2. Modèle réaliste homogène par couches intégrales de frontières (BEM)
   > Maillage surfacique
3. Modèle réaliste inhomogène ou anisotrope FEM/FDM
   > Maillage volumique

Question 20

Qu’est-ce que le problème inverse?

Answer 20

• On a des données, sommes-nous capable d’identifier la source? D’où proviennent-elles?

Question 21

Quelles sont les deux types d’approche pour l’estimation de source?

Answer 21

1. Dipôle-fit
   > Méthode non-linéaire
   > Estimation des paramètres du ou des dipôle(s) de courant équivalent(s)
   > ON CHERCHE DES DIPÔLES
2. Sources distribuées
   > Méthode linéaire
   > Estimation des amplitudes de dipôles de courant distribués au préalable sur la surface corticale
   > ON MET DES DIPÔLES PARTOUT ET ON ESTIME L’AMPLITUDE

Question 22

Quelles sont les forces et les faiblesses de l’approche dipôle-fit?

Answer 22

Forces :
> Modèle simple et robuste
> Modèle adapté aux composantes précoces, réponses primaires
Faiblesses :
> Nécessite une connaissance à priori du nb de dipôles
> Pas de description fine de la géométrie
> Quantification de l’extension spatiale problématique
> Mal adapté aux sources étendues