Cours 2 Flashcards
EEG et MEG
Nommez les 5 pionniers de l’EEG
Hans Berger Richard Caton Adolf Beck Edgar D. Adrian W. Gray Walter
Nommez les 2 pionniers de la MEG
David Cohen
James Zimmermann
Quelles sont les contributions de Hans Berger ? (4)
- 1924
- Premier EEG (NON-INVASIF) chez l’humain
- Découvre les ondes cérébrales 8-13 Hz (ondes Berger, alpha) et 14-30 Hz (beta)
- Permet de définir les modulations des rythmes cérébraux
(yeux ouverts/fermés, sommeil/éveil, tâches mentales, sujets sains/cliniques)
Quelles sont les contributions de Richard Caton ? (3)
- 1875
- Premier enregistrement de l’activité électrique du cerveau
- INVASIFS (sur singes et lapins)
Quelles sont les contributions de Adolf Beck ? (3)
- 1890
- Enregistrement de l’activité électrique du cerveau (similaire à Caton)
- INVASIFS (sur chiens)
Quelles sont les contributions de Edgar D. Adrian ? (2)
- 1934
2. Première confirmation publique des résultats de Hans Berger sur le rythme “Berger” (alpha)
Quelles sont les contributions de W. Gray Walter ? (3)
- 1935
- Première mise en place d’un système EEG à multiples électrodes en 1936
- Invente le toposcope en 1957 (quantification 2D des ondes cérébrales, topographie (carte) de la région d’activité)
Quelles sont les contributions de David Cohen ? (2)
- Premier enregistrement du signal magnétique cérébral en 1968
- Premier enregistrement MEG (1 capteur) à l’aide d’un SQUID en 1972
Quelle est la contribution de James Zimmermann ? (1)
- Invention du SQUID en 1970 (mesure les changements très petits du champ magnétique)
D’où proviennent les signaux EEG et MEG?
Issus de sommations temporelle et spatiale des potentiels post-synaptiques (PPS) et des cellules pyramidales du cortex cérébral
Pourquoi les PPS ? (2)
Diminution moins rapide du champ de potentiel généré (amplitude baisse moins rapidement) et durée plus longue (favorise la synchronisation temporelle pour un plus grand nombre de neurones)
- Avantage par rapport à la distance de conduction entre sources et surface du scalp, amplitude baisse moins rapidement
- Plus favorable à la synchronisation temporelle de l’activité d’un grand nombre de neurones nécessaire à une visualisation en EEG ou MEG (+ de chance que la sommation fonctionne si les événements sont + longs)
Pourquoi les cellules pyramidales ?
Organisation parallèle des neurones pyramidaux plus favorable à la sommation spatiale des courants nécessaire à une visualisation en EEG ou MEG
Décrivez la configuration fermée (2)
- Dendrites orientés radialement, noyau au centre
2. Somme des flux de courant nulle, activité des neurones va s’annuler, elle va s’annuler (ligne isopotentiel)
Décrivez la configuration ouverte (2)
- Organisation en couches parallèles
2. Favorise l’addition spatiale des courants de chaque arbre dendritique
Quelles sont les caractéristiques de l’activité électrique des neurones ? (6)
- Mesure la différence de potentiel, signal assez fort pour être mesuré
- Minimum de 1 million de neurones au minimum
- Champs orthogonaux
- Produisent un champ électrique et un champ magnétique (même différence de potentiel)
- Activité du cerveau (réponse à un son)
- Crée un champ similaire à celui d’un dipôle de courant, activation dipôle
Qu’est-ce qu’un dipôle ? (3)
- Modèle simple pour l’électrophysiologie des assemblées neuronales
- Modèle de base de l’activité EEG et MEG
- Modélisation des milieux et des sources
Qu’est-ce qu’un champ magnétique ? (2)
- Composante duale du potentiel électrique neuronal
2. Le champ électrique est toujours accompagné d’un champ magnétique
V ou F. La MEG et l’EEG sont complémentaires et peuvent être combinés.
VRAI
V ou F. MEG et EEG sont tous deux générés par un dipôle de courant (même source).
VRAI
Quel est le principe de l’EEG ?
Mesure d’une différence de potentiels à la surface du scalp (mesure relative)
Quel est le principe de la MEG ? (2)
Courant induit par les champs magnétiques neuronaux (1) & mesure du courant qui circule dans une bobine. Cette bobine génère le champ magnétique. (2)
Que peut-on conclure par rapport à l’influence de l’orientation de la source neuronale dans la MEG ?
La MEG détecte les dipôles tangentiels, mais pas les dipôles radiaux.
Est-ce que la lacune de la MEG pose un problème dans la mesure d’un champ magnétique ?
Non, la tête humaine n’est pas une sphère parfaite et les dipôles ne sont pas purement radiaux. Donc, malgré que la MEG soit insensible à la composante radiale d’un dipôle mais elle prend en compte la composante tangentielle.
Que peut-on conclure par rapport à l’influence de l’orientation de la source neuronale dans l’EEG ?
L’EEG capte les dipôles tangentiels et radiaux, mais plus fortement la composante tangentielle.
Quel est l’influence de la géométrie en MEG ?
Une géométrie réaliste permet de capter des dipôles radiaux en MEG (toutefois, ils sont très faibles à comparer aux dipôles tangentiels)
Quel est l’influence de la profondeur de la source neuronale ?
L’EEG permet de voir plus en profondeurs, toutefois les outils (EEG et MEG) sont meilleurs pour des sources superficielles
Quels sont les caractéristiques de l’instrumentation de l’EEG (4) ?
- Vers l’intégration de davantage de capteurs (jusqu’à 256)
- Toujours plus rapide (< 1 ms)
- Fréquence d’échantillonnage
- Fiable et facile à poser
Quel est le système standard utilisé pour la mise en place des électrodes ?
Système international 10-20
Qu’est-ce qu’une mesure monopolaire ?
Décours temporel des variations électriques locales apparaissant sous une électrode donnée, référencée à l’électrode de référence
Qu’est-ce qu’une mesure bipolaire ?
Décours temporel des variations électriques locales apparaissant entre 2 électrodes données, 2 électrodes référencées l’une à l’autre
Qu’est-ce qu’un gradiomètre ?
2 bobines qui mesurent la différence entre les deux
Classez les structures suivantes par ordre de grandeur de leur champ magnétique.
[IRM – Bruit urbain – MEG – Cœur – Champ terrestre]
MEG (1 x 10-12T) < Cœur (1 x 10-9T) < Bruit urbain (1 x 10-6T) < Champ terrestre (1 x 10-5T) < IRM (1.5 à 7T)
Quelles sont les caractéristiques de l’EEG ? (7)
- 1929
- Mesure le potentiel électrique
- Réponse dipolaire parallèle à la direction du dipôle
- Réponse diffuse
- Très affectée par les tissus
- Sensible à toutes les orientations
- Moins cher
Quelles sont les caractéristiques de la MEG ? (7)
- 1972
- Mesure le champ magnétique
- Réponse dipolaire perpendiculaire à la direction du dipôle
- Réponse focale
- Peu affectée par tissus cérébraux
- Sélectif aux sources tangentielles, peu sensibles aux sources profondes
- Coûteux
Que signifie «spontané» ?
Sans demande, sans tâches, au repos
Qu’est-ce que le rythme alpha ?
Rythmes cérébraux de 8 à 13 Hz dans les régions occipito-pariétales, + rapide
But : vigilance
Qu’est-ce que le rythme mu ?
Rythmes cérébraux d’environ 10 Hz (7-11) dans les régions centrales (moteur)
But : Mouvement
Quelle est la différence entre le rythme alpha et le rythme mu ?
Les rythmes mu sont spécifiques aux régions centrales (cortex moteur) tandis que les rythmes alpha sont situées dans les régions occipito-pariétales
Pourquoi lorsqu’on ferme les yeux l’activité alpha augmente ?
L’activité alpha est impliqué dans la vigilance
Qu’est-ce que le rythme thêta ?
Rythmes cérébraux de 4 à 7 Hz, - rapide
Quels sont les 2 étapes de prétraitements nécessaires ?
- Nettoyage d’artefacts
2. Rejet d’artefacts
Pourquoi choisi-t-on de rejeter des artefacts (2) ?
- On a plusieurs données et on peut se permettre d’éliminer celles qui semblent incohérente
- Il est impossible de nettoyer les artéfacts et ils affectent la lecture des données
Quoi faire (avant de prendre les données) pour rejeter des artéfacts en toute confiance dans l’exemple d’artefacts cardiaques ?
Enregistrer la portion cardiaque et corréler cet enregistrement aux données pour supprimer les artéfacts
Pourquoi est-il préférable de ne pas rejeter/supprimer d’artefacts ?
Pour ne pas perdre des données
Nommez des exemples d’artefacts (4).
Oculaires, cardiaques, musculaires, respiratoires
Qu’est-ce qu’une activité (potentiel/champ) évoquée (2) ?
Moyennage synchronisé de signaux évoqués par l’apparition d’un stimulus, répétition des stimulations
Pourquoi fait-on plusieurs répétitions de stimulation pour obtenir le potentiel évoqué ? Expliquez.
- Amélioration du rapport signal/bruit
- Lors de chaque répétition, la «seule différence» dans le signal est le bruit. Donc, le moyennage permet au bruit de«s’annuler».
Quel est l’hypothèse des potentiels évoquées ?
Reproductibilité des événements neuronaux évoqués par la stimulation et la tâche, et de l’état du sujet
Quels sont les propriétés des réponses provoquées par une stimulation (2) ?
Latence & amplitude
Quel est la nomenclature utilisée pour nommer une onde EEG négative pointant à xxx ms ?
Nxxx
Quel est la nomenclature utilisée pour nommer une onde EEG positive pointant à xxx ms ?
Pxxx
Quel est la nomenclature utilisée pour nommer une onde MEG négative pointant à xxx ms ?
Mxxx
Qu’est-ce que l’analyse de puissance spectrale ?
Analyse du signal dans le domaine fréquentiel, à travers les fréquences
Quelle méthode est utilisée lors de l’analyse de puissance spectrale ? Expliquez.
Transformation de Fourier, transformation dans le domaine temporel
Quel est la différence entre des oscillations évoquées et induites ?
Les oscillations évoquées apparaissent dans le potentiel évoqué moyenné lorsque les événements sont «synchronisés» dans le temps. Les oscillations induites apparaissent suite à la sommation de la puissance même si ces événements ne sont pas synchronisés dans le temps.
Comment estimer les signaux de sources ?
À partir du signal de surface, reconstruction de source
Qu’est-ce que l’estimation des signaux de sources ?
Estimation de l’activité et localisation des générateurs cérébraux à l’origine de l’activité mesurés au niveau de la surface (estimation = reconstruction = localisation)
