Cours 3-6 Flashcards
Qu’est-ce que la résolution spatiale VS temporelle?
SPATIALE: précision du volume cérébrale sur laquelle on obtient une mesure distincte
TEMPORALE : fréquence dans le temps avec laquelle on reçoit une mesure distincte des autres
*NOTE : toujours un compromis entre résolution spatiale et temporelle (si un est bon, l’autre l’est moins) - sauf si on cible une très petite région : les 2 peuvent être bon
Quel est le principe de l’EEG (électroencéphalographie)?
Enregistrement DIRECT de l’activité électrique du cerveau à la surface du cuir chevelu. Le signal peut être obtenu par :
- Oscillations cérébrales endogènes (dans différentes bandes de fréquences)
- Potentiels évoqués cognitifs (ou sensoriels)
Permet la localisation de sources
Quels sont les avantages de l’EEG (4)?
- Excellente résolution temporelle (ms)
- Non invasif
- Mobile
- Peu coûteux à l’achat et à l’utilisation
Quels sont les inconvénients de l’EEG (4)?
- Pauvre résolution spatiale
- Mesure mal l’activité sous-corticale
- Signal fort bruité
- Temps d’installation
Quelle est l’origine du signal en EEG?
Que représente les “ondes cérébrales” captées par le EEG?
Que représente les “potentiels évoqués sensoriels ou cognitifs” captées par le EEG?
Comment fonctionne la technique de EEG invasive?
Au lieu d’être des électrodes posées sur le crânes/cuir chevelu (comme le EEG normal), ce sont des électrodes posés directement sur le cerveau OU un placement d’électrodes plus profonde.
NOTE : Amélioration de la résolution spatiale. Une électrode profonde améliore la résolution spatiale puisqu’on sait d’où vient le signal et la région est plus petite.
Quel est le principe de la magnétoencéphalographie (MEG)?
C’est une détection de l’induction magnétique liée à l’activité électrique du cerveau.
On mesure les champs magnétiques (courants électriques post-synaptique et neurones pyramidaux). Par contre, pour capter signal on a besoin de senseurs précis puisque l’activité magnétique du cerveau est extrêmement faible (il faut la protéger des influences du signal magnétique de l’environnement : faut pas que ça soit contaminé par signaux magnétiques externes : l’humain lui-même émet des signaux magnétiques qui viennent confondent le signal du champs magnétique cérébral).
Mesures qui sont DIRECTEment lié à activité cérébral (magné).
Quels sont les avantages de a MEG (2)?
- Pas de distortion du signal par crâne, cuir chevelu, air, etc. (signal moins bruité*)
- Capacité à faire une meilleure localisation de source
- Bonne résolution temporelle
*on peut obtenir un signal au niveau du cuir chevelu qui vient des régions sous-corticales
Quels sont les inconvénients de a MEG (2)?
- Cher
- Peu accessible
- Mauvais résolution spatiale (native ou de surface) [mais on arrive à reconstruire une meilleure réso spatiale par après avec la reconstruction des sources donc : meilleure que EEG]
Quelle méthode d’imagerie à une meilleure localisation de sources : MEG ou EEG?
MEG
Quel est le concept de “reconstruction des sources” possible avec la MEG?
Dans le MEG : résolution spatiale native (de surface) = pas bonne, c’est sur le cuir chevelu qu’on sait pas d’ou sa vient MAIS on peut reconstruire une réso spatiale meilleure après (complexe)
La reconstruction de sources est un objectif complexe:
- Problème direct: des sources au potentiel électrique détecté sur le scalp, des solutions
numériques sont possibles.
- Problème inverse: du potentiel électrique détecté sur le scalp aux sources, le problème est mal conditionné et il est nécessaire d’ajouter des hypothèses.
Quel est le principe de la tomographie par émission de positrons (TEP ou PET)?
L’imagerie PET dépend de l’injection d’un isotope radioactif généré par un cyclotron.
Un traceur caractéristique d’une fonction physiologique (par exemple oxygène ou glucose) est marqué par un isotope radioactif (courte demi-vie). Après injection, les radio-isotopes se désintègrent et émettent des positons qui entrent en collision avec des électrons, ces collisions produisent des rayons gamma opposés qui sont captés par les détecteurs de coïncidence de la PET.
Quand le cerveau travail, il a besoin d’oxygène et glucose –> émission de rayons gamma nous permet de retracer l’origine rayon et de cibler la région cérébrale active lors de X tâche. C’est donc une mesure INDIRECTE de l’activité cérébrale.
Quels sont les avantages de a TEP (3)?
- Relativement « bonne » résolution spatiale (~4mm) [meilleure que EEG et MEG]
- Permet d’étudier les processus physiologiques (perfusion, métabolisme) puisque c’est une mesure indirecte de l’activité cérébrale reliée au débit sanguin (H215O) et au métabolisme du glucose
- Permet d’étudier les systèmes de neurotransmetteurs (sérotonine, GABA, dopamine)
Quels sont les inconvénients de a TEP (3)?
- Très invasif
- La pire résolution temporelle (>1min) (bien que nouveaux développements qui l’améliorent)
- Coûteux
Comment faire pour comparer les différents résultats du TEP de plusieurs patients pour en tirer des conclusions?
Quels sont les types d’imagerie par résonance magnétique - IRM (3)?
- IRM structurelle/anatomique
- IRM de diffusion
- IRM fonctionnelle
Quels sont les avantages de l’IRM structurelle (4) ?
- Très bonne réso spatiale (mm)
- Non invasif
- Multimodal
- Largement disponible
- N’a pas de réso temporelle —> on s’intéresse à la structure
Quels sont les avantages de l’IRMf (5) ?
- « très » bonne résolution spatiale (~1mm)
- Bonne résolution temporelle (~1s) - mais il y a des délais (inconvénients)
- Non invasif
- Multimodal
- Largement disponible
Quels sont les inconvénients de l’IRMf (3) ?
- Mesure indirecte**
- Résolution temporelle (délai de plusieurs secondes entre signaux neuronal et hémodynamique)
- Coûteux
**IRMf on s’intéresse au signal hémodynamique (arrive quelques secondes après de l’activité du neurone avec délais variables d’un ind à l’autre, d’une région à l’autre) (à retenir = signal INDIRECT donc délai)
Quel est le fonctionnement de la spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle (SPIRf) ?
C’est une mesure de l’OXYGÉNATION LOCALE du cerveau informée par la lumière dans la gamme du proche infrarouge (700-900nm). Les tissus humains sont transparents à cette lumière et les SPECTRES ABSORPTION/DIFFUSION sont différents pour l’oxyhémoglobine et la désoxyhémoglobine.
On examine donc quelles zones de spectres d’absorption/diffusion d’oxy et de désoxy sont différents et qu’elle est cette différence.
Quels sont les avantages de la SPIRf (5) ?
[par rapport à l’IRMf]
1. Bonne résolution temporelle (~1s, + délai)
2. Moins bruité (dans l’IRMf les gens bougent, icic ça limite les effets néfastes du mouv sur le signal)
3. Moins de contraintes
4. Meilleure portabilité
5. Coûts moindre (10x).
Quels sont les inconvénients de la SPIRf (2) ?
- Mesure LOCALE corticale (pas cerveau entier) : couvre pas tt le cerveau (on s’intéresse juste à activation, pas connectivité) et capte juste le signal à la surface (donc pas activité sous-cortical)
- Légèrement moindre résolution spatiale qu’IRMf (>1cm, calcul chemin optique imparfait)