Cours 5.2: La neurostimulation Flashcards
Quels sont les principaux outils en neurosciences cognitives? (10)
- Microstimulation
- Single cell recording
- TMS
- CT
- MRI
- PET
- IRMf
- EEG
- ERP
- MEG
Quelles sont les caractéristiques principales du CT-scan? (Résolution spatial ou temporelle, acquisition des données lentes ou rapides?)
Sa résolution spatial est assez précise, on peut bien visualisé le cerveau. En revanche, l’acquisition des données est dans les plus longues (dans l’ordre des heures)
Quelles sont les caractéristiques principales du IRM? (Résolution spatial ou temporelle, acquisition des données lentes ou rapides?)
Sa résolution spatial est précise, on peut bien visualisé le cerveau. En revanche, l’acquisition des données est également dans les plus longues (dans l’ordre des heures)
Quelles sont les caractéristiques principales du PET? (Résolution spatial ou temporelle, acquisition des données lentes ou rapides?)
Sa résolution spatial est précise, on peut bien visualisé le cerveau. En revanche, l’acquisition des données est assez lente (juste en-dessous des heures)
Quelles sont les caractéristiques principales du IRMf? (Résolution spatial ou temporelle, acquisition des données lentes ou rapides?)
Sa résolution spatial est assez précise, malgré qu’elle est moins bonne que le CT, IRM et le PET. On peut tout de même bien visualiser le cerveau. En revanche, l’acquisition des données est plus rapide que ces derniers outils.
Quelles sont les caractéristiques principales de l’EEG? (Résolution spatial ou temporelle, acquisition des données lentes ou rapides?)
Sa résolution spatial n’est pas très bonne, en revanche son acquisition des données est rapide, grâce à sa bonne résolution temporelle (Inférieur à l’ordre des secondes)
Quelles sont les caractéristiques principales de l’ERP? (Résolution spatial ou temporelle, acquisition des données lentes ou rapides?)
Sa résolution spatial n’est pas très bonne. En revanche, son acquisition des données est rapide, grâce à sa bonne résolution temporelle (inférieure à l’ordre des secondes)
Quelles sont les caractéristiques principales du MEG? (Résolution spatial ou temporelle, acquisition des données lentes ou rapides?)
Sa résolution spatial n’est pas très bonne. En revanche, son acquisition des données est rapide, grâce à sa bonne résolution temporelle (inférieure à l’ordre des secondes)
Quelles sont les caractéristiques principales de la TMS? (Résolution spatial ou temporelle, acquisition des données lentes ou rapides?)
Sa résolution spatial est quand même assez bonne, malgré qu’elle n’est pas aussi précise que IRM, le CT ou le PET. En revanche, son acquisition des données est rapide, donc elle possède une meilleure résolution temporelles (Près de l’ordre des secondes)
Quelles sont les caractéristiques principales du Single cell recording? (Résolution spatial ou temporelle, acquisition des données lentes ou rapides?)
Sa résolution spatial est très précise. Elle est de l’ordre des cellules et synapse. En revanche, sa résolution temporelle est assez bonne, puisqu’elle est de l’ordre des millisecondes.
Quelles sont les caractéristiques principales de la microstimulation? (Résolution spatial ou temporelle, acquisition des données lentes ou rapides?)
Sa résolution spatial est très précise, malgré qu’elle est moins précise que celle du single cell recording. Elle est toutefois de l’ordre des cellules et synapse. En revanche, sa résolution temporelle est assez bonne, puisqu’elle est de l’ordre des millisecondes
Réviser la diapositive 82 du cours 5
Ok
Quelles sont les deux principales technologies qui pratique la neurostimulation?
- Stimulation magnétique transcrânienne (TMS)
- Stimulation à courant continu (tDCS)
Qu’est-ce que la neurostimulation?
Une ensemble de techniques de stimulation du cerveau non invasives et non douloureuses qui permettent de modifier à court (ms, sec, mins) ou moyen (long terme: maximum quelques mois d’effet, encore un sujet étudié en recherche) terme le fonctionnement de petites régions du cerveau et, conséquemment, certains aspects précis de la cognition, du langage, de la perception, de l’humeur, du comportement, etc.
Vrai ou faux? La neurostimulation ne crée pas de douleur à la personne, mais ce n’est pas un processus très agréable
Vrai
Quelles sont les principales utilisations de la neurostimulation? (3)
- Cartographie cérébrale et étude du décours temporel des processus cognitifs, moteurs et perceptuels.
- Évaluation de l’intégrité des voies descendantes
- Traitement de plusieurs maladies neuropsychiatriques (dépression, etc.) et neurologiques (aphasie, dysphagie, etc.).
Que peut-on faire lorsqu’on utilise la neurostimulation pour faire une cartographie cérébrale et une étude du décours temporel de différents processus cognitifs? (2)
- Détérioration de la performance (lésion virtuelle)
- Amélioration de la performance
Comment peut-on faire l’évaluation de l’intégrité des voies descendantes avec la neurostimulation?
Si les jambes d’une personne ne fonctionne plus, souvent nous allons vouloir éliminer des causes afin de trouver pourquoi les jambes de cette personne ne bouge plus. Nous allons donc stimuler le cortex moteur et observer si le signal moteur se rend ainsi on peut donc éliminer la malfonction des voies descendantes de cette façon.
Dans cette situation, le problème pourrait donc se situer dans le cortex lui-même, etc.
Vrai ou faux? Lorsque la neurostimulation est utilisée comme traitement de maladie neuropsychiatriques elle sert uniquement à l’amélioration de la performance
Vrai
Quel est le mécanisme général de la TMS?
La TMS est une bobine ayant un courant électrique, recouverte de plastique. La gaine de plastique va donc empêcher les chocs électriques qui peuvent être douloureux. Le courant électrique va donc venir créer un champ magnétique c’est donc ainsi qu’on stimule le cerveau. On vient alors créer une dépolarisation dans la neurone situés sous la bobine.
Comment peut-on confirmer l’effet de la TMS chez une personne? (3)
- Prosphènes: Si on stimule le cortex visuel, la personne peut voir des hallucinations visuelle (spot de couleurs). Par contre, cela n’est pas observable par l’expérimentateur, seulement par le participant.
- Twitch musculaire: stimulation du cortex visuel. On peut alors voir la main bouger par exemple.
- Effets cognitifs: Peut être vu dans certains cas, mais la plupart du temps ils sont très subtils
Réviser la diapositive 86 du cours 5
Ok
Réviser la diapositive 87 du cours 5
Ok
Quel mécanisme neurobiologique est induit par la TMS lors de ces stimulations magnétiques?
La production de potentiel d’action entraine la libération de neurotransmetteurs dans les synapses des aires ciblées.
Quels neurotransmetteurs sont principalements affecté par la TMS? (2)
- Glutamate (excitateur)
- GABA (Inhibiteur)
Quels sont les deux types de réponses neuropsychologiques que peuvent induire ces deux neurotransmetteurs?
- LTP (Long-term potentiation): Augmentation à long terme de l’efficacité synaptique
- LTD (Long-term depression): diminution à long terme de l’efficacité synaptique
Décris le mécanisme neurobiologiques qui crée la LTP induite par rTMS?
- La TMS induit une dépolarisation de la membrane qui va se propager dans les neurones adjacents
- Le glutamate est donc relâché par les vésicules du neurones pré-synaptique dans la fente synaptique
- Activation des récepteurs du neurone post-synaptique
- Accumulation du calcium dans le corps cellulaire du neurone ce qui crée une dépolarisation
À long terme, si cet effet est fait à chaque jour pour deux semaines, il y aura une augmentation du nombre de récepteurs pour environ 2 mois par la suite (conséquence à long terme).
Réviser la diapositive 89 du cours 5
Ok
Vrai ou faux? Nous pourrions observer la concentration de neurotransmetteurs dans une région du cerveau à l’aide de l’IRM de spectroscopie
Vrai
Comment pouvons nous combiner les technique de TMS et IRM?
En faisant une session de TMS nous pourrions par la suite faire de l’IRM par spectroscopie pour observer la libération des neurotransmetteurs dans une certaines régions du cerveau
Pourquoi cette technique n’est-elle alors pas très utilisé?
Pour commencer, le signal de l’IRM est un peu sale, donc ce n’est pas l’idéal, puisqu’on ne voit pas toutes les molécules. Par la suite, pour un petit voxel, on doit prévoir au moins 30 minutes de construction pour la machine, donc le cerveau entier prendrait environ 10h et personne ne veut rester dans l’IRM aussi longtemps
Réviser les diapositives 90-91-93 du cours 5
Ok
Vrai ou faux? La TMS et l’EEG ne sont pas compatible
Faux
Comment combine-t-on la TMS et EEG?
On peut donc stimuler le cerveau, puis enregistrer les signaux électriques envoyés par le cerveau afin de voir comment la stimulation va l’affecter.
Peut-on combiner la TMS et l’IRM?
Oui
Comment combine-t-on la TMS et l’IRM?
On stimule avec la TMS, puis on envoie directement la personne dans l’IRM. Avec cette technique on envoirait aussi la personne dans l’IRM avant la stimulation.
Il existe également des bobines de TMS qui peuvent aller dans l’IRM
Vrai ou faux? La TMS peut être guidé par des images d’IRM
Vrai. On peut mettre des cibles de stimulations sur le cerveau et venir directement à partir des images IRM venir ciblé la bonne région du cerveau
Quel est l’avantage de la TMS guidé par IRM?
C’est une façon assez précise de faire la stimulation à un endroit exacte du cerveau
Vrai ou faux? La bobine porte un capteur qui permet de la situé dans l’espace à l’aide de l’oeil
Vrai
Réviser la diapositive 96 du cours 5
Ok
Quels sont les différents types de bobines?
- La bobine en 8
- La bibine en rond
- Bobine auto-refroidissante (Ce sont des bobines beaucoup plus épaisse et lourde)
- Des bobines concaves
Vrai ou faux? Les bobines de TMS consomme beaucoup d’électricité
Vrai . Deux prises de 240V.
Pourquoi utilise-t-on des bobines concaves?
Permet de faire la stimulation des voies descendantes et stimulation des nerfs. Plus utilisé en clinique
Réviser la diapositive 97 du cours 5
Ok
Quel est l’un des désavantages de la stimulation TMS?
Seulement les régions corticales en surface peuvent être stimulées. Donc on ne peut stimulé les ganglions de la base, le thalamus, etc. (les structures profondes)
De quoi dépend la résolution spatiale en TMS? (4)
Elle dépend de nombreux facteurs:
1. Bobine
2. Méthode de localisation
3. région cible
4. Protocole de stimulation
La résolution spatiale est estimé à combien de mm*2 environ?
Elle est difficile à calculer, mais on l’estime de 10-20 mm*2. Ce qui est une assez bonne résolution spatiale
Pourquoi choisirait-on une bobine en 8 au lieu d’une bobine en rond?
Le point de stimulation d’une bobine en 8 est directement au point de contacte entre les deux cercles et il est plus focale.
La bobine en rond à plutôt une stimulation moins focal, mais plus grande. Ainsi, le point du centre n’est pas autant activé que le reste.
Réviser la diapositive 99 du cours 5
Ok
Quelle est la différence entre la TMS et la tDCS?
La TMS est magnétique alors que la tDCS est une stimulation électrique, mais très très faible (on sens seulement un petit picotement).
De plus la TMS est beaucoup plus précise et focal tandis que la tDCS est moins précise, mais on stimule une plus grande région.
Pourquoi la majorité des études utilise la tDCS?
C’est un appareil très très simple (presque l’équivalent d’une batterie).
Le système n’est pas très cher, beaucoup moins dispendieux, c’est beaucoup moins précis.
Parfois, pour certaines études on veut voir un phénomène plus sur l’ensemble du cerveau, donc cela vient plus pratique d’avoir la tDCS
Réviser la diapositive 100 du cours 5
Ok
Vrai ou faux? La résolution spatiale de la TMS est meilleur lorsqu’on utilise l’IRM
Vrai
Donne une image beaucoup plus précise et on a le cerveau de la personne directement. On peut également avoir plusieurs mesures dont notre mouvement pendant la manipulation
Dans quelle type d’étude serait-il plus avantageux de ne pas utilisé les images IRM?
Dans les études sur le système moteur, car ce dernier est facile à trouver et à stimulé
Quels sont les trois protocoles qu’on utilise en TMS?
- Online TMS - virtual lesion
- Single pulse TMS - chronometry
- Offline TMS - virtual lesion
Qu’est-ce que la stimulation Online (En ligne)?
C’est un type de TMS répété.
C’est un peu comme single pulse. Donc on présente un stimulus sonore par exemple. Puis à un moment durant la tâche, nous allons envoyer des impulsions. Par contre, ces impulsions sont beaucoup plus nombreuses et beaucoup plus forte que single pulse. Ainsi, dans ce cas on vient un peu perdre la tâche (l’interrompre), donc on vient diminuer la précision temporel qu’on a avec le single pulse.
Qu’est-ce que la stimulation offline?
C’est un type de TMS répété.
On envoie notre protocole de stimulation complet, puis par la suite on fait la tâche.
Qu’est-ce que la stimulation single pulse?
C’est la première qui a été inventée.
On fait un tâche. Pendant la tâche nous allons envoyer des impulsions pour soit inhiber ou activé un processus qui nous intéresse.
Cette façon de faire les tâches nous permet d’atteindre un processus à différent endroit. Par exemple, on sait qu’après quelques secondes la tâche est rendu dans l’encodage, on pourrait envoyer une impulsion pour voir les effets sur l’encodage.
On voit une bonne précision temporel ici.
Quels sont les différents paramètres de la TMS? (5)
- Intensité des impulsions
- Fréquences des impulsions
- Nombre d’impulsion
- Intervalle
- Stimulation contrôle
Comment peut-on venir jouer avec le nombre d’impulsion? (2)
- Nombre d’impulsion par essai/train
- Nombre d’impulsions total par session
Comment peut-on venir jouer avec les intervalles? (2)
- Entre les séquences d’impulsions (intervalle inter-train)
- Intervalle entre les sessions
Comment mesure-t-on l’intensité de la stimulation que nous devons donné à chaque individu?
Par son seuil moteur
Qu’est-ce que le seuil moteur?
C’est une procédure utilisée pour déterminer la plus petite stimulation nécessaire pour produire une contraction musculaire.
On utilise le cortex moteur primaire comme région cible pour stimulé jusqu’à ce qu’une réponse motrice soit produite
Vrai ou faux? La stimulation est individualisée. Elle change de personne en personne. Une personne peut avoir besoin d’une plus haute dose et une autre non (dépend de la taille de tête, du cuire chevelu, de l’épaisseur du cortex, de la santé de la personne cette journée.).
Vrai
Quels sont les deux types de seuils moteurs?
- Passif (au repos)
- Actif (à l’effort, seuil plus haut)
Vrai ou faux? Ainsi, l’intensité de la stimulation ne dépend pas de la capacité de la machine, mais bien du seuil moteur de la personne
Vrai. Lorsqu’on dit 40% c’est 40% du seuil moteur de la personne.
Quels sont les deux méthodes pour établir le seuil moteur?
- EMG
- Inspection visuelle
Réviser les diapositives 105-106-107 du cours 5
Ok
Pourquoi ne se fit-on pas au phosphène pour faire un semblant de seuil moteur?
Car on doit se fier directement sur la personne, on ne peut savoir la mesure par nous même.
Réviser la diapositive 108 du cours 5
Ok
Qu’est-ce que la fréquence des impulsions?
Le nombre de fois qu’on va venir donner l’impulsion.
La fréquence peut venir changer l’effet de l’impulsions (inhibition ou facilitation)
Quel est l’effet d’une fréquence plus basse de 1Hz? À quel mécanisme peut-on associé cela?
- Inhibition
- LTD-Like
Quel est l’effet d’une fréquence de 5Hz et plus? À quel mécanisme peut-on associé cela?
- Facilitation
- LTP-Like
Quel est l’effet d’une fréquence cTBS, donc de plus de 50Hz (stimulation en continu)? À quel mécanisme peut-on associé cela?
- Inhibition
- LTD-Like
Quel est l’effet d’une fréquence iTBS, donc de plus de 50 Hz (stimulation de 2s avec pause de 8s)? À quel mécanisme peut-on associé cel?
- Facilitation
- LTP-Like
Quel est la durée d’une stimulation?
On croit que c’est environ 20 mins
Réviser les diapositives 109 à 112 du cours 5
Ok
Que permet la stimulation contrôle Sham?
Elle permet de vérifier que l’effet observé de la TMS n’est pas explicable par les sensations sur le cuir chevelu et au bruit de la TMS
Quelles sont les différentes manières de faire un effet SHAM?
Comparaison de deux cibles ou plus:
1. Condition sans TMS
2. Condition SHAM
3. Enregistrement du son de la TMS
4. Appuyer la TMS sur le crâne sans envoyer d’impulsions
5. Déclencher des impulsions, mais à distance de la tête pour éviter
6. Utiliser une bobine SHAM
Qu’est-ce que la bobine SHAM?
Elle est identique au bobine TMS normale, même visuel, même poids, mais elle fait seulement le bruit et ne fait aucune stimulation
Vrai ou faux? La magnétisation n’est pas un problème pour la TMS, puisqu’elle est fait par un courant électrique.
Faux.
La stimulation est un champ magnétique créé par le courant électrique alternatif.
Ainsi, il y a un risque de désactivation des cartes, des montres ou encore des pacemakers si un accident arrive et que la bobine tombe près du coeur.
Comment peut-on comparer le champ magnétique de l’IRM et de la TMS?
L’IRM provoque un champ magnétique présent partout sur notre corps et ainsi autour de la machine.
Pour la TMS, le champ magnétique est beaucoup plus focal
Quels sont les contre-indications de la TMS? (4)
- Épilepsie (personnelle ou famille immédiate), historique de syncope ou de convulsions (Pas d’effet à long terme, mais c’est assez grave pour la personne)
- Port d’un implante cochléaire, d’un neuro-stimulateur (risque de l’endommager)
- Des piercings aux oreilles/visage qu’il est impossible de retirer pour l’examen (Seulement s’ils sont magnétique)
- Utilisation des agents psycho-pharmacologiques suivants: tout médicament antipsychotiques (neuroleptiques et tranquillisants majeurs, en particulier la Clozapine et la chlorpromazine) -> met en danger cette personne de faire une crise
Quels sont les contre-indications temporaires de la TMS? (7)
- Avoir de la fièvre
- Avoir été sous anesthésie générale au cours des 6 derniers mois
- Souffrir d’une infection virale ou bactérienne (traitée par antibiotiques ou non) excluant les infections mineures dermatologiques traitées par antibiotiques topique au moment de la séance de TMS
- Souffrir d’insomnie, de manque de sommeil, ou fatigue extrême au moment de la séance de TMS
- Avoir consommé de l’alcool en grande quantité au cours de la semaine précédent la séance de TMS
- Être en sevrage de drogue, de médication psychotrope ou d’alcool
- Avoir consommé dans les dernier mois l’une des substances suivantes:
- Amphétamine
- MDMA (ecstasy)
Pourquoi ces contre-indications temporaires peuvent être considérer comme grave?
Ce sont des contre-indications quand même grave, car elle augmente le risque de faire une crise d’épilepsie. Ainsi, on préfère rappelé les personnes par la suite.
Quels sont d’autres risques moins communs qui peuvent être associé à la TMS? (2)
- Bruit généré par la bobine (bruit peut aller jusqu’à 140 dB).
Certaines personnes ont donc besoin de porter une protection auditive ou de se faire dépister pour des troubles auditifs - Chaleur: risque très léger de brûlure
Important de surveiller le participant et ses réactions
Réviser les diapositives 123 à 130 du cours 5
Ok
