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NSC 6051 > Méthodes d'imagerie cérébrale > Flashcards

Méthodes d'imagerie cérébrale Flashcards

1
Q

Quels sont les modalités d’imagerie vus dans ce cours ? (6)

A

EEG
MEG
CT scanner
PET (positron Emission Tomography)
NIRS (Near Infrared Spectroscopy)
IRM

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Q

Sur quelles bases on choisit l’outil d’imagerie ? (3)

A
  • Résolution temporelle
  • Résolution spatiale
  • Couverture corticale
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3
Q

Les outils différent selon quels critères ? (4)

A
  • Anatomie vs fonction
  • Non-invasif vs. invasif
  • Précision temporelle (ms a qq s)
  • Précision spatiale (mm a cm)
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4
Q

Quels sont les deux types de nature de signal qui sont détectées par l’imagerie ?

A
  • modifications électrophysiologiques (mesure directe de l’activité neuronale)
  • modifications hémodynamiques (couplage neurovasculaire -> mesure indirecte)
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5
Q

Quels sont les méthodes qui mesurenet la vasculature cérébrale ? (3)

A

IRMf
TEP
NIRS

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6
Q

Qu’est ce que la MEG enregistre ?

A

Enregistrement du champ
magnétique induit par l’activité électrique du
cerveau.

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7
Q

Quelle est la base du fonctionnement de l’IRM ?

A

L’IRM produit une image sur bases des propriétés magnétiques (protons d’hydrogène) des différents tissus biologiques

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8
Q

Quel signal détecte l’IRMf ?

A

signal BOLD (blood-oxygen-level-dependent)
contraste basé sur l’oxygénation du sang

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9
Q

Qu’est ce que mesure la fNIRS ?

A

l’oxygénation locale
du cerveau informée par la lumière dans la gamme du proche infrarouge (700- 900nm)

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10
Q

Comment fonctionne la TEP ?

A

traceur caractéristique d’une fonction physiologique (oxygène/ glucose) est marqué par un isotope radioactif. les radio-isotopes émettent des positons qui entrent en collision avec des électrons qui produisent des rayons gamma opposés qui sont captés par les détecteurs de coincidence de la PET.

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11
Q

Quels sont les contributions des méthodes d’imagerie ? (3)

A
  • outil diagnostique à haute performance
  • Avancées importantes en neurosciences fondamentales, cognitives et cliniques
  • Complémentarité avec les approches comportementales et lésionnelles
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12
Q

Qui a inventé l’EEG ? Quand ?

A

Hans Berger (1924), psychiatre allemand, publication des résultats 1929

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13
Q

Qu’est ce que Hans Berger a découvert avec l’EEG ?

A

Des ondes cérébrales du rythme alpha 8-13 Hz et bêta 14-30 Hz

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14
Q

Comment a évolué l’EEG auj ?

A

32/ 64/ 256 électrodes
avec/ sans gel
avec/ sans fil

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15
Q

Qui a inventé la MEG ? Quand ?

A

David Cohen
1968
premier enregistrement (bruité) du signal magnétique cérébral (rythme alpha)

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16
Q

Qu’est ce qui a permis d’effectuer le premier enregistrement MEG (1 capteur) ?

A

superconducting quantum interference device (SQUID)
inventé par James Zimmermann

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17
Q

pourquoi la MEG a un système tête-entière ?

A

l’hélium liquide est indispensable pour atteindre la supraconductivité nécessaire au fonctionnement des SQUIDs, permettant à la MEG de capter des champs magnétiques ultra-faibles produits par le cerveau.

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18
Q

Quelle est la découverte des chercheurs à l’université de Nottingham ?

A

Développement d’un nouveau prototype de OPM-MEG: Magnétomètres à pompage optique (pas besoin de superconductivité, pas besoin de 4 degrès, pas besoin de l’hélium

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19
Q

V ou F
Les signaux EEG et MEG sont issus des PA des neurones ?

A

Sommations temporelle et spatiale des potentiels post-synaptiques (PPS) des cellules pyramidales du cortex cérébral

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20
Q

Pourquoi les signaux des EEG et MEG sont issus des PPS et pas des PA ? (2)

A
  1. Avantage par rapport à la
    distance de conduction entre
    sources et surface du scalp (diminution tres rapide PA avec la distance)
  2. Plus favorable à la
    synchronisation temporelle de l’activité d’un grand nombre de neurones nécessaire à une visualisation en EEG ou MEG (durée PA très brève)
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21
Q

Pourquoi les signaux EEG et MEG sont issus des cellules pyramidales ?

A

Organisation parallèle des neurones pyramidaux plus favorable à la sommation
spatiale des courants nécessaire à une
visualisation en EEG ou MEG

(configuration fermée : somme des flux courant nulle)

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22
Q

Un signal EEG typique est environ _____ produit par _ _____ de neurones au minimum

A

100 micro volts
1 million

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23
Q

C’est quoi le principe de l’EEG ?

A

mesure d’une différence de potentiels par rapport a un point de référence (au nez, aux oeils, au centre de la tete) -> mesure relative

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24
Q

Quel est le principe de la MEG ?

A

Courant induit par les champs magnétiques neuronaux (mesurer l’ampleur et l’amplitude du courant généré par le champ magntique)

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25
Q

Comment les sources électriques de l’activité cérébrale sont représentés en neuroimagerie ?

A

Dipôles radiaux et tangentiels Définis dans une géométrie sphérique (MEG pas sensible a radial)

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26
Q

Jusk combien de capteurs on mets dans l’EEG ?

A

256

27
Q

C quoi le système international de la mise en place des électrodes ?

A

10-20

28
Q

pourquoi l’instrumentation de la MEG nécessite une chambre blindée ?

A

isoler le maximum possible de l’interférence externe vu qu’il doit capter un champ magnétique très très petit

29
Q

C’est quoi l’importance de l’hélium liquide ?

A

tilisé pour refroidir les capteurs à des températures cryogéniques (4,2 K)
Cela permet la supraconductivité et la précision des champs magnétiques

30
Q

C quoi les caractéristiques du MEG qui sont différentes de l’EEG ? (6)

A
  • Mesure le champ magnétique
  • Réponse dipolaire perpendiculaire à
    la direction du dipôle
  • Peu affectée par tissus cérébraux
  • Sélectif pour sources tangentielles
  • Peu sensible aux sources profondes
  • Appareillage coûteux
31
Q

Quels sont les caractéristiques de l’EEG qui sont différentes de la MEG ? (6)

A
  • Mesure le potentiel électrique
  • Réponse dipolaire parallèle à la
    direction du dipôle
  • Très affectée par les tissus
  • sensible à toutes orientations
  • sensible aux sources profondes
  • Appareillage moins cher
32
Q

Quel est la première étape de l’analyse des signaux de surface ?

A

Prétraitement des données
a) nettoyage d’artefacts (algo qui corrige)
b) rejet d’artefacts

33
Q

Comment détecter les activités évoquées ?

A

Moyennage synchronisé de signaux évoqués par l’apparition d’un stimulus
*Répétition des stimulations
-> Reproductibilité des événements neuronaux
évoqués par la stimulation et la tâche, et de l’état
du sujet

ce qui arrive au meme moment s’amplifie et le bruit s’annule

34
Q

C’est quoi les propriétés des réponses provoquées par une stimulation ? (2)

A

Latence
Amplitude

35
Q

c quoi la nomenclature des ondes EEG négative/positive et MEG ?

A

Nxxx : onde EEG négative pointant a xxx ms
Pxxx: onde EEG positive
Mxxx: onde MEG pointant a xxx ms

36
Q

a quoi sert le moyennage synchronisé à 1 stimlulus ?

A

Amélioration du rapport signal/Bruit

37
Q

C’est quoi l’analyse de puissance spectrale ?

A

Analyse du « spectre » (fréquence) d’un signal EEG (ou MEG) sur une électrode (ou capteur)

38
Q

Qu’est ce qui permet la décomposition du contenu du signal EEG/MEG à travers le temps et les fréquences ?

A

Cartes temps-fréquences avec code de couleur

39
Q

Qu’est ce que le moyennage annule comme signal ?

A

réponses induites par le stimulus puisqu’ils n’arrivent pas au même moment

40
Q

c’est quoi la solution pour détecter les réponses induites ?

A

Cartes fréquentielles pour chaque essai, les moyenner, ils s’annulent pas parce qu’il s’agit des puissances

41
Q

c’est quoi la diff entre ECoG et SEEG ?

A

ECoG: Enregistrement des fluctuations de voltage (champ électrique) à partir
d’électrodes positionnées directement sur la surface du cortex.

SEEG: Implantation
stéréotactique, qui se
base sur l’IRM et une angiographie pour
éviter les vaisseaux sanguins

42
Q

C’est quoi le rôle du ECoG ?

A

Evaluation pré-chirurgicale et exploration fonctionnelle chez des patients
avec épilepsie pharmaco résistante

43
Q

Quels sont les contextes des enregistrements intrcrâniens ? (3)

A
  • C’est uniquement dans un contexte clinique
  • Epilepsies pharmaco-résistantes
  • Evaluation pré-chirurgicale
    Localiser le foyer épileptogène (origine des crises d’épilepsie)
    Procéder à une cartographie fonctionnelle pour identifier des
    structures à épargner dans la chirurgie (e.g. langage, vision, etc.)
44
Q

Quels sont les diff entre les signaux EEG intracérébraux et les signaux EEG/MEG de surface ? (5)

A
  • Invasif vs non-invasif
  • iEEG meilleure qualité que les enregistrements de surface
  • signal iEEG permet de s’intéresser à des fréquences bien plus hautes (max 200Hz vs 90Hz en eeg/meg)
    -iEEG dans un nb de structures limitées qui sont dictés par la maladie du patient
    -sources d’artefacts diff (présence de pointes épileptiques vs mvmt tete/machoire et tt pour eeg/meg)
45
Q

Quels sont les points forts des enregistrements intracrâniens ? (2)

A
  • Excellente résolution spatiale, temporelle et spectrale
  • Bruit très faible
46
Q

Quels sont les limites des enregistrements intracrâniens ?

A
  • signaux enregistrés chez des patients
  • Mauvaise couverture spatiale du cerveau humain
  • Les implantations sont hétérogènes à travers les participants
47
Q

Quel est le mécanisme de génération des rythmes cérébraux ?

A

Décharge neuronale (PA)
-> les oscillations sont générées par la synchronization des PA au sein de populations de neurones
-> activation synchronisée d’une population

48
Q

C quoi environ la bande de fréquence du rythme alpha ?

A

8-12 Hz
rythme plus facile a capturer, les autres plus subtils

49
Q

c quoi la bande de fréquence de teta, beta, gamma ?

A

4 a7 hz
15 a 30 hz
30 a 90 Hz

50
Q

c quoi les trois types de fréquences gamma ?

A

Low gamma 30-60 Hz
High gamma 60-90 Hz
fast gamma 90-150 Hz

51
Q

C’est quoi la bande de fréquences qu’on retrouve la plus part du temps dans des conditions pathologiques ?

A

High frequency oscillations (80-250hz)

52
Q

Quels sont les bandes de fréquences très basses ? (4)

A

‘ultradian’ <0.01
infra-slow (0.01-0.1 Hz)
very slow (0.1-1Hz)
delta (1-4 Hz)

53
Q

Quelle est l’importance des oscillations cérébrales ?

A

marqueur pour étudier les troubles du cerveau (altérations pathologiques à la fois pendant l’exécution de tâches mais aussi au repos)

54
Q

Donne moi quelques exemples de pathologies qui ont rapporté des altérations des oscillations cérébrales ?

A

troubles psy (schizo, dépression)
Troubles neurodégénératives (Alzeihmer, Parkinson, Démences)
Déficits sensoriels (Amusie congénitale)
Epilepsie
Autisme

55
Q

Quels sont les propriétés d’un signal oscillatoire ? (3)

A

Amplitude A
Fréquence f
Phase φ

56
Q

La phase donne une information sur le _______

A

délais

si deux signaux ont mm freq et mm amplitude, ce qui peut les différencier cest la phase; une est en avance de l’autre

57
Q

a quoi correspond un décalage de phase ?

A

délai (décalage) temporel

58
Q

Qu’est ce qui nous permet d’estimer le déalis temporel entre les deux à la fréq f ?

A

Le calcul de la différence des phases de 2 signaux oscillatoire

59
Q

Quel est l’outil qui nous permet d’analyser le contenu fréquentiel des signaux enregistrés ?

A

transformation de Fourier

propose une
représentation du signal en terme d’une somme de signaux oscillatoires (c.-à-d. une décomposition du signal en composantes oscillatoires)

60
Q

c quoi le concept de réseau cérébral ?

A

un ensemble de
régions cérébrales interconnectées. (fonctionnement dynamique)

61
Q

Quels sont les types de connectivité ? (3)

A
  • Connectivité anatomique (liens structurels entre populations de neurones distinctes)
  • Connectivité fonctionnelle (échange d’infos entre populations de neuornes distinctes)
  • Connectivité effective (influence d’une population de neurones sur une autre)
62
Q

Quel info on peut tirer de la synchronie locale et de la synchronie à distance ?

A

locale -> Changement de la
puissance oscillatoire
(puissance spectrale)

à distance -> Changement du couplage oscillatoire entre
Structures distinctes

63
Q
A

NSC 6051 (9 decks)

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