Méthodologie en neurosciences cognitives Flashcards
Quel est le fonctionnement de l’enregistrement unitaire?
- Insertion d’électrodes dans le tissu
- 1 neurone ou unité fonctionnelle
Quelle est l’utilité de l’enregistrement unitaire?
Mesurer l’activité sensorielle. Cognition => pas évident via la technique
Avantages et inconvénients de l’enregistrement unitaire?
Avantages : résolution temporelle et spatiale très bonne + facile à combiner avec d’autres techniques d’imagerie
Inconvénients : aucune information sur la connectivité fonctionnelle, coûteux, difficile à utiliser (long, enjeux éthiques) et invasif
Qu’est-ce que le fonctionnement de l’électroencéphalographie?
Électrodes (+ gel) pour mesurer l’activité synchrone des changements de potentiel de membrane
Quelle est l’utilité de l’électroencéphalographie?
Détecter l’activité générale constante et oscillatoire + détecter les perturbations du signal lors d’événements/émotions
Avantages et inconvénients de l’électroencéphalographie?
Avantages : Non invasif, bon bonne résolution temporelle et peu coûteux
Inconvénients : mauvaise résolution spatiale, beaucoup d’essais pour atteindre une bonne synchronicité, activités contraires s’annulent, sensible au placement des électrodes, long set up expérimental.
Quel est le fonctionnement de la magnétoencéphalographie?
Spirales électriques détectent un changement du champ magnétique généré par l’activité neuronale. Particulièrement, champ perpendiculaire à la bobine.
Quelle est l’utilité de la magnéoencéphalographie?
Parcours temporel d’activations cérébrales
Avantages et inconvénients de la magnétoencéphalographie?
Avantages : excellente résolution temporelle, bonne résolution spatiale, non-invasive, facile d’utilisation, versatilité des tâches expérimentales et pas d’atténuation du signal par les tissus/équipement (champ magnétique traverse facilement)
Inconvénients : $, signal faible => beaucoup d’amplification => vulnérable aux événements non-reliés à la tâche expérimentale, ambiguïté de la source du signal (pas tous les neurones qui génèrent des champs magnétiques perpendiculaires)
Qu’est-ce que la TEP (tomographie par émission de positrons)?
Injection d’isotope radioactif attaché à : glucose et neurotransmetteur. Injection dans le système veineux. Isotope réagit une fois dans la cellule : génération des rayons gamma captée par des cristaux.
Quelle est l’utilité de la TEP?
Métabolisme neuronale, neurotransmission (Chimie du cerveau)
Avantages et inconvénients de la TEP?
Avantages : métabolisme chez les humains
Inconvénients : invasive, difficile à répéter (radioactif), $$, résolution temporelle limitée, équipement complexe et synthétisation de molécules laborieuses
Qu’est l’IRMf?
Imposition d’un champ magnétique (A) qui aligne les protons de manière perpendiculaire à un premier champ (B). Mesure la vitesse à laquelle les protons reviennent à leur alignement initial après la perturbation du signal. Perturbation causée par l’oxygénation des cellules
Quelle est l’utilité de l’IRMf?
Associer la structure à la fonction et diagnostic clinique (guider des chirurgies/suivis de traitement)
Avantages et inconvénients de l’IRMf?
Avantages : Non-invasive, bonne résolution spatiale, résolution temporelle correcte, permet de cartographier des fonctions cognitives complexes.
Inconvénients : $ d’acquisition et d’opérations, bruit lors du mouvement, nécessite autres paradigmes pour connectivité fonctionnelle
Quelles sont les techniques de mesure?
- Enregistrement unitaire
- Electroencephalography
- Magnetoencephalography
- Tomographie par émission de positrons
- IMRf
Quelles sont les techniques de manipulation?
- Méthodes de stimulation animales invasives (micro-stimulation, optogénétique)
- Stimulation trans-crâniale à courant direct
- Stimulation magnétique transcrânienne
- Lésions (animaux et humains)
Qu’est-ce que la micro-stimulation et son utilité?
Application d’un courant électrique à l’aide d’une électrode supplémentaire.
Permet d’étudier un comportement généré par la stimulation d’une région cérébrale.
Avantages et inconvénients de la micro-stimulation?
Avantages : résolution temporelle et spatiale excellentes, pas besoin d’agents pharmacologiques
Inconvénients : invasive, requiert validation histologique (aussi avantage)
Quel est le fonctionnement de l’optogénétique ainsi que son utilité?
Fonctionnement : peptide qui réagit à la lumière.
Permet d’étudier le comportement selon le type cellulaire.
Avantages et inconvénients de l’optogénétique?
Avantages : spécificité cellulaire et métabolisme
Inconvénients : pas chez l’humain et paradigmes complexes et laborieux
Qu’est-ce que la stimulation trans-crâniale à courant direct et son utilité?
Fonctionnement : 2 électrodes sur le scalp qui créent un courant. Changement de potentiel membranaire des neurones.
Permet la modulation de l’activité neuronale pour observer des changements. Permet d’étudier les processus décisionnels
Qu’est-ce que la stimulation trans-crâniale à courant direct et son utilité?
Fonctionnement : 2 électrodes sur le scalp qui créent un courant. Changement de potentiel membranaire des neurones.
Permet la modulation de l’activité neuronale pour observer des changements. Permet d’étudier les processus décisionnels
Avantages et inconvénients de la tDCS?
Avantages : test en double, pas de bruit, peu coûteux
Inconvénients : mauvaise résolution spatiale, effets rémanents.
Qu’est-ce que la stimulation magnétique transcrânienne et son utilité?
Fonctionnement : induction d’un courant électrique grâce à un champ magnétique généré par la machine.
Permet de voir les conséquences de l’inhibition d’une aire corticale.
Avantages et inconvénients de la TMS?
Avantages : non-invasive, bonne résolution spatiale, excellente résolution temporelle de stimulation, versatilité des effets, généralisable (sauf patients épileptiques), facilement combinable
Inconvénients : surface et omission des structures profondes, distraction par le bruit/douleur possible, mauvaise résolution temporelle d’inhibition
Quel est le fonctionnement des lésions animales et leur utilité?
Fonctionnement :
- Irréversibles : retrait d’un tissu, injection de neurotoxines ou destruction des cellules par l’électricité
- Réversible : inhibition par le froid
Utilité: Permet d’associer une fonction/comportement à une aire spécifique du cerveau et d’étudier des mesures thérapeutiques et d’adaptation.
Avantages et inconvénients des lésions animales?
Avantages : Résolution spatiale, histologie, effets de traitements/modèles chirurgicaux observables
Inconvénients : entrainement laborieux des animaux, $ et infrastructures complexes, comparaison difficile avec l’humain (processus cognitifs de haut niveau), comportement naturel vs entrainement, invasive
Quel est le fonctionnement des lésions humains ainsi que son utilité?
Fonctionnement :
- Problèmes vasculaires
- Trauma
- Tumeur
- Chirurgie
- Pathogènes métaboliques
Permet de mesurer les problèmes fonctionnels (simple vs double dissociation)
Avantages et inconvénients des lésions humaines?
Avantages : génération de nouvelles hypothèses et spécification des déficits comportementaux par réhabilitation
Inconvénients : dommages d diffus, phénomènes de plasticité et manque de données pré-lésion
Quels sont les avantages dans le développement des nouvelles méthodes?
- Accessibilité unique à la structure et fonction du cerveau
- Génération de nouveaux modèles permettant de mieux expliquer les différentes fonctions cognitives
Quels sont les inconvénients dans l’évolution des méthodes?
- Réduction de la qualité des études : mesures sur bases fragiles, erreurs de type II, conclusions non plausibles, interprétations biaisées
- Utilisation inappropriée d’une technique
De quoi diffèrent les résultats des techniques de mesure par rapport à ceux des techniques de manipulation?
Les résultats des techniques de mesure sont corrélationnels alors que ceux des techniques de manipulation sont causals.
Placer les techniques en fonction de la résolution spatiale (du meilleur au pire)
Patch-clamp, enregistrement unitaire, animal optical techniques, IRMf, human intracranial EPRs, lésion animale, MEG, PET, human optical, lésions (humain), TMS, EEG
Placer les techniques en ordre de la meilleure résolution temporelle à la moins bonne
MEG/Patch-clamp/Enregistrement unitaire/Animal optical techniques/human intracranial EPRs, human optical, fMRI, EEG, TMS, PET, lésion (animal), lésion (humain)
