Module 3 Flashcards
Donne des éléments de définition de l’IRM (imagerie par résonance magnétique)
• technique récente, non invasive et sans effets secondaires connus
• technique basée sur le phénomène physique de résonance magnétique nucléaire
• technique qui permet d’imager les structures et le fonctionnement du cerveau
Le phénomène physique de résonance magnétique nucléaire est fondé sur 3 principes, quels sont-ils?
- Le champ magnétique
- Les propriétés quantiques du noyau d’hydrogène
- Les ondes de radiofréquences
Avant les avancées technologiques, comment étudiait-on le fonctionnement du cerveau
En étudiant les lésions post-mortem
A) Qu’est-ce qu’un champ magnétique?
B) l’intensité d’un champ magnétique est mesuré par quelles métriques
A) champ de force résultant du déplacement de charges électriques. Il permet à l’objet d’attirer ou de repousser des charges
B) le tesla ou le gauss
Le phénomène physique de résonance magnétique nucléaire est fondé sur 3 principes:
• le champ magnétique
• les propriétés quantiques du noyau d’hydrogène
• les ondes de radiofréquence
IRM utilise atome d’hydrogène. Explique le principe (aka comment l’hydrogène est impliqué dans le phénomène de résonance magnétique et dans la production de l’IRM)
• l’hydrogène est très présent dans les tissus. Son noyau, composé d’un proton (+) est très affecté par la présence d’un champ magnétique (proton se comporte comme un aimant). En l’absence d’un champ magnétique, les protons d’hydrogènes sont alignés aléatoirement
• le phénomène de résonance magnétique se produit lorsque les tissus sont placés dans un champ magnétique assez puissant pour que les noyaux d’hydrogène s’orientent tous dans la même direction (s’allignent parallèlement avec le champ magnétique)
• une fois les protons alignés avec le champ magnétique, on envoie une onde de radiofréquence. Cela donne de l’énergie aux protons et cela leur permet de se décaler du champ magnétique. Les protons sont mtn dans un état de résonnance. Lorsque l’onde est retirée, les protons retournent en position parallèle au champ magnétique. Ce retour libère l’énergie qui avait été fournie par l’onde de radiofréquence. Cette énergie est captée par résonance magnétique et permet la création des images
A) L’IRM permet la caractérisation des tissus. Qu’est-ce que cela veut dire
B) les images produites sont un ensemble de contrastes. Qu’est-ce que cela veut dire?
C) vrai ou faux
Le contraste des images dépend de l’intervalle de temps entre deux stimulations par l’onde radio, et du moment auquel on enregistre le signal
A) qu’on peut distinguer avec l’IRM la matière Blanche, de la matière grise et du liquide céphalorachidien.
B) que les images présentent des variations de couleur qui caractérisent les tissus à l’étude
C) vrai
IRM— PROPRIÉTÉS DES IMAGES
A) qu’est-ce qu’un champ de vue
B) qu’est-ce qu’une matrice
C) qu’est-ce qu’un voxel
A) la largeur et la hauteur de la coupe
B) c’est le champ de vue divisé en une grille de carrés
C) c’est un pixel mais en 3D*
- plus les voxels sont petits, plus l’image produite est précise
L’appareil IRM est un tube à l’intérieur duquel une table se déplace selon la région examinée
Voici quelques composantes de l’appareil essentielles au phénomène de résonance magnétique nucléaire et à la formation de l’image
A) l’aimant principal
B) la bobine de gradiant
C) la bobine de radiofréquence
D) le système informatisé
Décris chacune de ces composantes (fonction et fonctionnement)
A) l’aimant principal: il produit un champ magnétique puissant et homogène, qui va inciter les protons d’hydrogène à s’aligner. Souvent l’aimant principal est un aimant supraconducteur. La supraconductivité est l’absence de résistance électrique (les charges électriques responsables du champ magnétique peuvent voyager sans perdre d’énergie. Cela permet de maintenir le champ magnétique homogène et constant ). La supraconductivité est permise par le refroidissement de l’aimant par de l’hélium liquide à -269 degrés celcius
B) les bobines de gradiant sont trois paires de bobines métalliques. Elles produisent une variation de l’intensité du champ magnétique dans l’un des trois axes (x, y, z). Elles permettent de sélectionner une épaisseur et un plan de coupe
C) la bobine de radiofréquence est un casque dans lequel on place la tête. Elle émet une impulsion pour exciter les protons d’hydrogène. Après être excités, les protons reviennent à leur état de base en dégageant de l’énergie qui est captée par la bobine. L’énergie captée permet la formation des images
Quelles sont les considérations de sécurité en lien avec l’IRM
• radiofréquences (en grande quantité, ces ondes peuvent causer réchauffement des tissus)
• champ magnétique (peut attirer éléments ferromagnétiques. Dangereux!)
• hélium (sous forme gazeuse, possibilité d’asphyxie/brûlures)
• bobines de gradients produisent bruits très forts (nécessité d’avoir bouchons)
Quelles sont les contre indications pour l’IRM (aka dans quelles conditions on va te dire «passe par d’IRM»)
• présence de métal ferromagnétiques (ex: implants, pacemaker). En effet, le champ magnétique est tjs présent. Les matériaux ferromagnétiques peuvent donc présenter plusieurs dangers (effet projectile, déplacement de corps étrangers, perturbation du fonctionnement d’appareils)
• grossesse
• claustrophobie
Distingue l’IRM structurelle de l’IRM fonctionnelle
IRM structurelle = images cerveau en 3D
IRM fonctionnelle = activation cérébrale (au repos ou lors d’une tâche)
Quels sont les trois types/techniques d’IRM structurelle. Décris les
- Anatomie
- permet d’imager le cerveau en 3D afin de déceler lésions et diagnostiquer maladies (ex: AVC, traumatisme crânien, tumeurs, maladies neurodégénératives) - Morphométrie
- méthode pour regarder les différences de structure de matière blanche ou grise entre plusieurs cerveaux/groupes
- étude de la relation entre la structure du cerveau et un comportement, une expertise et/ou l’effet du vieillissement
(Ex: augmentation du volume de différentes aires corticales en fonction de l’expertise langagière)
- Imagerie par résonance magnétique de diffusion
• permet de regarder la connectivité entre les différentes régions corticales en explorant la structure des fibres
• l’IRM de diffusion est une technique qui consiste à calculer les déplacements des molécules d’eau dans le cerveau permettant de tracer les fibres de matière blanche
- une des techniques les plus utilisées: imagerie par tenseur de diffusion
Il existe deux types de morphométrie
1) l’analyse en surface (SBM)
2) l’analyse de volume (VBM)
Donne un avantage et un inconvénient de chacun de ces types
1) SBM
Avantage: extraction de plusieurs métriques, ce qui permet de caractériser la structure avec plus de précision
Inconvénient: ne permet pas d’analyser les structures sous-corticales (ex: ganglions de la base)
2) VBM
Avantage: permet d’analyser les structures corticales ET sous-corticales
Inconvénient: extraction d’une seule métrique, donc ne permet pas de déterminer si les effets de volume peuvent être expliqués par des changements d’épaisseur ou de surface
Quels sont les types d’IRM fonctionnelle
- IRM fonctionnelle
- Connectivité fonctionnelle
- Imagerie de perfusion cérébrale
IRM FONCTIONNELLE
A) vrai ou faux
L’IRMf utilise un appareil différent de l’IRM
B) lRMf permet de mesurer et de visualiser indirectement l’activité cérébrale in vivo au repos (resting-state fMRI) ou lors d’activités motrices, cognitives et sensorielles. Pourquoi dit on que la mesure de l’activité des neurones se fait de manière indirecte
A) faux
B) parce qu’on mesure l’activité des neurone via la mesure du signal BOLD (teneur en Oxygène du sang avoisinant les populations de neurone étudiée. Plus une aire cérébrale est active, plus le sang avoisinant est chargée d’O2)
A) Comment se nomme l’hémoglobine oxygénée?
B) comment se nomme l’hémoglobine désoxygénée
A) oxyhémoglobine
B) désoxyhémoglobine
A) les artères vont-ils vers la région cérébrale ou repartent ils de cette région
B) les veines vont-elles vers la région cérébrale ou repartent-elles de cette région
C) au repos, dans les artères, l’hémoglobine est-elle moins ou plus oxygénée
D) dans les veines, l’hémoglobine est elle plus ou moins oxygénée
A) ils vont vers
B) elles repartent
C) plus oxygénée
D) moins oxygénée
IRM FONCTIONNELLE— SIGNAL BOLD
lorsqu’une aire cérébrale est + active, 2 phénomènes vasculaires se produisent. Quels sont-ils et quelles sont leur conséquence
- La consommation d’oxygène par les neurones de cette zone augmente (donc ⬇️ oxyhémoglobines dans les veines de cette zone)
- Le flux sanguin augmente (ce qui augmente l’oxyhémoglobine dans les vaisseaux sanguins de cette zone)
- puisque l’augmentation du flux sanguin est de l’ordre de 30% et que l’accroissement de la consommation d’oxygène est de l’ordre de 5%, il y a une réduction relative de désoxyhémoglobines dans les veines avoisinants les neurones actifs
IRM FONCTIONNELLE
que permet l’espace stéréotaxique?
Il permet de localiser les activations significatives dans le cerveau par des coordonnées (x, y, z) qui situent l’activation dans un espace stéréotaxique en 3D
IRM FONCTIONNELLE
il existe deux paradigmes expérimentaux,
• le paradigme en blocs (block design)
et
•le paradigme événementiel (event-related design)
Distingue les
Dans le PARADIGME EN BLOCS, les stimuli sont présentés par blocs pendant chacun plusieurs secondes. Après une pause, un bloc de plusieurs stimuli de la seconde condition peut être présenté (pour chaque bloc, la moyenne des données IRMf est réalisée). En faisant la moyenne de tous les blocs de la même condition expérimentale, on obtient les données moyennes relatives à cette condition
Dans le paradigme événementiel, on randomise les conditions expérimentales sans faire de blocs de stimuli. Cela réduit le risque d’habituation, d’anticipation et de mise en place de stratégies cognitives
Voici quelques points méthodologiques de l’IRMf.
A) En IRMf, on fait une Mise en lien des données fonctionnelles avec un comportement. Sachant cela, qu’est-ce qui s’avère essentiel dans l’analyse de nos données.
B) En IRMf, on peut faire de la Comparaison de groupes ou de la comparaison de différentes conditions pour un seul groupe. Donne un exemple de comparaison de groupe
C) le choix du contraste est important pour répondre à la question de recherche. Explique à l’aide d’un exemple
A) est essentiel de tjs analyser les données IRMf en fonction de la tâche, de la condition, du groupe de participants, etc.
B) ex: on peut étudier les réseaux fonctionnels impliqués dans le Tx du langage chez de jeunes adultes et des adultes âgés
C) Ex: si on compare les données IRMf de la perception de la parole dans le bruit avec les données IRMf de la perception de la parole sans bruit, on pourra déterminer quelles sont les aires spécifiquement impliquées quand il y a du bruit. Mais si on compare les données IRMf de la perception de la parole dans le bruit avec les données IRMf au repos (le participant ne fait rien), on obtiendra le réseau complet de la perception de la parole dans le bruit, mais sans pouvoir distinguer les aires spécifiquement liées à la composante “bruit”
Qu’est-ce qu’une analyse de soustraction en IRMf. Explique à l’aide d’un exemple
Exemple des réseaux activés dans la production et la perception de la parole
Si une première rangée nous montre l’activation dans le cerveau lors de la perception de la parole et qu’une seconde rangée nous montre l’activation du cerveau lors de la production de la parole, cette deuxième rangée sera également entachée par les réseaux activés lorsqu’on perçoit la parole. En effet, lorsqu’on produit de la parole, on perçoit la parole qu’on produit. Ainsi, l’analyse de soustraction consisterait à soustraire la rangée un de la rangée deux afin d’isoler les réseaux activés dans la production de la parole
Que permet l’analyse de corrélation en IRMf
Cette analyse permet de mettre en lien des données IRMf avec des données comportementales. On établit si le comportement est corrélé à l’amplitude du signal BOLD dans certaines régions cérébrales
LA CONNECTIVITÉ FONCTIONNELLE EST UNE AUTRE TECHNIQUE DE L’IRMf
A) qu’est-ce qu’elle fait?
B) qu’est-ce qu’elle permet
C) vrai ou faux
son analyse permet de déterminer un effet de causalité et une direction aux connexions entre les aires
A) elle analyse la relation entre deux aires
B) elle permet de déterminer s’il existe une association fonctionnelle entre deux aires (connectivité fonctionnelle). Elle permet l’étude de réseaux (permet de cerner patron de covariance ou de corrélation afin de déterminer si ces aires font partie d’un même réseau et participent conjointement à la réalisation de la tâche étudiée.)
C) faux
IMAGERIE DE PERFUSION CÉRÉBRALE EST UNE AUTRE TECHNIQUE DE L’IRMf
A) que permet-elle
B) cette technique est principalement utilisée dans l’étude de quoi?
C) elle peut être utilisée de deux manières (aka deux procédures pour l’administrer). Quelles sont-elles?
A) permet d’obtenir des informations sur la microcirculation capillaire des tissus cérébraux (et donc de mesurer le débit sanguin qui irrigue le cerveau)
B) des maladies cardiovasculaires
C) 1. avec injection d’un produit de contraste
2. par marquage des spins
Une façon d’administrer l’imagerie de perfusion cérébrale (technique d’IRMf) est par marquage de spins.
A) Comment fonctionne cette procédure?
B) est-elle invasive?
C) que permet t’elle de distinguer?
A) marquage des noyaux d’hydrogène de l’eau par des impulsions radiofréquences
B) Non
C) différents types d’atteintes cérébrales
Donne une définition de la TDM (tomodensitométrie)
Technique de neuro-imagerie semblable à la radiographie. Elle mesure le taux d’absorption de rayons-x par les tissus* du corps afin de produire des images structurelles
- la quantité de rayons absorbée est fonction de la densité des tissus (plus un tissu est dense, plus il absorbe de rayons X)
L’appareil TDM ressemble visuellement à l’appareil IRM. Quel est le fonctionnement de cet appareil?
Le patient est au centre de la machine. On retrouve une source de rayon-X. Un capteur mesure l’intensité de départ du faisceau de rayons X émis par la source.
Une partie des rayons X sont absorbés par les tissus. Le rayonnement émergeant (aka celui qui ressort du corps) est capté par un autre détecteur qui va mesurer l’intensité résiduelle du faisceau qui a traversé le corps.
Finalement, l’appareil tourne pour permettre une meilleure qualité d’images
A) Comment fait-on l’acquisition des images à partir de la TDM (tomodensitométrie)
B) Les images acquises correspondent à des [1] successives de la région étudiées. Des systèmes informatiques permettent la reconstruction d’images en d’autres coupes ou en [2]
A) en comparant les rayons X incidents et émergents. Ils sont transformés en signaux électriques qui sont à leur tour convertis en infos numériques.
B) 1.tranches axiales
2. 3D
Quelles sont les considérations de sécurité en lien avec la TDM
- Rayons X (effets négatifs sur la santé si exposition répétée)
- produit de contraste (ex: iode, qui pourrait être une allergie) aka le produit qu’on injecte pour avoir des images de meilleure qualité
- moins de contre-indications que l’IRM car TDM n’attire pas d’éléments ferromagnétiques
TOMOGRAPHIE PAR ÉMISSION DE POSITRONS (TEP)
décris cette technique de neuroimagerie
Méthode analogue à l’IRMf, à l’exception qu’elle est invasive.
Dans cette technique, on fait un lien indirect entre l’activité des neurones et la mesure de radioactivité d’un élément radioactif préalablement injecté au patient. On mesure le débit sanguin cérébral (et par déduction l’activité neuronale) en suivant la distribution d’un isotope radioactif dans tout le cerveau. En d’autres termes, on analyse l’activité des neurones par l’intermédiaire du métabolisme d’une substance radioactive
Explique le principe de la TEP (Tomographie par émission de positrons). Aka la procédure pour l’administrer
- Un isotope créé en labo et placé dans de l’eau pour crééer une substance radioactive à injecter
- L’eau radioactive est injectée dans le sang du patient et voyage jusqu’au cerveau
- Il y a alors décomposition de l’élément radioactif et émission d’un proton. Le positron ne parcourt que quelques mm avant d’être attiré par la charge négative d’un électron ambiant. Leur collision fait que les deux particules se désintègrent en 2 photons allant dans des directions opposées. Ces photons sortent de la tête du patient et sont captés par des détecteurs. Des ordis spéciaux reconstituent la localisation de la collision dans le cerveau et permettent de former des images
- Plus le nb. de ces évènements est élevé, plus le flux sanguin est important. En regardant les localisations où les collisions sont le plus élevé, on peut déduire les régions les plus actives.
A) Vrai ou faux
Dans la TEP, les éléments radioactifs les plus utilisés sont le 15O (analogue à l’oxygène que nous respirons et le 18FDG (analogue du glucose et utilisé pour étudier la consommation tissulaire du glucose)
B) En neuroimagerie, il est possible d’utiliser des éléments radioactifs qui se lient à des neurotransmetteurs spécifiques afin de cibler des mécanismes précis de l’activité cérébrale. Cela se fait-il chez les humains?
A) vrai
B) non, seulement chez les animaux, car il s’agit d’une méthode dangereuse.
Quelles sont les considérations de sécurité en lien avec la TEP (tomographie par émission de positrons)
- radioactivité (il y aurait des effets après exposition répétée. Le risque le plus grave est celui de cancer puisque la radioactivité peut affecter le matériel génétique des cellules)
Quel est le but de l’électroencéphalographie (EEG) et comment cette technique de neuroimagerie non invasive s’y prend pour y parvenir
L’EEG a pour but d’étudier les activités physiologiques des processus en recueillant l’activité électrique générée par les neurones par le biais d’électrodes placées sur le cuir chevelu
Qui suis-je
technique de neuroimagerie utilisée pour étudier le fonctionnement chez des individus sains, mais aussi diagnostiquer des maladies qui modifient l’activité électrique cérébrale (épilepsie, migraines et troubles du sommeil)
électroencéphalographie
Vrai ou faux
l’électroencéphalographie ne permet pas de déterminer la chronologie des activations dans le cerveau
faux, l’EEG a une très bonne résolution temporelle
Dans l’EEG, à quoi correspond l’activité électrique recueillie
À la différence de potentiel entre deux électrodes
*activité électrique provient du déplacement des ions à travers la membrane plasmique
Nomme des composantes du système (appareil) EEG
- Électrodes
- Amplificateur
- Filtrage
- Convertisseur A/D
- système informatique
A) À quoi servent les électrodes dans le système EEG
B) où sont-elles placées
C) vrai ou faux Leur emplacement varie mais leur nombre reste stable (tjs 20 électrodes)
A) Elles enregistrent les signaux électriques du cerveau
B) Sur le cuir chevelu
C) Faux, ces deux paramètres varient (nombre entre 20 et 256)
EEG
Il existe deux montage d’électrodes (soit deux façons d’enregistrer les différences de potentiel entre deux électrodes)
1. Le montage référentiel
2. les montages bipolaires
décris chacun de ces montages
- dans le montage référentiel, la différence de potentiel est mesurée entre une électrode active et une électrode de référence (le choix de cette dernière est la principale limite de l’EEG)
- Dans les montages bipolaires, la différence de potentiel est mesurée entre deux électrodes actives adjacentes. Deux types de montages bipolaires existent: longitudinal (enregistrement vertical) et transversal (enregistrement horizontal)
Dans le système EEG on retrouve un amplificateur et un filtrage. Explique leur rôle/pertinence
Les signaux recueillis par les neurones sont très faibles et possèdent plusieurs artefacts (ex: bruits). Ils doivent donc premièrement être amplifiés et deuxièmement filtrés (filtrage permet de supprimer tout signaux qui n’est pas d’origine électrique)
On peut enregistrer deux types de signaux avec un EEG. Quels sont-ils
- Les rythmes cérébraux
- les potentiels évoqués
EEG - SIGNAUX
LES RYTHMES CÉRÉBRAUX
les rythmes cérébraux se définissent comme des signaux
[ 1] reflétant des [ 2] ou certaines [3 ] (ex: épilepsie)
Ce sont des activités électriques qui ne sont pas induites par une [4 ], mais un [ 5]
plusieurs types de rythmes cérébraux ont été caractérisés et reflètent différents états. Ex: l’onde delta, de basse fréquence, présente un état de [6 ] et l’onde gamma (haute fréquence) présente un état d’ [7 ]
- spontanés
- états fondamentaux
- pathologies
- stimulation externe
- mécanisme interne
- sommeil
7.excitation
EEG-SIGNAUX
A) Donne une définition des potentiels évoqués
B) plusieurs types de potentiels évoqués existent en fonction de la nature de la stimulation. Nomme en 3
A) les potentiels évoqués se définissent comme la modification de l’activité électrique du système nerveux en réponse à une stimulation externe
B)
- potentiels évoqués sensitifs
- potentiels évoqués moteurs
- potentiels évoqués visuels
- potentiels évoqués auditifs
- potentiels évoqués cognitifs
qui suis-je
Technique d’imagerie fonctionnelle employée pour caractériser l’activité neuronale en captant les champs magnétiques produits par les courants électriques générés par l’activation des neurones
Magnétoencéphalographie (MEG)
Décris le principe de la magnétoencéphalographie
- l’activation d’un neurone individuel entraine le déplacement d’ions chargés électriquement à travers la membrane cellulaire
-ce flux net d’ions produit un champ électromagnétique extrêmement faible
- l’activation simultanée de plusieurs neurones dans une zone spécifique génère un champ magnétique mesurable à la surface de la tête.
Voici un bref historique de la TMS (stimulation magnétique transcrânienne)
* 1831: découverte de la loi de Faraday
* 1984: première TMS fiable
* 1991: première étude de rTMS (aka TMS répétitives)
* 2002: approbation Santé Canada (pour Tx de la dépression)
* 2008: approbation FDA (USA)
Explique la loi de Faraday
Loi qui porte sur l’induction électromagnétique. Cette loi sous-tend l’effet de la TMS sur le cortex. La bobine est sur le cuir chevelu au-dessus de l’aire cible. Il y a alors modification de l’activité électrique des neurones
Étapes:
1. La variation rapide du flux électrique qui passe dans une bobine de fil conducteur induit un champ électromagnétique autour de cette bobine
- Si un autre circuit électrique se situe dans le champ magnétique de la bobine, il peut être modifié par son activité.
TMS-APPAREILLAGE
A) parmi l’appareillage de la TMS on compte la bobine circulaire et la bobine en huit. Pourquoi la bobine en huit est-elle privilégiée?
B) vrai ou faux, les bobines permettent d’atteindre les régions sous-corticales
C) Parmi l’appareillage de la TMS, on compte le stimulateur. Que permet-il?
A) car son champ magnétique est plus focal (plus de précision)
B) faux, elles permettent une stimulation de surface (environ 1 cm sous le cuir-chevelu)
C) Permet de choisir le type de TMS et l’intensité de la TMS
La TMS est utilisée en clinique et en recherche
A) quelle est sa visée en clinique?
B) quelle est sa visée en recherche?
A) Diminuer sx de certaines pathologies psychiatriques (e: dépression)
B) On vise à modifier des comportements pour mettre en évidence le rôle de l’aire corticale stimulée dans un processus cognitif d’intérêt. Ex: Si TMS appliquée au-dessus de l’aire X entraîne une modification de la compréhension du langage, on sait que l’aire X est impliquée dans cette fonction
Quel est le principe neurophysiologique derrière la TMS
La TMS induit la dépolarisation des neurones dont l’orientation est perpendiculaire au champ électrique induit par la bobine
La TMS a des effets sur le comportements. Deux variables peuvent être mesurées pour observer ces changements. Quelles sont-elles?
- Le temps de réaction (TR), soit le temps mis pour répondre
- la performance (mesurée par exemple par le taux de bonnes réponses)
La TMS a des effets sur le comportements. Deux variables peuvent être mesurées pour observer ces changements:
- Le temps de réaction (TR), soit le temps mis pour répondre
- la performance (mesurée par exemple par le taux de bonnes réponses)
A) vrai ou faux
Il est plus difficile d’induire des différences de performance que de temps de réaction
B) Quels sont les deux effets que peut avoir la TMS sur ces deux variables
A) vrai
B) 1. un effet inhibiteur (allongement des TR, réduction de la performance)
2. Un effet facilitateur (diminution des TR, augmentation de la performance)
Qui suis-je?
- Théorie selon laquelle l’effet de la TMS varierait en fonction de l’état initial des populations de neurones ciblées (s’ils sont déjà actifs, la TMS les inhibe et s’ils sont déjà inhibés, la TMS les excite)
State-dependency
EFFET DE LA TMS SUR LE CERVEAU
il faut pouvoir montrer que l’effet de la TMS n’est pas due aux bruits, à la sensation de la TMS sur le cuir chevelu ou encore à un effet placébo. Comment s’y prend on?
On utilise un SHAM, soit une condition qui tente de reproduire le bruit et/ou la sensation de la TMS sur le cuir chevelu
(dur de faire un SHAM parfait tho)
EFFET DE LA TMS SUR LE COMPORTEMENT
Il est important de montrer l’effet spécifique de la TMS sur le comportement. Qu’entend-on par là?
Il est important de montrer que la TMS a spécifiquement stimulé l’aire corticale cible et non l’ensemble du cortex (pour le montrer, on peut stimuler 2 aires corticales avec l’hypothèse que l’effet de la stimulation sera différente pour chacune)
A) vrai ou faux
l’excitabilité motrice est un moyen d’étudier l’effet de techniques de neurostimulation sur le cerveau
B) Qu’est-ce qu’un potentiel moteur évoqué?
C) Comment peut-on le mesurer?
A) vrai
B) réponse électrique mesurée dans le muscle à la suite d’une stimulation du système nerveux.
C) par des électrodes placées sur le muscle cible
A) Qui suis-je
Je permets de déterminer le seuil moteur chez un individu
B) définis les termes “seuil moteur”
C) distingue le seuil moteur actif du seuil moteur passif. Lequel des deux est le plus utilisé?
A) PME (potentiel moteur évoqué)
B) Intensité minimale qui provoque une contraction du FDI (PME). On parle d’une réponse d’au moins 50 microvolts dans 5 essais sur 10.
C) Dans le seuil moteur actif, le FDI est déjà contracté (favorise apparition de PMEs) et dans le seuil moteur passif il n’y a pas de contraction de la main.
Le seuil passif est plus utilisé
TMS
Que permet la neuronavigation
Permet d’obtenir une représentation du cerveau et de la bobine dans le logiciel en correspondance avec le cerveau et la bobine réel
Qui suis-je
Dans la TMS, Système qui permet de contrôler la position de la bobine p/r à la cible corticale tout au long de la stimulation
Neuronavigation
NEURONAVIGATION
On utilise des images du cerveau obtenues par [1]. Ces images sont enregistrées dans le logiciel de neuronavigation (grâce auquel on peut localiser la cible à stimuler)
le [2] est utilisé pour localiser le cerveau et la bobine dans l’espace réel. La caméra les détecte et le logiciel les représente dans l’espace [3]
- IRM
- Système infrarouge
- virtuel
TMS
Des marqueurs macro-anatomiques (ex: gyrus et sulcus)
et les critères appuyés par la littérature, comme la ligne verticale de la commissure antérieure (VAC) sont utiles pour quoi
Localiser l’aire cible
En TMS, il existe deux paramètres pour le choix du point de stimulation. Quels sont-ils?
- le point doit être le plus proche possible du crâne
- il doit y avoir le moins de liquide céphalorachidien possible entre la bobine et le point de stimulation (car le liquide est conducteur et capterait le signal électrique)
Quelles sont les trois techniques de TMS
- TMS à impulsion unique (impulsion par impulsion)
- TMS répétitive (rTMS) (train d’impulsion)
- TMS théta-burst (TBS) (très haute fréquence)
A) Comment la TMS à impulsion unique est administrée (psst pense à la tâche de décision lexicale où des stimuli, par exemple le mot “tourir”, sont présentés et il faut déterminer s’il s’agit de mots ou non)
B) Vrai ou faux
la TMS à impulsion unique a un effet sur les neurones qui perdurent plusieurs minutes
C) on dit que la TMS à impulsion unique a une grande résolution temporelle. Qu’est-ce que cela veut dire?
A) la TMS est administré en ligne* et on envoie une stimulation à la fois. La TMS peut être administré avant, pendant ou après la présentation du stimulus (et selon la modalité elle pourrait avoir un effet inhibiteur ou excitateur)
- c-à-d pendant la tâche
B) faux, son effet est de quelques ms
C) qu’on peut déterminer à la ms près le moment de l’impulsion. Cela implique qu’on puisse déterminer si l’aire cible est impliquée dans le processus étudié et si elle l’est avant ou après une autre aire corticale
Pourquoi la TMS à impulsion unique n’est pas utilisée en clinique
Car ses effets sont très courts termes (quelques ms), on ne peut donc pas l’utiliser pour traiter, par exemple, la dépression
Décris la TMS répétitive
Technique de TMS où les impulsions sont envoyés par train/regroupement. Ces regroupements sont caractérisés par leur fréquence. On retrouve donc:
La rTMS lente (basse fréquence)
La rTMS rapide (haute fréquence)
La rTMS se distingue aussi par ses protocoles en ligne (pendant la tâche) ou hors ligne (avant la tâche)
rTMS en ligne: ne nécessite pas de pauses et a un effet qui perdure jusqu’à quelques secondes
rTMS hors-ligne: nécessité de pause, effet jusqu’à quelques minutes, mais qui diminue progressivement
TMS RÉPÉTITIVE, UTILISATION CLINIQUE
nomme des effets bénéfiques de la rTMS en clinique
- Dépression réfractaire (taux de réponse de 15 à 40%)
- Hallucinations auditives réfractaires
Donne des exemples de questions de recherche pouvant être abordées via un protocole de rTMS
(en d’autres termes, à quels questionnements la rTMS permettrait elle de répondre?)
- Quelle est l’implication d’une aire X dans un processus cognitif ou langagier spécifique
- quelle est la chronologie de cette implication (en soi et p/r aux autres aires)
- Mise en évidence des réseaux fonctionnels
Comment fonctionne la TBS (TMS théta-burst). Décris ses trois protocoles.
C’est une TMS admistrée par bursts (aka train d’impulsions à très haute fréquence). Ses 3 protocoles sont les suivants
TBS continue (a un effet facilitateur)
TBS intermittente (même chose que continue, mais avec pauses de plusieurs secondes entre les trains de stimulation)
TBS intermédiaire (trains de stimulation plus longs et pauses plus longues. A un effet inhibiteur)
TMS- TBS ( TMS théta-burst)
Vrai ou faux
A) la TBS est utilisée au Canada dans le tx de la dépression
B) La TBS a une administration bcp moins rapide que la rTMS
C) Avec la TBS on obtient des résultats similaires, voire légèrement supérieurs à la rTMS
A) faux (mais elle est utilisée dans certaines cliniques aux états-unis)
B) Faux (bcp plus rapide), pour quelques minutes de stimulation de TBS, il faudrait une stimulation de 30 minutes de rTMS pour obtenir les mêmes résultats)
C) vrai
Quels sont les risques associés aux différentes techniques de TMS et comment les prévenir
pour toutes les techniques de TMS: risque de maux de tête
TMS à impulsion unique: pas de risque de convulsion
rTMS: 7 cas de convulsions avant 1996 et 8 incidents entre 98 et 2009
pour prévenir: suivre les règles/recommandations de Wasserman instaurées en 98. + appliquer critères d’exclusion strictes (exclure gens ayant déjà eu convulsions ou exclure si membre de la famille atteint d’épilepsie. Exclure gens qui ont du métal dans la tête à cause du champ magnétique)
TBS: très peu de données. S’appuyer sur études antérieures et appliquer critères d’exclusion strictes
complète ce tableau sur la TMS
A) Population cible:
B) utilisation clinique? (oui ou non)
C) Invasif? (oui ou non)
D) Niveau de risque:
E) Durée de stimulation:
F) Type de question de recherche:
G) Résolution spatiale:
A) patients plus en santé
B) oui
C) non
D) Faible (modéré pourTBS)
E) 1 à 30 minutes
F) Clinique + fondamentale
G) 1 à 2 cm
tES ( stimulation électrique transcrânienne)
BREF HISTORIQUE
1804: Aldini documente l’utilisation de la tES comme [ 1]
19ème siècle: utilisée en psychiatrie en Allemagne
Début du 20ème siècle: éclipsée par l’[2]
2000: travaux de Nitsche et Paulus ([3] de la tES)
- Traitement psychiatrique
- ECT
- Démocratisation
de quoi est composée l’appareillage de la tES (composantes)? Décris la/les fonction(s) de ces composantes
- électrodes (faites en éponges. + l’électrode est petite, + la stimulation est focalisée)
- Bandeau (permet de tenir en place les électrodes)
- Moniteur/batterie ( contrôle l’intensité du courant électrique (traverse régions corticales et sous-corticales entre les 2 électrodes donc résolution spatiale pas très bonne)
tES
A) Vrai ou faux
il s’agit d’une technique de neuromodulation invasive
B) Vrai ou faux
la tES a un effet immédiat et à long terme
C) distingue la tES de la TMS
D) Vrai ou faux
La tES est seulement utilisée en ligne
E) vrai ou faux
la tES est reconnu par santé canada comme outil thérapeutique
A) faux, elle est non invasive
B) vrai (et long terme car tES un impact sur la PLT)
C) la tES, contrairement à la TMS, n’induit pas de potentiel d’action; elle module l’activité des neurones qui sont déjà actifs. Elle intéragit avec le seuil d’excitabilité des neurones. En d’autres termes, pendant la stimulation, la tES module le potentiel de repos des neurones et donc facilite l’activité neuronale.
D) faux, en ligne ET hors ligne
E) faux
Quelles sont les trois techniques possibles de tES
- tDCS (transcranial direct current stimulation)
- tACS (transcranial alternating current stimulation)
- tRNS (transcranial random noise stimulation)
tES
Explique le fonctionnement de la tDCS
la tDCS modifie l’excitabilité cérébrale à l’aide d’un faible courant électrique continue. Il est induit par 2 électrodes (une anode et une cathode). Une de ces électrodes est active et placée au-dessus de l’aire d’intérêt, l’autre est une électrode de référence placée sur une région neutre. Le courant se déplace de l’anode vers la cathode
Si la cathode (charge négative) est placée sur la région d’intérêt, il y a une diminution de l’excitabilité des neurones de la région
si l’anode (charge positive) est placée sur la région d’intérêt, il y a une augmentation de l’excitabilité des neurones de cette région
tES
Explique le fonctionnement de la tACS
- stimulation basée sur la fréquence (que l’on peut modifiée)
- a un effet perturbateur ou facilitateur
- utilise un courant alternatif qui change de sens entre les deux électrodes
- la fréquence de la tACS peut se synchroniser avec les ondes émises par une aire spécifique et faciliter ainsi le Tx réalisé par cette aire
- Elle peut en contrepartie perturber les ondes cérébrales si elle est à une autre fréquence que cette zone
tES
Explique le fonctionnement de la tRNS
- technique récente et mal connue
- cause moins de sensations cutanées que tDCS
Fonctionnement: Un courant alternatif est utilisé avec fréquence et intensité aléatoire
Une étude a comparé les trois techniques de tES + une condition Sham
Qualifie en un mot l’effet de chaque technique (sham, tDCS, tRNS, tACS) lorsqu’il est question de l’amplitude des potentiels moteurs évoqués p/r à la ligne de base (c-à-d avant la stimulation)
A) Sham: aucun effet
B) tDCS: effet tardif
C) tRNS: effet solide
D) tACS: effet raisonnable
Une étude a comparé les trois techniques de tES + une condition Sham
Qualifie en un mot l’effet de chaque technique ( tDCS, tRNS, tACS) lorsqu’il est question de l’amplitude des potentiels moteurs évoqués p/r au Sham
A) tDCS: effet pas significativement différent
B) tRNS: effet significativement différent
C) tACS: effet pas significativement différent de manière constante
considérations de sécurité en lien avec la tES
A) quels sont les effets secondaires connus de la tES
B) quels sont les critères d’exclusions stricts de la tES
A) * aucun effet secondaire grave rapporté
- sensation de picotement ou d’un flash de lumière si la stimulation est initiée ou arrêtée brusquement
- maux de tête
- nausées
- étourdissements
B)
- métal dans le crâne
- antécédents d’épilepsie, autre trouble neurologique
- stimulateur ou défibrillateur cardiaque
- DBS, implants cochléaires
complète ce tableau de la tES en bref
A) population cible:
B) Utilisation clinique? (oui ou non)
C) Invasif? (oui ou non)
D) Niveau de risque:
E) Durée de stimulation:
F) Type de question de recherche:
G) Résolution spatiale
A) patients + en santé
B) Non
C) Non
D) faible
E) 5 à 30 minutes
F) clinique + fondamentale
G) diffuse
