EEG et potentiels évoqués CNRS UPR LENA. Berger, 1929 Dawson, 1951

Transcription

1 EEG et potentiels évoqués Berger, 1929 Dawson, 1951

2 MEG-EEG spontané : les rythmes EEG spontané Rythmes alpha mu bêta Transformée de Fourier thêta delta µv gamma

3 Le rythme alpha 8-13 Hz µv Régions occipito-pariétales alpha continu États de veille diffuse (yeux fermés) Réaction d arrêt visuelle :

4 Le rythme mu 7-11 Hz Régions centrales Réaction d arrêt aux mouvements de la main «Rythme alpha moteur» Pfurtscheller et al., 1997

5 L activité bêta supérieure à 13 Hz, moyenne Hz inférieure à 10 µv environ Régions frontales + bêta diffus État d activité normale, veille non diffuse Sommeil paradoxal

6 Le rythme thêta 4-7 Hz µv Fragmentation de l alpha Accentuation du bêta Apparition du thêta Endormissement Adulte éveillé pathologie Un rythme cérébral naturel associé à des fonctions cognitives?

7 Le rythme thêta Calcul mental Sasaki et al., 1996

8 Le rythme delta inférieur à 3-4 Hz 300 µv environ Sommeil profond (stades 3 et 4) Adulte éveillé pathologie

9 La bande gamma centrée autour de 40 Hz Perception visuelle chez le chat Liage perceptif et intégration cognitive chez l homme Visages

10 La bande gamma centrée autour de 40 Hz Perception visuelle chez le chat Liage perceptif et intégration cognitive chez l homme Synchronisation Désynchronisation Rodriguez et al., 1999

11 Conclusion sur les rythmes Rythmes Niveaux d éveil et Stades du sommeil Rythmes Pathologie Rythmes Code universel de l activité cérébrale Assemblées neuronales synchrones fonctions cognitives (association, intégration) [Basar et al., 2000; Varela, 1995] Origine de rythmes? interactions cortico - sous-corticales (thalamus) interactions cortico - corticales Liens Rythmes Potentiels et Champs magnétiques Évoqués?

12 Potentiels et champs magnétiques évoqués (PE et EF) Dawson, 1951 répétition des stimulations reproductibilité des événements neuronaux évoqués par la stimulation et la tâche, et de l état du sujet EEG spontané bruit de fond

13 Composantes exogènes et endogènes PE exogènes caractéristiques physiques des stimulus PE endogènes - caractéristiques de la tâche (signification de stimulus / tâche) - attitude / état du sujet. En EEG: Pxxx ou Nxxx, potentiel positif ou négatif culminant à xxx ms En MEG: Mxxx, champ magnétique culminant à xxx ms

14 Composantes exogènes latence très faible (<< 200 ms) traitement des informations dans les voies sensorielles : EEG : périphérie, moelle épinière, tronc cérébral, cortex MEG : cortex Suivant la modalité sensorielle

15 PE somatosensoriels ou PES Depuis la moelle épinière jusqu au cortex somesthésique Mêmes composantes en MEG, à partir de 20 ms

16 PE auditifs ou PEA Depuis la cochlée jusqu au cortex auditif 10 ms : PE de très courte latence ou BAEPs, Brain-Stem Auditory Evoked Potentials (nerf auditif, tronc cérébral) 50 ms : PE de latence «moyenne» (thalamus, cortex) ms : PE de latence «longue» (cortex) N100 / M100

17 PE auditifs ou PEA MEG EEG

18 PE auditifs ou PEA MEG EEG Giard et al., 1994

19 PE visuels ou PEV Sources corticales, occipitales EEG MEG

20 Composantes endogènes latence plus tardive que les ondes exogènes (> P200) Néanmoins, chevauchement important effets de variables endogènes sur des composantes exogènes Frontière pratique, mais artificielle

21 1 ères composantes endogènes décrites : la VCN et la P300 Variation Contingente Négative, VCN (Walter et al., 1964) onde négative, fronto-centrale, lente FCz entre deux stimulus associés - temporellement - dans le contexte de la tâche liée à l estimation temporelle

22 1 ères composantes endogènes décrites : la VCN et la P300 P300 (Sutton et al., 1965, 1967) onde positive, pariétale, étendue Cz amplitude inversement proportionnelle à la probabilité d occurrence d un stimulus Pz P300 en réponse à un stimulus absent 1 er stimulus 2 e stimulus, omis

23 Un ensemble d ondes permettant de segmenter le TR Processing negativity PN = Attended- Ignored Processus de sélection précoce / Attention sélective Gevins et Cutillo, 1986

24 Un ensemble d ondes permettant de segmenter le TR Mismatch negativity, MMN/N2a MMN = Deviant ( *, rare) - Standard (frequent) détection automatique d un «mismatch» des traces sensorielles Gevins et Cutillo, 1986

25 Un ensemble d ondes permettant de segmenter le TR N2b P3a P3b Readiness potential, RP Réaction d orientation vers des stimulus déviants, rares / Processus d évaluation et de catégorisation - Processus contrôlés d évaluation et de catégorisation des stimulus signifiants dans le contexte de la tâche - Prise de décision - Remise à jour de la mémoire de travail Mouvement Gevins et Cutillo, 1986 Slow (positive) wave N400 Processus post-décisionnels Traitement sémantique

26 Contreparties magnétiques? Processing Negativity PN = Attended- Ignored Processing Negativity (PN) Sustained Field (SF)? Rif et al., 1991

27 Contreparties magnétiques? MMNm MMN = Deviant ( *, rare) - Standard (frequent) Huotilainen et al., 1998

28 Contreparties magnétiques? P300 (A.-C. Croizé) Cz Pz 560 ms - P300 M300 - Générateurs?

29 Contreparties magnétiques? CNV (A.-M. Ferrandez, V. Pouthas) Système de générateurs complexe Modèles de sources distribuées

30 Conclusion Encore peu d études sur les concomitants magnétiques des processus cognitifs Complémentarité des données EEG et MEG Activités électromagnétiques Modèles du traitement de l information Bases cérébrales des processus cognitifs