7/22/2019 Br Neuro Physio

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EEG et potentiels évoqués

Berger, 1929   Dawson, 1951

CNRS UPR 640 - LENA

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MEG-EEG spontané : les rythmes

RythmesEEG spontané

alpha

mu bêta

thêta delta

gamma

Transforméede Fourier 

10-100 µV

CNRS UPR 640 - LENA

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Le rythme alpha

8-13 Hz

20-60 µV

Régions occipito-pariétales alpha continu

États de veille diffuse (yeux fermés)

Réaction d’arrêt visuelle :

CNRS UPR 640 - LENA

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Le rythme mu

7-11 Hz

Régions centrales

Réaction d’arrêt aux mouvements de la main

Pfurtscheller et al., 1997

« Rythmealpha moteur »

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L’activité bêta

supérieure à 13 Hz, moyenne 25-30 Hz inférieure à 10 µV environ

Régions frontales + bêta diffus

État d’activité normale, veille non diffuse

Sommeil paradoxal

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Le rythme thêta

4-7 Hz

10-50 µV Fragmentation de l’alpha

 Accentuation du bêta

 Apparition du thêta

Adulte éveillé →  pathologie

Un rythme cérébral naturel associé à des fonctions cognitives ?

Endormissement

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Le rythme thêta

Calcul mental

Sasaki et al., 1996

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Le rythme delta

inférieur à 3-4 Hz

300 µV environ

Sommeil profond (stades 3 et 4)

Adulte éveillé →  pathologie

CNRS UPR 640 - LENA

b d

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La bande gamma

centrée autour de 40 Hz

Perception visuelle chez le chat

Liage perceptif et intégration cognitive chez l’homme

Visages

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L b d

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La bande gamma

centrée autour de 40 Hz

Perception visuelle chez le chat

Liage perceptif et intégration cognitive chez l’homme

DésynchronisationSynchronisation

Rodriguez et al., 1999

CNRS UPR 640 - LENA

C l i l th

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Conclusion sur les rythmes

Rythmes ↔  Niveaux d’éveil et Stades du sommeil

Rythmes ↔ Pathologie

Rythmes ↔ Code universel de l’activité cérébraleAssemblées 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 ?

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P t ti l t h éti é é (PE t EF)

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Potentiels et champs magnétiques évoqués (PE et EF)

Dawson, 1951

répétition des stimulations

reproductibilité des événements

neuronaux évoqués par la stimulationet la tâche, et de l’état du sujet

EEG spontané↔ bruit de fond

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Composantes exogènes et endogènes

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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

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Composantes exogènes

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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

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PE somatosensoriels ou PES

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PE somatosensoriels ou PES

Depuis la moelle épinière jusqu’au cortex somesthésique

≈

Mêmes composantes en MEG, à partir de 20 ms

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PE auditifs ou PEA

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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)

N100 / M100≤

100-150 ms : PE de latence « longue » (cortex)

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PE auditifs ou PEA

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PE auditifs ou PEA

MEG EEG

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PE auditifs ou PEA

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PE auditifs ou PEA

MEG EEG

Giard et al., 1994

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PE visuels ou PEV

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PE visuels ou PEV

Sources corticales, occipitales

EEG

MEG

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Composantes endogènes

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Composantes endogènes

latence plus tardive que les ondes exogènes (> P200)

chevauchement important

effets de variables endogènes sur des composantes exogènes

 Néanmoins,

Frontière pratique, mais artificielle

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1ères composantes endogènes décrites : la VCN et la P300

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co pos es e dogè es déc es : VCN e 300

Variation Contingente Négative, VCN (Walter et al., 1964)

FCz

onde négative, fronto-centrale, lente

- temporellement

- dans le contexte de la tâche

entre deux stimulus associés

liée à l ’estimation temporelle

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1ères composantes endogènes décrites : la VCN et la P300

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p g

P300 (Sutton et al., 1965, 1967)

Cz

Pz

onde positive, pariétale, étendue

amplitude inversement proportionnelle àla probabilité d’occurrence d’un stimulus

P300 en réponse à un stimulus absent 

1er stimulus2e stimulus, omis

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Un ensemble d’ondes permettant de segmenter le TR 

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p g

Processing negativity

PN = Attended- Ignored

  Processus de sélection précoce / Attention sélective

Gevins et Cutillo, 1986

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Un ensemble d’ondes permettant de segmenter le TR 

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p g

Mismatch negativity, MMN/N2a

  détection automatique d ’un « mismatch »

des traces sensorielles

MMN = Deviant (*, rare) - Standard (frequent)

Gevins et Cutillo, 1986

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Un ensemble d’ondes permettant de segmenter le TR 

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p g

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Readiness potential, RP Slow (positive) wave

 N400

P3b

 N2b

P3a 

Réaction d ’orientation vers desstimulus déviants, rares / Processus

d ’évaluation et de catégorisation

 

- Processus contrôlés d ’évaluation et de

catégorisation des stimulus signifiantsdans le contexte de la tâche

- Prise de décision

- Remise à jour de la mémoire de travail

 Mouvement

  Processus

post-décisionnels

  Traitement sémantiqueGevins et Cutillo, 1986

Contreparties magnétiques ?

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Processing Negativity

Processing Negativity (PN)⇔

Sustained Field (SF) ?

PN = Attended- Ignored

 Rif et al., 1991

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Contreparties magnétiques ?

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MMNm

MMN = Deviant (

*, rare) - Standard (frequent)

Huotilainen et al., 1998

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Contreparties magnétiques ?

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P300 (A.-C. Croizé)

Cz

Pz

560 ms   - P300 ≠M300- Générateurs ?

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Contreparties magnétiques ?

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CNV (A.-M. Ferrandez, V. Pouthas)

Système de générateurscomplexe

 

Modèles de sourcesdistribuées

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Conclusion

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Encore peu d ’études sur les concomitants magnétiques des processus cognitifs

Complémentarité des données EEG et MEG

Activités électromagnétiques

Bases cérébrales des processus

cognitifs

Modèles du traitement de

l ’information

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