Brainscape's Knowledge GenomeTM

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8 > 7 > Flashcards

7 Flashcards

1
Q

Y a-t-il une spécification pour chaque région ?

A

Oui

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2
Q

Que faut-il pour avoir un comportement cohérent?

A
  • plusieurs modalités interagissent ensemble, pas une structure seulement
  • il est très important qu’il y ait des échanges entre chaque région pour qu’il y ait un comportement cohérent
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3
Q

qui est le chef d’orchestre selon certain ?

A

le thalamus, mais ce n’est pas une vison unanime

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4
Q

quelle est l’autre vision sur le chef d’orchestre ?

A

L’autre vision est, qu’en fonction des besoins du moment, il y aurait certaines régions qui vont venir, pendant un certain temps, faire des échanges ensemble
Puis, la cohérence pourrait émerger du réseau lui-même et non d’une région en particulier

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5
Q

peut-il y avoir seulement une région qui s’allume lors lors d’une tâche ?

A

Non, il n’y a jamais qu’un région qui s’allume lors d’une tâche

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6
Q

qu’est ce qu’un réseau cérébral ?

A

Un réseau cérébral est en principe un semble de régions cérébrales interconnectées
Soit 2 régions s’activent en même temps, soit une région suit l’autre

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7
Q

types de connectivité :

A
  • connectivité anatomique
  • connectivité fonctionnelle
  • connectivité effective
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8
Q

connectivité anatomique :

A

Liens structurels entre populations de neurones distinctes

Est ce que 2 régions sont connectées anatomiquement?
- ex. : en suivant la matière grise ou la matière blanche

Structurel, car on parle de structure, d’anatomie

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9
Q

connectivité fonctionnelle :

A

Échange d’informations entre populations de neurones distinctes
- ex. : une région qui s’active et une autre qui s’active aussi

On est vraiment dans la fonction, on mesure une activité électrophysiologique de 2 structures et on regarde si ***

Échange d’information entre les 2 structures en prenant le chemin qui les connecte

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10
Q

connectivité effective :

A

Influence d’une population de neurones sur l’autre

On mesure l’activité entre différentes structures et o les compare entre elles

On regarde aussi la direction dominante du flux d’information (A vers B ou B vers A)
- échange d’information avec une direction spécifique

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11
Q

Hypothèse physiologique :

A

Spécialisation fonctionnelle (activité locale) —> intégration à large-échelle

  • selon eux, chaque partie a une fonction
  • somme des parties, une fois qu’on met toutes les parties ensemble, il y a plus de fonctions qui émergent que la somme
  • on s’intéresse de + en + à l’intégration à large échelle, donc à l’interaction entre ces structures
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12
Q

Hypothèse physiologique - intégration à large échelle :

A
  • –> l’intégration de l’information dans le cerveau serait soutenue par la synchronisation des assemblées de neurones (a) localement et (b) à distance
  • –> détection nécessite une haute précision temporelle de l’ordre de la milliseconde (d’ou l’intérêt de l’EEG ou de la MEG qui a une bonne résolution de ms)
  • –> enregistrements électrophysiologiques
  • –> EEG de scalp, EEG intracrânien et MEG
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13
Q

synchronie locale :

A

Cela est visible en MEG/EEG sous la forme de changement de la puissance oscillatoire (puissance spectrale)
- ce qu’on mesure avec un enregistrement

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14
Q

synchronie à distance :

A

Cela est visible en MEG/EEG sous la forme de changement du couplage oscillatoire entre structures distinctes
- interaction entre les structures différentes

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15
Q

quel phénomène physiologique mesurer pour estimer l’interaction entre les populations de neurones ?

A

La synchronisation neuronale

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16
Q

synchronie - synchronisation de 2 horloges à pendules

A

17e siècle : le célèbre scientifique néerlandais Christian Huygens a rapporté son observation de la synchronisation de 2 horloges à pendule (1665)
- s’il accrochait les pendules sur la même barre, elles commençaient de façon aléatoire, mais après un certain temps, elles commençaient à bouger de façon synchronisée

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17
Q

types de synchronie :

A
  • en phase
  • en anti-phase
  • synchronisation avec phase arbitraire
  • pas de synchronisation
18
Q

en phase :

A
19
Q

en antiphase :

A

l’une fait l’inverse de l’autre, mais de façon systématique

20
Q

avec phase arbitraire :

A

il y a une phase arbitraire entre les 2 qui reste constante - une est en avance par rapport à l’autre, mais la différence reste constante

21
Q

pas de synchronisation :

A

pas de lien entre les 2, ils ont tout les 2 des mouvements aléatoires - ce qui se passe dans une n’a rien à voir avec ce qui se passe dans l’autre

22
Q

tâche de l’étude de Hummel et Gerloff sur la connectivité et la cohérence :

A
  • les individus sont assis avec une structure braille sous la main et en touchant il y a une certaine structure de points
  • on leur montrait aussi une représentation visuelle de ces points la
  • il fallait dire si ce qu’ils voyaient correspondaient à ce qu’ils touchaient
23
Q

hypothèse de l’étude de Hummel et Gerloff sur la connectivité et la cohérence :

A
  • la synchronisation entre 2 régions fonctionne de façon fonctionnelle
  • donc un faible degré de connectivité entre 2 structures serait lié à une mauvaise correspondance
  • quand ils performent bien la tâche, il devrait y avoir une bonne cohérence entre les régions, une bonne connectivité entre les régions visuelle et sensorielle, il y aurait + de synchronie entre elles
24
Q

résultats de l’étude de Hummel et Gerloff sur la connectivité et la cohérence :

A
  • pas une grande différence de puissance entre les régions, mais il y a une bonne cohérence entre elles
  • une bonne performance est soutenue par l’augmentation de la cohérence dans la bande alpha (7 à 13Hz) dans le cortex visuel et le cortex sensori-moteur
  • = démonstration d’un rôle fonctionne
25
Q

outils classiques utilisés en mesure de couplage :

A

corrélation, cohérence et synchronie de phase

26
Q

inférer la directionalité :

A

causalité de Granger, PDC, DTF

27
Q

Geztion du “linear mixing” (conduction volumique) :

A

ex. : la cohérence imaginaire

28
Q

cross-correlation (domaine du temps) :

A
  • la corrélation croisée est la covariance des 2 séries temporelles normalisée par le produit des écarts types des séries temporelles
  • peut être calculée à différents décalages temporels
  • varie de -1 à +1
  • la corrélation mesure la covariance
  • corrélation de 1 = corrélation parfaite entre les 2 / corrélation de -1 = corrélation parfaitement inverse entre les 2 / corrélation de 0 = par de relation
29
Q

coherence (domaine de fréquence) :

A
  • La cohérence est une mesure de la corrélation croisée dans le domaine de la fréquence, c’est-à-dire une mesure de la synchronisation entre les signaux à travers la fréquence
  • L’analyse de cohérence permet de mesurer la similarité ou la dépendance linéaire d’un signal par rapport à un autre
  • C’est la mesure de cohérence la plus couramment utilisée et on l’appelle aussi la magnitude de la cohérence au carré (MSC), car il s’agit du carré du spectre croisé des 2 séries temporelles normalisé par le produit des spectres de puissance des séries temporelles individuelles = puisque c’est au carré, impossible d’avoir une valeur négative
  • Peut être calculé à différentes fréquences.
  • La cohérence varie de 0 à 1 : une cohérence de 0 à une fréquence donnée signifie qu’il n’y a aucune similitude entre les signaux à cette fréquence. Une valeur de cohérence de 1 à une fréquence donnée signifie que le contenu spectral des signaux à cette fréquence est identique
  • La cohérence entre les signaux x et y est la même que la cohérence entre les signaux y et x
30
Q

coherency :

A

Si la valeur absolue au carré du spectre croisé n’est pas prise en compte, Cxy (f) est appelée “coherency”
La “coherency” a une valeur complexe :
- 2 composantes : réelles et imaginaires
- ou alors : amplitude et phase

31
Q

phase synchrony (synchronie de phase)

A
  • si 2 canaux sont couplés, ils ont + de chances de présenter une différence de phase constante
  • la phase instantanée peut être estimée en utilisant la transformation de Hilbert Hilbert-Huang, les ondelettes, etc - on doit filtrer les signaux
  • de nombreuses mesures de cohérence de phase ont été proposées
  • contrairement à la cohérence, les mesures de synchronisation de phase ne confondent pas l’amplitude et la phase
  • on regarde le lien entre les phases uniquement, on se fou de l’amplitude, on la laisse de côté
32
Q

enjeux majeurs de l’interprétation physiologique :

A
  1. distinguer le couplage direct du couplage indirect (exclure l’effet d’une 3e source commune)
    - ex. : A et B sont connectés anatomiquement à C
  2. déterminer la directionalité (sens) d’une interaction (causalité)
  3. distinguer les véritables interactions à longue distance des effets de conduction volumique
    - C est source dans la tête
    - A et B sont des électrodes à la surface de la tête
    - La source C pourrait être détectée par les électrodes
    - il y aurait donc une cohérence entre A et B qui va donner l’impression qu’il y a un échange d’information mais en réalité, il y avait simplement une ource entre les 2 qui était détectée par les 2
    - puisque A et B mesurent qqc qui provient de la même source, elles vont évidemment avoir des signaux similaires
33
Q
  1. couplage partiel/conditionnel :
A

Objectif : distinguer le couplage direct du couplage indirect, nous devons “exclure” l’effet partiel d’une troisième source “C” du couplage entre “A” et “B”

Cohérence partielle : elle mesure la cohérence entre les séries temporelles de 2sources en contrôlant pour (ou en prenant en compte) l’influence de tous les autres sources

Regarder la cohérence entre 2 structures A et B en prenant compte de ce qui se passe dans une structure C (son influence)

34
Q
  1. directionnalité/causalité :
A

Objectif : déduire, le cas échéant, la direction de l’interaction (“flux d’information”, “causalité”)

Mesures :

  • estimation du délai (ou décalage) de pjase
  • causalité de Granger
  • adaptations dans le domaine de la fréquence : partial directed coherence (PDC), directed transfer function (DTF)

Est ce que A guide B ou B guide A ?
On peut le regarder soit dans l’espace temps, soit dans le domaine des fréquences

35
Q

Granger causalité :

A
  • l’inclusion du passé de Y améliore la prédiction de X, par rapport à la prédiction obtenue uniquement en utilisant le passé de X lui-même
  • le passé de Y prédit plus ce qui va se passer dans X que le passé de X lui-même
  • la causalité de Granger par paire ne fait pas de distinction entre les influences causales directes et indirectes
36
Q

causalité conditionnelle de Granger :

A

En prenant comte de la contribution d’une 3e série (Z), une causalité fictive ou indirecte peut être révélée

37
Q
  1. conduction volumique
A

Objectif : distinguer les vraies interactions neuronales physiologiques à longue portée des effets de la conduction volumique

Mesures :

  • imaginary coherency (cohérence imaginaire)
  • (weighted) phase lag index
  • orthogonalized amplitude correlations

Différents types de liens entre 2 structures
La conduction volumique se propage avec un décalage de temps T = 0

38
Q

coherence imaginaire :

A

La cohérence est complexe :

  • partie réelle : cohérence instantanée (décalage de phase nul)
  • partie imaginaire : cohérence à décalage de phsae

La conduction volumique est instantanée, c’est à dire qu’elle est contenue dans la composante réelle de la fonction de cohérence complexe
S’il y a une conduction volumique, elle se trouve entièrement captée dans la partie réelle de la coherency

Quand on laisse tomber la partie réelle et qu’on prend la partie imaginaire de la partie réelle de la coherency, si on voit qqc entre les 2 signaux, on peut être sure que c’est pas une conduction volumique

39
Q

qui ont été les premiers à proposer l’utilisation de la composante imaginaire de la cohérence pour évaluer les interactions réelles ?

A

Nolte et al. (2004)

40
Q

limites :

A
  • les méthodes qui ignorent le couplage à phase zéro (interactions instantannée) comme la cohérence imaginaire ne détecteront pas les éventuelle interactions à phase 0
  • donc, elles peuvent sous-estimer le couplage (approche conservatrice)
  • si un couplage avec un délai de phase non nul existe, de telles méthodes seront capable de le détecter
41
Q

mesures issues de la théorie des graphes :

A
  • analyse de l’organisation complexe du cerveau par la théorie des graphes
  • matrice de corrélation
  • on peut prendre un seuil, tout ce qui est à l’extérieur de ce seuil, on le met à 0
  • le cerveau est plus complexe que la somme de ses parties

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