Cours 2: EEG, MEG Flashcards
1
Q
A
2
Q
Montre quoi?
A
L’importance de la répétition de stimulus
3
Q
De quel activité rythmique spontannée s’agit-il?
A
Mu (7-11 Hz)
4
Q
A
5
Q
A
6
Q
MEG
1968:
1970:
1972:
A
1968: David Cohen réalise le premier enregistrement (bruité) du signal magnétique cérébral (rythme alpha)
1970: James Zimmermann invente le SQUID* (superconducting quantum interference device)
1972: David Cohen effectue le premier enregistrement MEG (1 capteur) à l’aide d’un SQUID.
7
Q
A
8
Q
Adolf Beck:
A
- Physiologiste polonais
- 1890 enregistrement de l’activité électrique du cerveau…
- Mais, cerveau exposé (enregistrements invasifs) de chien.
- N’était pas au courant des travaux de Caton
9
Q
Variations dans les EEG ajd:
A
Électrodes: 32/ 64/ 256
Gel: avec ou sans
Fil: avec ou sans
10
Q
Les signaux EEG et MEG issus de la sommations temporelle et spatiale des potentiels post-synaptiques (PPS) des cellules pyramidales du cortex cérébral.
Pk les PPS?
A
PPS =
Avantage par rapport à la distance de conduction entre sources et surface du scalp
Plus favorable à la synchronisation temporelle de l’activité d’un grand nombre de neurones nécessaire à une visualisation en EEG ou MEG
11
Q
Combien de couches corticales?
A
6
12
Q
A
13
Q
A
14
Q
A
15
Q
De quel activité rythmique spontannée s’agit-il?
A
Thêta (4-7Hz)
16
Q
Activités évoquées Expliquer
A
Moyennage synchronisé de signaux évoqués par l’apparition d’un stimulus (Dawson, 1951)
- Répétition des stimulations
- Hypothèses:
Reproductibilité des événements neuronaux évoqués par la stimulation et la tâche, et de l’état du sujet
17
Q
A
18
Q
EEG
1- Le décours temporel des variations électrique locale apparait où?
2- Cela résulte en quel types de mesures?
A
1- Sous une ou entre deux électrodes données
2- Mesure monopolaire (toujours meme électrode de réference) ou mesure bipolaire (2 électrodes référentiées l’une a l’autre)
19
Q
A
20
Q
De quel activité rythmique spontannée s’agit-il?
A
Alpha (8-13 Hz)
21
Q
Superficielle, profonde, cortex interne, externe, MEG, EEG
A
22
Q
Richard Caton:
A
- Chirurgien britannique
- 1875 1er enregistrement de l’activité électrique du cerveau…
- Mais, cerveau exposé (enregistrements invasifs) de singe et lapin.
23
Q
Dipoles sur la surface corticale: Un sillon = tangentiel ou radial. Un gyrus tangentiel ou radial
A
Gyrus = radial
Sillon = Tangentiel
24
Q
2 types de dipôles:
A
Radiaux
Tangentiels
25
26
De quoi s'agit-il?
Moyennage synchronisé à 1 stimulus
Amélioration du rapport signal/bruit
27
28
MEG system
## Footnote
1- SQUIDs and flux transformers are in what?
2- Operated within what?
1- In a cryogenic vessel (Dewar) filled with liquid Helium (4.2 K = -269 Celsius)
2- Within a magnetically shielded room
29
EEG, MEG, radial, tangentiel, type de géométrie
30
**_1_** : Neurone pré-synaptique a un _________ qui est transmis et libère des neurotransmetteurs dans la fente synaptique, **_2_** : ce qui crée un potentiel post synaptique (PPS), **_3_** : qui favorise ou défavorise un PA dans le neurone post synaptique.
**_1_** : Neurone pré-synaptique a un potentiel d’action (PA) qui est transmis et libère des neurotransmetteurs dans la fente synaptique, **_2_** : ce qui crée un potentiel post synaptique (PPS), **_3_** : qui favorise ou défavorise un PA dans le neurone post synaptique.
31
Analyses des signaux de surface (EEG/MEG)
## Footnote
Prétraitements nécessaires:
(a) Nettoyage d’artefacts (b) Rejet d’artefacts
32
Hans Berger:
- Psychiatre allemand
- 1924 invente l'EEG (1er à utiliser ce mot) --\> publication 1929
- Mesure non invasive de l'activité électrique du cerveau humain
- Découvre les ondes cérébrales 8-13 Hz (ondes 'Berger') et 14-30 Hz
- Histoire accident à cheval = Phénomène de télépathie avec soeur
- Modulations des rythme cérébraux: (Yeux ouverts/fermés; Sommeil/éveil; Tâche mentales; Sujets sains et pop clinique)
33
Principe de l’EEG :
* Mesure d’une différence de potentiels (Donc: mesure relative, car il faut une éléctrode de référence)
* Mesure d’une différence de potentiels à la surface du scalp (10- 100 microV)
34
Analyse de puissance spectrale
- À quel fréquence qqch est présent (spectre = a peu près la fréquence)
- Analyse du signal dans le domaine fréquentiel
- Contenu à travers les fréquences: Transformation de Fourier (FFT)
35
Selon cette la fleche qui indique la direction du courant ou se trouve le negatif et le positif?
---\>
Négatif à gauche et positif à droite
(négatif toujours au commencement du courant)
36
Instrumentation MEG
37
Représentation Temps-Fréquence :
Décomposition du contenu du signal EEG/MEG à travers le temps et les fréquences
38
W. Gray Walter
- Neurophysiologiste et roboticien britannique/américain
- 1ere mise en place d'un système EEG à multiples électrodes
- 1957: invente le «toposcope» , permettant une quantification bidimensionnelle des ondes cérébrales
39
Potentiels / champs évoqués
Nomenclature
40
Instrumentation EEG
## Footnote
1- Vers l’intégration de davantage de capteurs: combien?
2- Toujours plus rapide: combien de milliseconde
3- Avantage:
1- Vers l’intégration de davantage de capteurs: • Jusqu’à 256
2- Toujoursplusrapide: • \< 1 milliseconde
3- Fiable et facile à poser
41
De quoi s'agit-il?
D'une analyse spectrale
42
Un moyennage synchronisé au stimulus permet quoi?
PErmet une amélioration du rapport signal / bruit
43
Analyses des signaux de surface (EEG/MEG)
1- Prétraitement des données
2- Moyennage synchronisé de signaux évoqués par l’apparition d’un stimulus
3- Analyse de puissance spectrale
4- Représentation Temps-Fréquence
5- Evoked vs. Induced oscillations
6- Cartes TF: activité évoquée vs. Activité induite
44
Niveau micro mesure quoi?
Niveau meso mesure quoi?
Niveau macro mesure quoi?
![]() **Micro** : mesure d’un seul dipole. **Meso** : mesure plusieurs dipoles. **Macro** : IRM anatomique : trouver cerveau 3D, mettre dipole sur tout le cerveaus, mesure de l’activité cérébrale, mesurer l’activité de tous les dipoles actifs.
45
Définition Estimation des signaux de sources
Définition
Estimation (ou reconstruction ou 'localization') de l’activité et localisation des générateurs cérébraux à l’origine de l’activité mesurés au niveau de la surface
46
DIFFERENCES ENTRE MEG ET EEG
Mesure quoi?
Réponse perpendiculaire ou parralèle au dipole?
Réponse focale ou diffuse?
Affecté ou non par tissus cérébraux?
Sensible a quelle orientation de dipole?
Sensible ou non aux sources profondes?
Couteux ou non?
MEG // _EEG_
Mesure le champ magnétique // _Mesure le potentiel électrique_
Réponse dipolaire perpendiculaire à la direction du dipôle // _Réponse dipolaire parallèle à la direction du dipôle_
Réponse focale // _Réponse diffuse_
Peu affectée par tissus cérébraux // _Très affectée par les tissus_
Sélectif pour sources tangentielles // _sensible à toutes orientations_
Peu sensible aux sources profondes // _sensible aux sources profondes_
Appareillage coûteux // _Appareillage moins cher_
47
\*Comparaison PA et PPS sur la distance et le temps
_Potentiel d’Action (PA)_
Diminution très rapide du champ de potentiel généré par PA avec distance
Durée PA trop brève (\<5 ms)
_Potentiel Postsynaptique (PPS)_
Diminution moins rapide du champ de potentiel généré par PPS avec distance
Durée + longue (qq 10aines msec)
48
Potentiels/Champs Evoquées
Réponses provoquées par une stimulation 2 propriétés:
latence et amplitude
49
EEG, MEG, radial, tangentiel, type de géométrie
50
Exemples de rythmes cérébraux (3), à quoi ils sont associés, leurs fréquence, endroit du cortex
Rythme alpha
* vigilance
* 8-13 Hz
* Régions occipito-pariétales
Rythme mu
* mouvement
* 7-11 Hz
* Régions centrales
Rythme thêta
* 4-7Hz
* le long du scillon central et cortex frontal près du pariétal
51
augmentation des oscillations **gamma** dans le cortex occipital, lors d’une tâche visuelle = de quel type?
type induced
52
Combien y a-t-il de capteur dans le système MEG ajd?
environ 200
53
54
Est ce le côte entrant ou sortant du Champ magnétique qui est positif?
Selon la flèche qui indique la direction du courant quel est le côté positif et négatif tu CM?
---\>
C'est le côté sortant
Positif en haut, négatif en bas
55
Les signaux EEG et MEG issus de la sommations temporelle et spatiale des potentiels post-synaptiques (PPS) des cellules pyramidales du cortex cérébral.
Pk les cellules pyramidales?
L'Organisation parallèle des neurones pyramidaux plus favorable à la sommation spatiale des courants nécessaire à une visualisation en EEG ou MEG
56
Différence entre evoked et induced potential
Le evoked se presente toujours au mm moment tandis que le induced non, donc avec les repétitions on perd l'information induced qui est potentiellement importante donc on fait un "time frequency power average "
57
EEG
1875:
1890:
1924:
1934:
1936:
1875: R. Carton --\> 1er enregistrement de l'activité électrique du cerveau (invasif)
1890: A. Beck --\> Enregistrement de l'activité électrique du cerveau (invasif)
1924: H. Berger --\> Invention de l'EEG (non-invasif)
1934: E. D. Adrian --\> 1ere confirmation publique des résultats de Hans Berger sur le rythme « alpha »
1936: W. Gray Walter --\> 1ere mise en place d’un système EEG à multiples électrodes
58
Signaux EEG et MEG issus de...
Sommations temporelle et spatiale des potentiels post-synaptiques (PPS) des cellules pyramidales du cortex cérébral.
59
Edgar D. Adrian
- Électrophysiologiste Britannique
- Prix nobel en 1932 avec Scott Sherrington sur les fct des neurones
- 1ere confirmation publique des résultats de Hans Berger sur les rythmes 'alpha' ou 'Berger'
60
premier électroencéphalogramme (EEG):
premier magnétoencéphalogramme (MEG):
premier électroencéphalogramme (EEG): 1929
premier magnétoencéphalogramme (MEG): 1972
61
Mesure monopolaire ou bipolaire,
comment fonctionne les électrode entre elles?
62
Principe de la MEG
•Courant induit par les champs magnétiques neuronaux
Chute rapide avec la distance à la source
Courant induit dans bobine --\> Détection de courant
63
64
65
Potentiels/Champs Evoquées
Nomenclature :
- Nxxx : onde EEG négative pointant à xxx ms
- Pxxx : onde EEG positive
- Mxxx : onde MEG ........pointant à xxx ms
66
En fonction du type de neurotansmetteur (GABA, Glutamate, Acetycholine, Serotonin, etc.) relaché par le neurone pré-synaptique, et des recepteurs sur le neurone post-synaptique, l’ouverture des canaux ioniques mènera à...
Dépolarisation --\> PPS excitateur --\> Favoriser un PA
Hyperpolarisation --\> PPS inhibiteur --\> Défacoriser un PA
67
Artefacts peuvent être du à
oculaires, cardiaques, musculaires, respiratoires,.....
