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Electroencéphalographie PLAN Activité électrique du cerveau; Electroencéphalo

Electroencéphalographie PLAN Activité électrique du cerveau; Electroencéphalographie; Appareils; Evolution. Electroencéphalographie Activité électrique du cerveau Le cerveau reçoit des signaux par les nerfs afférents. C'est le cas des nerfs sensitifs, qui acheminent les sensations, par exemple la douleur : de la peau au cerveau; de la part de chaque portion du corps; il reçoit ce signal, l'interprète, et en tire une réponse fondée sur l'intégration des signaux électriques reçus, puis la transmet. Ce jeu de réceptions et d'émission de signaux (après leur intégration) représente la fonction majeure du cerveau, qui explique à la fois les sensations, le mouvement, la mémoire... et aussi la conscience. Electroencéphalographie Activité électrique du cerveau •Les ondes cérébrales Dans les différentes zones du cerveau, l'influx nerveux fonctionne en relative cohérence et de façon rythmique : les neurones s'activent ensemble (plus ou moins), comme une pulsation, puis se calment, puis s'activent de nouveau. L'intensité de l'activité cérébrale se manifeste par la fréquence de ces ondes. On divise ces ondes en quatre ou cinq fourchettes, dont les appellations viennent du grec ancien : Electroencéphalographie Activité électrique du cerveau •Les ondes cérébrales Ondes delta : de 0,5 à 4 Hz, celles du sommeil profond, sans rêve ; Ondes thêta : de 4 à 7 Hz, celles de la relaxation profonde, en plein éveil; Ondes alpha : de 8 à 13 Hz, celles de la relaxation légère et de l'éveil calme ; Ondes bêta : 14 Hz et plus, celles des activités courantes. Il arrive aussi qu'on parle d'ondes gamma qui se situeraient au-dessus de 30 ou 35 Hz et qui témoigneraient d'une grande activité cérébrale, comme pendant les processus créatifs ou de solutions de problèmes. Electroencéphalographie Activité électrique du cerveau •Les ondes cérébrales Mentionnons par ailleurs que le cerveau est divisé en deux hémisphères, puis en plusieurs aires, chacune ayant une fonction importante : aires du langage, de la sensibilité corporelle, de l'émotion, etc. En ce qui concerne les hémisphères, on sait qu'ils fonctionnent le plus souvent dans une relative indépendance, et que le gauche, généralement dominant, est le siège de la logique et du rationnel, tandis que le droit est celui de la créativité. Electroencéphalographie Activité électrique du cerveau •Quand le cerveau prend le rythme Plusieurs phénomènes extérieurs peuvent affecter le rythme des ondes cérébrales. En effet, certains types de pulsations sonores émises directement dans les oreilles peuvent induire, accélérer ou ralentir la fréquence des ondes en fonction du résultat recherché. Pour améliorer la qualité de détente et favoriser le sommeil, par exemple, on « invite » le cerveau à ralentir le rythme de ses ondes, qui pourrait graduellement passer de 14 à 4 Hz. Electroencéphalographie PLAN Activité électrique du cerveau; Electroencéphalographie; Appareils; Evolution. Electroencéphalographie Electroencéphalographie •Historique L'EEG ne s'est vraiment développée et répandue dans la pratique médicale courante, en particulier dans la pratique épileptologique, que dans les années 1950. Historiquement les courbes d'EEG étaient tracées sur des rouleaux de bandes de papier millimétrés afin d'être relus ensuite par les médecins neurologues pour y déceler d'éventuels signes cliniques. Aujourd'hui, le signal est numériquement converti et traité par ordinateur. Electroencéphalographie Electroencéphalographie •Utilisation médicale L’électroencéphalographie présente un intérêt, dans le diagnostic de l’épilepsie, des tumeurs cérébrales, des traumatismes crâniens et du cerveau, et de nombreuses maladies du système nerveux. Electroencéphalographie Electroencéphalographie •Production des champs détectés par le système L'excitation d'un neurone entraîne l'ouverture de canaux ioniques au niveau de sa membrane : il se crée un courant électrique dans les milieux intra et extracellulaires. Les courants intracellulaires (" courants sources " ou courants primaires -en noir sur le schéma) provoquent des déplacements d'ions à l'extérieur de la cellule (courants secondaires- en vert sur le schéma). La répartition de potentiel à la surface du scalp est liée aux courants secondaires. Electroencéphalographie Electroencéphalographie Electroencéphalographie •Production des champs détectés par le système Ces courants représentent l'activité de 10 000 à un million de neurones, activés en même temps, concentrés dans quelques millimètres cubes de cortex que l'on nomme macrocolonne. Chaque macrocolonne se comporte comme un dipôle électrique. L'activation d'un ensemble spatial de dipôles crée en tous points de l'espace un champ électromagnétique est une répartition de potentiel sur le scalp enregistrée en EEG. Electroencéphalographie Electroencéphalographie •Recueil des signaux d'EEG L'EEG demande un équipement plutôt léger : le détecteur est une électrode, formée par une cupule métallique de quelques millimètres fixée sur le scalp et qui enregistre les variations du potentiel électrique au point de fixation. Pour pouvoir localiser les générateurs, un minimum de 32 électrodes est nécessaire. Electroencéphalographie Electroencéphalographie Electroencéphalographie •Déroulement de l’examen L’EEG est obtenu au moyen d’électrodes placées sur le cuir chevelu maintenues en place par un casque élastique. L’examen standard dure environ 20 minutes. L’enregistrement commence par un tracé de repos, qui dure environ 10 minutes, avec les yeux fermés puis ouverts, ensuite par 2 épreuves de stimulation. Electroencéphalographie Electroencéphalographie •Déroulement de l’examen L’épreuve de l’hyperpnée : pendant plusieurs minutes, le patient doit respirer profondément et souffler. Cette épreuve permet de mettre en évidence des anomalies ou d’induire des crises. L’épreuve de stimulation lumineuse : le patient est soumis à des flashs lumineux (yeux fermés et ouverts) avec des fréquences différentes. Elle permet de montrer une éventuelle sensibilité à la lumière chez certains patients et pouvant favoriser l’apparition de crises d’épilepsie. Electroencéphalographie PLAN Activité électrique du cerveau; Electroencéphalographie; Appareils; Evolution. Electroencéphalographie Appareillage L’électroencéphalographe possède beaucoup d’éléments communs à l’électrocardiographe. Les électrodes sont très proches, le système de dérivations est identique (ici, c’est souvent une électrode placée sur le lobe de l’oreille qui sert de référence), les amplificateurs sont semblables. Electroencéphalographie Appareillage •Electrodes L’électroencéphalographie présente l’intérêt d’être une méthode non invasive, c’est à dire peu traumatisante pour le sujet, contrairement à l’injection ou l’inhalation d’un radioisotope de durée de vie très brève pour l’IRM. C’est pourquoi on utilise des simples électrodes de surfaces. Les électrodes sont donc très proches de celles employées pour l’électrocardiographie. Elles sont basées sur le même principe, seule leur taille est différente. Leur nombre est en général d’une vingtaine (dans des examens très spécialisé, on peut monter à une centaine). Electroencéphalographie Appareillage •Electrodes Electroencéphalographie Appareillage •Electronique associée On trouve des schémas d’ensemble, comme celui-ci : Electroencéphalographie Appareillage •Amplification Les différences de potentiels captées par des électrodes distantes de 3 à 5 cm se situent entre 10 et 200 µV. Les amplificateurs utilisés doivent donc avoir un gain élevé. Ils sont constitués par un préamplificateur dont le bruit de fond est inférieur à 5 µV et un post-amplificateur à liaison continue. Des commandes manuelles permettent de modifier le gain d’amplification entre 10 et 300 µv/cm. Les différences de potentiels qui se manifestent à la surface du crâne s’établissent entre 1 cycle par seconde environ, et plusieurs dizaines de cycles par secondes. Electroencéphalographie Appareillage •Par rapport à l’ECG L’amplitude des signaux d’EEG est plus faible que ceux de l’ECG, c’est pourquoi les critères définissant les amplificateurs des EEG sont plus exigeants que ceux de l’ECG. Le rapport de réjection de mode commun doit être d’au moins 80 dB. De plus, durant l’enregistrement, il est nécessaire que le local soit faiblement exposé aux champs électriques extérieurs, car la mesure est très sensible. Cependant, la réponse en basse fréquence n’a pas besoin d’être aussi bonne pour l’EEG que celle de l’ECG. Electroencéphalographie Appareillage •Traitement du signal On peut citer les techniques de moyennage qui permettent extraire le signal d’un bruit de fond. Des filtres peuvent être employés pour atténuer soit les fréquences rapides soit les fréquences lentes. Ces atténuations sont en effet parfois nécessaires pour éliminer les composantes rapides ou lentes des différences de potentiel, qui peuvent s’avérer être d’origine extra-cérébrale, ou pour mettre en valeur une bande passante spécifique. Electroencéphalographie Analyse interprétative de l'EEG et principales indications en pratique Electroencéphalographie Analyse interprétative de l'EEG et principales indications en pratique Les résultats d'un EEG, s'ils sont interprétés indépendamment du contexte clinique et des autres examens demandés, n'ont pas de valeur diagnostique intrinsèque. En effet, un tracé normal ne permet pas d'exclure la possibilité d'une épilepsie non-détectée. En ce qui concerne l'épilepsie les tracés électro-encéphalographiques mettent en évidence certaines figures graphiques tels que les pointes et les pointes ondes qui permettent de s'orienter vers un diagnostic d'épilepsie. Electroencéphalographie Analyse interprétative de l'EEG et principales indications en pratique Outre l'épilepsie, l'EEG est indiqué dans : Le diagnostic d'un état de mort cérébral; Les troubles de la conscience et de la vigilance (coma, confusion) ; Les troubles du sommeil; Les encéphalites nécrosantes comme la méningoencéphalite herpétique; Electroencéphalographie PLAN Activité électrique du cerveau; Electroencéphalographie; Appareils; Evolution. Electroencéphalographie Evolutions Le reste de la chaîne présente actuellement plusieurs évolutions : Miniaturisation de l’équipement (mise au point d’enregistreurs portatifs de la taille d’un baladeur, qui permettent un enregistrement ambulatoire sur 24 heures) ; Numérisation des signaux ; Traitement numérique du signal d’EEG en vue d’extraire d’avantages d’information. Electroencéphalographie Evolutions •Localisation spatiale A priori, l’EEG ne permet pas de faire de l’imagerie, mais recueille simplement des signaux électriques. Des chercheurs ont trouvé des algorithmes qui permettent une localisation spatiale des événements. Pour cela, ils sont partis de résultats obtenus par uploads/s3/ electroencephalogramme.pdf