EEG et potentiels évoqués
Berger, 1929 Dawson, 1951
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MEG-EEG spontané : les rythmes
RythmesEEG spontané
alpha
mu
bêta
thêta
delta
gamma
Transformée de Fourier
10-100 µV
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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 :
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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 µVFragmentation de l’alphaAccentuation du bêtaApparition 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
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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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La bande gamma
centrée autour de 40 Hz
Perception visuelle chez le chat
Liage perceptif et intégration cognitive chez l’homme
DésynchronisationSynchronisationRodriguez et al., 1999
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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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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
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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 msEn MEG: Mxxx, champ magnétique culminant à xxx ms
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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
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
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
MEG EEG
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PE auditifs ou PEA
MEG EEG
Giard et al., 1994
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PE visuels ou PEV
Sources corticales, occipitales
EEG
MEG
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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
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
P300 (Sutton et al., 1965, 1967)
Cz
Pz
onde positive, pariétale, étendue
amplitude inversement proportionnelle à la 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
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
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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Readiness potential, RP
Slow (positive) wave
N400
P3b
N2b
P3a⇒
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
⇒ Processuspost-décisionnels
⇒ Traitement sémantiqueGevins et Cutillo, 1986
Contreparties magnétiques ?
Processing Negativity
Processing Negativity (PN) ⇔ Sustained Field (SF) ?
PN = Attended- Ignored
Rif et al., 1991
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Contreparties magnétiques ?
MMNm
MMN = Deviant (*, rare) - Standard (frequent)
Huotilainen et al., 1998
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Contreparties magnétiques ?
P300 (A.-C. Croizé)
Cz
Pz
560 ms ⇒ - P300 ≠ M300
- Générateurs ?
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Contreparties magnétiques ?
CNV (A.-M. Ferrandez, V. Pouthas)
Système de générateurs complexe
⇓
Modèles de sources distribuées
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Conclusion
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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