br neuro physio
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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
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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 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
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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
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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
CNRS UPR 640 - LENA
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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