Électro-encéphalographie

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L'électro-encéphalographie (EEG) est une méthode d'exploration cérébrale qui mesure l'activité électrique du cerveau par des électrodes placées sur le cuir chevelu souvent représentée sous la forme d'un tracé appelé électro-encéphalogramme. Comparable à l'électrocardiogramme qui permet d'étudier le fonctionnement du cœur, l'EEG est un examen indolore et non-invasif qui renseigne sur l'activité neurophysiologique du cerveau au cours du temps et en particulier du cortex cérébral soit dans un but diagnostique en neurologie, soit dans la recherche en neurosciences cognitives. Le signal électrique à la base de l'EEG est la résultante de la sommation des potentiels d'action post-synaptiques synchrones issus d'un grand nombre de neurones. On parle aussi d'électro-encéphalographie intra-crânienne (iEEG), sous-durale ou stéréotaxique (sEEG) pour désigner des mesures de l'activité électrique du cerveau effectuées à partir d'électrodes implantées sous la surface du crâne, soit à la surface soit en profondeur du tissu cérébral.

Principe de fonctionnement[modifier | modifier le code]

Le premier EEG, enregistré par Hans Berger,publié en 1929.

L’invention de l’électroencéphalographie est généralement attribuée au scientifique et médecin britannique Richard Caton en 1875[1]. Le neurologue allemand Hans Berger fut le premier à l'étudier chez l'homme dans les années 1920 et enregistra le premier signal d’activité cérébrale en 1924 mais le publia en 1929[réf. souhaitée]. Ses travaux furent repris et complétés par le britannique Edgar Douglas Adrian, qui obtint en 1932 le Prix Nobel de physiologie. 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.

Étant donné la faiblesse du signal électrique produit par les neurones, il est nécessaire d'amplifier le potentiel électrique mesuré à la surface du cuir chevelu. Historiquement les courbes d'EEG étaient tracées sur des rouleaux de bandes de papier millimétré afin d'être relus ensuite par les médecins neurologues pour y déceler d'éventuels signes. Aujourd'hui, le signal est capté sans contact converti numériquement et traité par ordinateur, on pourrait y déceler les cinq sens ainsi que la pensée humaine, ouvrant la porte à la télépathie.

Examen EEG[modifier | modifier le code]

On enregistre un électroencéphalogramme standard chez un patient éveillé, en position allongée, détendu ou en position assise. On peut alors étudier l'influence de l'ouverture des yeux par rapport aux yeux fermés, de périodes d'hyperpnée, de la stimulation lumineuse intermittente. Sur un tracé EEG, il est possible d'identifier des activités électriques cérébrales rythmiques. Ces rythmes cérébraux sont classés selon leur fréquence et permettent, par exemple, d'identifier ou de caractériser des états psychologiques en neurosciences fondamentales, ou pathologiques, en neurologie clinique.

Phénomènes visibles en EEG[modifier | modifier le code]

Article détaillé : rythme cérébral.

On observe 5 phénomènes:

  • le rythme alpha qui est fait d'ondes régulières de fréquence comprise entre 8 et 12 HZ et d'amplitude comprise entre 25 et 100 µV. Ce rythme est trouvé surtout dans les régions occipitales et un peu dans les zones antérieures.
  • Puis, on trouve des rythmes bêta ou dits rapides qui auront une fréquence de 13 à 30 Hz mais d'amplitude réduite (de 5 à 15 µV), dans les régions fronto-rolandiques.

Et les trois paramètres modifiables:

  • L'ouverture des yeux ne conserve que les rythmes rapides.
  • L'hyperpnée est normalement peu active, mais, et surtout si elle est énergiquement exécutée, elle peut ralentir le tracé et faire apparaître des bouffées d'ondes lentes bilatérales à prédominance antérieure sans signification pathologique précise, notamment si elles sont symétriques.
  • La stimulation lumineuse intermittente provoque sur les aires visuelles, occipitales, des réponses de même fréquence, avec parfois des rythmes harmoniques ou sous-harmoniques.

Analyse interprétative de l'EEG et principales indications en pratique[modifier | modifier le code]

Une seconde du signal EEG

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. L'EEG contribue aussi à apprécier le retentissement du traitement ou à mesurer les effets d'un réajustement thérapeutique.

L'épilepsie constitue sans aucun doute la pathologie la mieux et la plus étudiée par électroencéphalographie. Mais d'autres affections du système nerveux central peuvent nécessiter un électroencéphalogramme comme moyen d'investigation.

Outre l'épilepsie, l'EEG est indiqué dans :

L'EEG permet de mesurer l'activité cérébrale avec une grande précision temporelle, milliseconde par milliseconde. Elle renseigne donc sur d'éventuelles altérations fonctionnelles dans la dynamique de l'activité neuroélectrique (ralentissement, activité EEG pathologique, organisation "critique" de l'activité...).

Par contre, le potentiel électrique mesuré en EEG est très faible et très diffusé ce qui limite l'information spatiale fournie par l'examen EEG. Il est donc difficile de déterminer quelles sont les structures cérébrales d'où provient le signal EEG qu'il soit normal ou pathologique. Par conséquent, l'EEG est souvent utilisé conjointement avec d’autres techniques d'imagerie cérébrale (TEP, scanner, IRM).

En 2012, des chercheurs de l'université d'Oxford ont montré que l'on pouvait déceler des informations concrètes et personnelles à une personne en la soumettant à un électro-encéphalogramme en même temps qu'à des questions et en faisant défiler des images : l'activité cérébrale spécifique aux cas de reconnaissances d'informations personnelles permet de repérer ces dernières, avec un taux de réussite compris entre 15 % et 40 % au-dessus d'une méthode aléatoire[2].

Usage artistique de l'électro-encéphalographie[modifier | modifier le code]

Grégory Chatonsky a réalisé plusieurs œuvres utilisant l'électro-encéphalographie telles que Suspension de l'attention[3] (2013), Head edit[4] (2011) et Emotional State[5] (2011)[6].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Swartz B., « The advantages of digital over analog recording techniques », Electroencephalography and Clinical Neurophysiology , vol. 106, no 2,‎ 1998, p. 113–7. (PMID 9741771, DOI 10.1016/S0013-4694(97)00113-2)
  2. Peut-on extraire des données de votre cerveau ?, article du site lemonde.fr, publié le 31 octobre 2012
  3. http://chatonsky.net/projects/suspension-of-attention/
  4. http://chatonsky.net/projects/head-edit/
  5. http://chatonsky.net/projects/emotional-state/
  6. Peut-on tout contrôler par la pensée ?, L'atelier, Simon Guigue et Arthur de Villemandy http://www.atelier.net/trends/articles/controler-pensee_431140

Articles connexes[modifier | modifier le code]