A chaque instant, les cellules du cerveau (neurones) communiquent entre elles et échangent des informations. Ceci produit une activité électromagnétique que nous pouvons enregistrer en plaçant des capteurs sur la tête. Depuis les années 30, les médecins utilisent ces propriétés électriques des neurones pour avoir un indice sur le fonctionnement du cerveau. En médecine, cette technique est essentiellement utilisée pour la détection des épilepsies. En recherche, nous utilisons ces propriétés électriques pour localiser les étapes de traitement d’un stimulus.
Fred (C’est pas sorcier, FR3) est venu au laboratoire
Comprendre le traitement d’un stimulus grâce aux potentiels évoqués
Pratiquement, l’électro-encéphalographie, ou EEG, consiste en l’enregistrement de l’activité électrique du cerveau par des capteurs posés sur la tête. Lorsque l’on présente un stimulus, comme une lumière, une image ou un son, la région cérébrale qui traite ce stimulus va modifier son activité neuronale et donc l’activité électrique recueillie à la surface de la tête. Comme le cerveau ne reste jamais inactif, cette modification est perdue dans l’activité cérébrale de fond. Mais si on répète de nombreuses fois la même tâche, on peut, par moyennage, extraire la séquence des événements électriques entraînés par cette tâche. En effet, une syllabe est toujours perçue de la même façon et donc sa présentation est toujours suivie des mêmes modifications électriques. Par contre, le reste de l’activité électrique du cerveau qui n’est pas liée au traitement de la syllabe est positif ou négatif de façon aléatoire.
Sur cette image, la réponse électrique (ou potentiel) liée à la perception de la syllabe est perdue dans l’activité électrique globale (A) mais apparaît lorsque l’on moyenne les réponses entre elles (B). A gauche est présentée la réponse à la syllabe enregistrée à partir d’une électrode posée sur le haut de la tête permettant de suivre le décours temporel de la réponse. A droite, les réponses de toutes les électrodes à un temps donné sont présentées suivant un code de couleur. Ceci permet de visualiser la topographie des réponses évoquées.
Lorsqu’on fait la moyenne de l’activité électrique enregistrée après la présentation de la syllabe, l’activité aléatoire disparaît, et seule l’activité qui s’est reproduit à chaque présentation de la syllabe reste visible, c’est ce qu’on appelle le potentiel évoqué. Ce potentiel évoqué consiste donc en une suite de positivités et de négativités et on étudie à quel temps ces évènements électriques se produisent et sur quel capteur.
Cette technique a une grande précision temporelle et permet de suivre la progression du traitement d’un stimulus de ms en ms. Par exemple, dès 100 ms une syllabe donne une réponse importante dans les régions auditives.
La localisation des régions cérébrales actives ne peut cependant être que supposée avec les potentiels évoqués. En effet, du fait de la diffusion du champ électrique, il est difficile de savoir l’origine exacte des activités que l’on mesure à la surface de la tête, et donc de localiser les régions cérébrales actives à un moment donné. Néanmoins, grâce à l’utilisation de modèles anatomiques plus précis obtenus par IRM et grâce au développement d’outils mathématiques de plus en plus performances, ces hypothèses sur les sources corticales du potentiel de surface deviennent plus précises et permettent aujourd’hui d’obtenir des résultats intéressants, notamment chez les nourrissons.
Comment se passe une étude en potentiels évoqués?
Un filet de 129 capteurs est placé sur la tête de l’enfant. Il est très léger et les bébés l’oublient très vite. Ces capteurs ne font qu’enregistrer. Il s’agit du même genre de capteurs que ceux utilisés pour enregistrer le coeur (ECG) ou les contractions utérines pendant l’accouchement (EMG) puis on présente des images sur un écran ou des sons. Généralement un son (ou une image) est répétée plusieurs fois puis un nouveau son (ou image) est introduit(e). Tant que l’enfant est intéressé, l’expérience se poursuit. Cela peut aller de quelques minutes à parfois 30 mn pour les plus patients. Pour certaines études, le bébé peut s’endormir. Pour d’autres, il faut qu’il reste attentif. Il est toujours très intéressant pour les parents de voir leur bébé réagir et beaucoup sont très étonnés de le découvrir déjà si compétent.
Bien sûr, les parents restent toujours avec leur enfant. Suivant son âge, il ou elle reste sur leurs genoux ou est assis(e) sur un fauteuil adapté.
