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Les zaps cérébraux peuvent-ils être démontrés par EEG ?

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Les zaps cérébraux s'expliquent par un bourdonnement électrique dans la tête et les symptômes surviennent lors du sevrage lent d'un antidépresseur ISRS.

Est-il possible de détecter les zaps cérébraux en plaçant des électrodes EEG aux endroits où de nombreuses personnes signalent que le phénomène se produit (cou, colonne vertébrale, bras, oreilles, yeux, lèvres) ?


Réponse courte
Je n'ai pas pu trouver d'études sur les corrélats EEG du syndrome d'arrêt des antidépresseurs.

Fond
« Brain zap » est un terme familier pour syndrome d'arrêt des antidépresseurs.

Notez que les sensations que vous mentionnez dans les bras, le cou et les lèvres etc sont probablement causées par des effets centraux (c'est à dire., dans le cerveau) qui évoquent des perceptions sensorielles comme si elles se produisaient en périphérie. Par conséquent, toute activité électrique associée au syndrome d'arrêt des antidépresseurs doit, probablement, être recherchée dans le cortex.

J'ai fait une recherche bibliographique surSyndrome d'arrêt des antidépresseurs ET EEGet je n'ai rien trouvé.

Les EEG est classiquement utilisé pour détecter des perturbations importantes dans le cerveau, comme activité épileptique. Les décharges épileptiques sont des événements paroxystiques caractérisés par l'entraînement synchrone de grandes parties du cortex dans l'activation. Parce que c'est le cortex qui est activé, les électrodes EEG sont juste au-dessus de l'endroit où se trouve l'activité et donc la captent facilement. De plus, le amplitude de l'activité EEG épileptique est très élevée par rapport à l'EEG de fond normal (Fig. 1), car de grandes parties du cortex se déclenchent de manière synchrone. La symptomatologie clinique de l'épilepsie s'exprime donc par des changements brutaux du comportement moteur (convulsions), une perte de conscience ou d'autres signes (Smith, 2005).

Ces zaps cérébraux sont des événements relativement bénins :

La plupart des cas de syndrome de sevrage durent entre une et quatre semaines, sont relativement bénins et se résolvent d'eux-mêmes…

(source : wikipédia)

Par conséquent, ces « zaps » peuvent ne pas apparaître si facilement au-dessus de l'EEG de fond. De plus, les décharges épileptiques se produisent souvent, même en l'absence de symptômes cliniques, elles sont donc facilement détectées. De plus, l'activité épileptique peut souvent être provoquée, par exemple en faisant clignoter un stroboscope devant le patient. L'activité évoquée peut plus facilement être enregistrée avec l'EEG car la fenêtre temporelle d'intérêt est définie. Les zaps cérébraux, en revanche, peuvent être moins fréquents et l'électrophysiologiste devrait simplement attendre qu'ils se produisent. Et même dans ce cas, une activité cérébrale légère peut ne pas être suffisamment différente de l'EEG de fond pour produire un signal approprié.


Fig. 1. L'EEG des décharges épileptiques apparaît clairement sur l'EEG de fond. source : Smith (2005)

Référence
- Forgeron, J Neurol Neurochirurgie Psychiatrie (2005); 76(SII) : ii2-7


Oscillations EEG : de la corrélation à la causalité

Déjà dans son premier rapport sur la découverte de l'EEG humain en 1929, Berger montrait un grand intérêt à élucider davantage les rôles fonctionnels des ondes alpha et bêta pour les activités mentales normales. Pendant ce temps, la plupart des processus cognitifs ont été liés à au moins une des bandes de fréquences traditionnelles dans la gamme delta, thêta, alpha, bêta et gamma. Bien que la richesse existante des données EEG corrélatives de haute qualité ait conduit de nombreux chercheurs à la conviction que les oscillations cérébrales sous-tendent divers processus sensoriels et cognitifs, un rôle causal ne peut être démontré qu'en modulant directement ces signaux oscillatoires. Dans cette revue, nous mettons en évidence plusieurs méthodes pour moduler sélectivement les oscillations neuronales, y compris le neurofeedback EEG, la stimulation sensorielle rythmique, la stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS) et la stimulation transcrânienne à courant alternatif (tACS). En particulier, nous discutons du tACS comme technique la plus récente pour moduler directement l'activité cérébrale oscillatoire. De telles études démontrant l'efficacité du tACS comprennent des rapports sur des effets purement comportementaux ou purement électrophysiologiques, sur la combinaison d'effets comportementaux avec des mesures EEG hors ligne ou sur des enregistrements tACS-EEG simultanés (en ligne). Alors que la plupart des études sur le tACS sont conçues pour moduler l'activité cérébrale rythmique en cours à une fréquence spécifique, des preuves récentes suggèrent que le tACS peut également moduler les interactions entre les fréquences. Dans l'ensemble, la modulation des oscillations neuronales permet de démontrer des liens de causalité entre les oscillations cérébrales et les processus cognitifs et d'obtenir des informations importantes sur le fonctionnement du cerveau humain.

Mots clés: Oscillations cérébrales EEG Electroencéphalographie Entraînement neuronal Stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS) Stimulation transcrânienne à courant alternatif (tACS).


L'oscillation EEG met en évidence une altération de l'activité cérébrale à l'état de repos chez les enfants rendus orphelins par le VIH/SIDA parental

Les événements indésirables survenus au début de la vie chez les enfants rendus orphelins par le VIH/SIDA parental peuvent avoir des effets durables sur la fonction cérébrale. Cependant, les données sont limitées concernant l'activation du cerveau pendant l'état de repos chez ces enfants. L'étude actuelle vise à étudier l'oscillation cérébrale au repos chez les enfants orphelins du VIH/SIDA à l'aide de données EEG à l'état de repos. Les données ont été dérivées d'une étude neurodéveloppementale plus vaste dans laquelle 90 enfants âgés de 9 à 17 ans rendus orphelins par le SIDA et 66 témoins appariés ont été recrutés par le biais des communautés locales et du système scolaire. Les enfants (63 orphelins et 65 témoins) qui avaient des données EEG à l'état de repos et qui ont rempli l'échelle d'évaluation Teacher-Child (T-CRS) ont été inclus dans l'analyse actuelle. Les résultats de l'EEG ont montré que les enfants orphelins du VIH/SIDA avaient une activité thêta accrue dans la région médiane, une activité bêta réduite dans l'hémisphère gauche et un rapport de puissance thêta/bêta globalement augmenté. De plus, le rapport thêta/bêta est positivement corrélé avec le problème d'apprentissage et les scores de passage à l'acte, et négativement corrélé avec l'orientation des tâches et les activités d'habiletés sociales des pairs. Les résultats confirment que les enfants orphelins du VIH/SIDA présentent une activité cérébrale différente par rapport aux témoins non orphelins et suggèrent également que les activités EEG à l'état de repos peuvent servir d'indicateurs utiles des problèmes de comportement des enfants.

Mots clés: Enfants rendus orphelins par le VIH/SIDA Chine Activité cérébrale EEG au repos.


Des chercheurs démontrent une communication directe de cerveau à cerveau chez des sujets humains

Dans une étude unique en son genre, une équipe internationale de neuroscientifiques et d'ingénieurs en robotique a démontré la viabilité de la communication directe de cerveau à cerveau chez l'homme. Récemment publié dans PLOS UN les découvertes très nouvelles décrivent la transmission réussie d'informations via Internet entre les cuirs chevelus intacts de deux sujets humains - situés à 5 000 miles l'un de l'autre.

"Nous voulions savoir si l'on pouvait communiquer directement entre deux personnes en lisant l'activité cérébrale d'une personne et en injectant l'activité cérébrale dans la deuxième personne, et le faire sur de grandes distances physiques en tirant parti des voies de communication existantes", explique co-auteur Alvaro Pascual-Leone, MD, PhD, directeur du Berenson-Allen Center for Noninvasive Brain Stimulation au Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) et professeur de neurologie à la Harvard Medical School. « L'une de ces voies est, bien sûr, Internet. Notre question est donc devenue : « Pouvons-nous développer une expérience qui contournerait la partie parlante ou dactylographiée d'Internet et établirait une communication directe de cerveau à cerveau entre des sujets situés loin de l'un l'autre en Inde et en France ?'”

Il s'est avéré que la réponse était “oui.”

Dans l'équivalent neuroscientifique de la messagerie instantanée, Pascual-Leone, avec Giulio Ruffini et Carles Grau à la tête d'une équipe de chercheurs de Starlab Barcelona, ​​Espagne, et Michel Berg, à la tête d'une équipe d'Axilum Robotics, Strasbourg, France, ont transmis avec succès les mots & #8220hola” et “ciao” dans une transmission de cerveau à cerveau assistée par ordinateur d'un endroit en Inde à un endroit en France à l'aide d'un électroencéphalogramme (EEG) lié à Internet et d'une stimulation magnétique transcrânienne assistée par robot et guidée par l'image (TMS).

Des études antérieures sur l'interaction cerveau-ordinateur (BCI) basée sur l'EEG ont généralement utilisé la communication entre un cerveau humain et un ordinateur. Dans ces études, des électrodes fixées au cuir chevelu d'une personne enregistrent les courants électriques dans le cerveau lorsqu'une personne réalise une action-pensée, comme penser consciemment à bouger le bras ou la jambe. L'ordinateur interprète ensuite ce signal et le traduit en une sortie de contrôle, telle qu'un robot ou un fauteuil roulant.

Mais, dans cette nouvelle étude, l'équipe de recherche a ajouté un deuxième cerveau humain à l'autre extrémité du système. Quatre participants en bonne santé, âgés de 28 à 50 ans, ont participé à l'étude. L'un des quatre sujets a été affecté à la branche d'interface cerveau-ordinateur (BCI) et était l'expéditeur des mots, les trois autres ont été affectés à la branche d'interface ordinateur-cerveau (CBI) des expériences et ont reçu les messages et ont dû comprendre eux.

Présentation du système de communication cerveau-à-cerveau (B2B).
Sur la gauche, le sous-système BCI est représenté schématiquement, y compris les électrodes sur le cortex moteur et le boîtier sans fil amplificateur/émetteur EEG dans le capuchon. L'imagerie motrice des pieds code la valeur du bit 0, celle des mains code la valeur du bit 1. A droite, le système CBI est illustré, mettant en évidence le rôle de l'orientation de la bobine pour le codage des deux valeurs de bit. La communication entre les composants BCI et CBI est assurée par Internet. Crédit Grau et al./PLOS ONE.

À l'aide de l'EEG, l'équipe de recherche a d'abord traduit les salutations “hola” et “ciao” en code binaire, puis a envoyé les résultats par courrier électronique de l'Inde à la France. Là, une interface ordinateur-cerveau a transmis le message au cerveau du récepteur par une stimulation cérébrale non invasive. Les sujets ont vécu cela comme des phosphènes, des éclairs de lumière dans leur vision périphérique. La lumière est apparue dans des séquences numériques qui ont permis au récepteur de décoder les informations contenues dans le message, et bien que les sujets n'aient déclaré rien ressentir, ils ont correctement reçu les salutations.

Une deuxième expérience similaire a été menée entre des individus en Espagne et en France, avec au final un taux d'erreur total de seulement 15 %, 11 % du côté du décodage et 5 % du côté du codage initial.

"En utilisant des neurotechnologies de précision avancées, notamment l'EEG sans fil et le TMS robotisé, nous avons pu transmettre directement et de manière non invasive une pensée d'une personne à une autre, sans qu'elle ait à parler ou à écrire", explique Pascual-Leone. C'est en soi une étape remarquable dans la communication humaine, mais pouvoir le faire sur une distance de milliers de kilomètres est une preuve de principe d'une importance cruciale pour le développement des communications de cerveau à cerveau. Nous pensons que ces expériences représentent une première étape importante dans l'exploration de la possibilité de compléter ou de contourner la communication traditionnelle basée sur le langage ou la motricité.”

Les coauteurs de l'étude comprennent Romuald Ginhous, Alejandro Riera, Thanh Lam Nguyen, Hubert Chauvat et Julia L. Amengual.


Corrélats EEG de l'état de repos de la consolidation de la mémoire

De nombreuses études démontrent que le sommeil post-entraînement est bénéfique pour la mémoire humaine. Dans le même temps, des données émergentes suggèrent que d'autres états de repos peuvent également faciliter la consolidation. Afin d'identifier les conditions dans lesquelles les états de repos sans sommeil profitent à la mémoire, nous avons mené une étude EEG (électroencéphalographique) de la rétention de la mémoire verbale pendant 15 minutes de repos les yeux fermés. Les participants (n=26) ont écouté une courte histoire puis se sont reposés les yeux fermés ou ont effectué une tâche de distraction pendant 15 minutes. Un test de rappel différé a été administré immédiatement après la période de repos. Nous avons trouvé, tout d'abord, ce repos tranquille amélioré la mémoire pour la nouvelle. L'amélioration de la mémoire était associée à une signature EEG particulière d'une activité oscillatoire lente accrue (<1Hz), de concert avec une activité alpha réduite (8-12Hz). L'errance mentale pendant l'intervalle de rétention était également associée à une amélioration de la mémoire. Ces observations suggèrent qu'une courte période de repos calme peut faciliter la mémoire, et que cela peut se produire via un processus actif de consolidation soutenu par une activité EEG oscillatoire lente et caractérisé par une diminution de l'attention à l'environnement extérieur. Des rythmes EEG oscillatoires lents sont proposés pour faciliter la consolidation de la mémoire pendant le sommeil en favorisant la communication hippocampique-corticale. Nos résultats suggèrent que les oscillations lentes de l'EEG pourraient également jouer un rôle important dans la consolidation de la mémoire pendant d'autres états de repos.

Mots clés: Alpha EEG Consolidation de la mémoire Errance mentale État de repos Sommeil Oscillation lente Mémoire verbale.


L'EEG haute densité produit une image dynamique de la source du signal cérébral

Sommaire: Les chercheurs combinent l'apprentissage automatique, l'EEG et une nouvelle technologie d'imagerie fonctionnelle pour cartographier dynamiquement une source de signaux neuronaux et les réseaux cérébraux sous-jacents.

La source: L'université de Carnegie Mellon

Marquant une étape majeure sur la voie de la réalisation des objectifs de l'initiative NIH BRAIN, les recherches du chef du département de génie biomédical de Carnegie Mellon, Bin He, font progresser l'électroencéphalographie à haute densité (EEG) en tant que futur paradigme de la neuroimagerie fonctionnelle dynamique.

L'initiative NIH Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) incite les chercheurs à « produire une nouvelle image dynamique révolutionnaire du cerveau qui, pour la première fois, montre comment les cellules individuelles et les circuits neuronaux complexes interagissent à la fois dans le temps et dans l'espace ». 8221 Une technique idéale pour l'imagerie fonctionnelle du cerveau humain, l'une des principales priorités de l'initiative, représenterait l'activité cérébrale avec une résolution temporelle élevée, une résolution spatiale élevée et une large couverture spatiale.

Carnegie Mellon’s Il a fait un grand pas en avant dans le domaine de la neuroimagerie fonctionnelle. Une étude financée par le NIH qui a duré plusieurs années et qui a examiné des dizaines de patients épileptiques a produit une nouvelle technologie d'imagerie source qui utilise des enregistrements EEG à haute densité pour cartographier les réseaux cérébraux sous-jacents. Publié dans Communication Nature, cette recherche est un grand pas vers l'établissement de la capacité d'imager dynamiquement la fonction et le dysfonctionnement du cerveau humain. Cela pourrait fournir des informations importantes sur l'endroit et la manière dont le traitement de l'information sous-jacent se produit.

L'EEG est depuis longtemps l'une des méthodes fonctionnelles les plus efficaces disponibles pour la cartographie du cerveau humain. Il prend des lectures en quelques millisecondes, mais la technologie a toujours du mal à déterminer l'étendue spatiale de l'activité dans le cerveau. L'approche proposée par He et son équipe peut estimer avec précision pour la première fois la taille et l'étendue des zones actives dans le cerveau en utilisant l'EEG à haute densité, ainsi que les interactions entre les régions fonctionnellement liées. Leurs résultats ont été validés à l'aide d'enregistrements cliniques réalisés à la Mayo Clinic, analysant un total de 1 027 pointes EEG et 86 crises enregistrées chez 36 patients.

La méthode de l'équipe, appelée technique FAST-IRES (rapide spatio-temporelle repondérée de manière itérative des bords), utilise l'apprentissage automatique pour estimer objectivement les sources et l'activité des signaux au fur et à mesure qu'elles varient dans le temps. Contrairement aux techniques d'imagerie antérieures, il ne nécessite aucun algorithme ad hoc ou intervention humaine pour déterminer l'étendue de la source et ne nécessite qu'une contribution intuitive minimale de la part des médecins.

FAST-IRES pourrait avoir un impact majeur sur la recherche et le traitement de divers troubles neurologiques et mentaux tels que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, les accidents vasculaires cérébraux, la douleur chronique et même la dépression. Cependant, cette méthode a un impact unique et le plus immédiat pour les personnes souffrant d'épilepsie résistante aux médicaments.

Environ un pour cent de la population mondiale souffre d'épilepsie, et environ un tiers des cas sont résistants aux médicaments, nécessitant une intervention chirurgicale. Pourtant, jusqu'à présent, aucune modalité d'imagerie non invasive actuelle n'a la spécificité spatiale pour déterminer avec précision la zone épileptogène (EZ), qui représente la quantité minimale de tissu qui doit être retiré pour arrêter les crises.

"En analysant les réseaux d'épilepsie avec notre cadre FAST-IRES proposé, nous avons démontré que l'EZ peut être déterminée de manière objective et non invasive avec une grande précision à partir d'enregistrements EEG haute densité du cuir chevelu", ont écrit He et ses co-auteurs.

Ces résultats ont été validés par rapport aux lectures d'enregistrements intracrâniens invasifs conventionnels et aux résultats chirurgicaux de chaque patient, prouvant l'efficacité de FAST-IRES’.

L'étude marque également l'une des premières fois que l'EEG à haute densité a été utilisé pour étudier les crises d'épilepsie. La technologie d'imagerie la plus puissante, contenant plus du double des électrodes généralement utilisées en milieu clinique, est désormais disponible pour les patients traités à la clinique Mayo. Il pense qu'au cours des cinq prochaines années, la méthodologie FAST-IRES commencera à avoir un impact sur la façon dont nous comprenons un certain nombre de troubles neurologiques.

Les sources de signaux sont mesurées avec un EEG haute densité et leur étendue est simulée et estimée à l'aide de l'apprentissage automatique. Les résultats sont comparés aux constatations cliniques. L'image est créditée au College of Engineering.

"Ce travail démontre que l'imagerie de la source EEG peut devenir le paradigme non invasif de résolution spatiale et temporelle élevée pour la technologie d'imagerie du cerveau humain, un objectif important de l'initiative BRAIN", a déclaré He, qui a été membre de le groupe de travail multi-conseils du NIH BRAIN de 2015 à 2019.

Ses recherches peuvent changer la vie des personnes souffrant d'épilepsie et pourraient profiter aux chercheurs et aux médecins dans les domaines de la neurologie, de la neurochirurgie et des neurosciences humaines. Ce travail rapproche le NIH et la communauté scientifique d'une nouvelle image dynamique révolutionnaire du cerveau.

Le travail est une collaboration de plusieurs années avec l'équipe du Dr Gregory Worrell à la Mayo Clinic, Rochester. Parmi les autres collaborateurs de l'article figuraient le premier auteur Abbas Sohrabpour, un associé postdoctoral BME, les co-auteurs Zhengxiang Cai et Shuai Ye, BME Ph.D. étudiants du laboratoire He’s et co-auteurs cliniques Gregory Worrell et Benjamin Brinkmann de la Mayo Clinic.

Le financement: Ce travail a été soutenu en partie par le National Institute of Neurological Disorders and Stroke, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, National Institute of Mental Health et National Center for Complementary and Integrative Health.


DÉMENCE

L'EEG serait un outil puissant s'il était capable de faire la distinction de manière fiable entre les personnes bien inquiètes et celles présentant des troubles cognitifs minimes/légers, ou de prédire quels patients développeront un déclin cognitif progressif. En pratique, l'EEG est généralement normal jusqu'à ce qu'il y ait peu de doute clinique sur la probabilité de démence.On ne sait pas encore si les méthodologies EEG quantitatives, qui identifient les anomalies de fréquence ou de distribution spatiale des rythmes cérébraux non clairement visibles à l'œil, ou les études EEG longitudinales chez un patient individuel, seront plus utiles sur le plan diagnostique, en particulier dans la détection précoce des démences.

Il y a un changement limité dans l'EEG dans le cerveau vieillissant normal. Après l'âge de 85 ans, la fréquence du rythme diminue légèrement jusqu'à environ 7-8 Hz. Des ondes lentes temporelles isolées ou intermittentes peuvent être observées chez jusqu'à un tiers des sujets sains de plus de 65 ans. Leur fondement et leur importance pathologique sont incertains, mais des facteurs vasculaires sont probables.

L'interprétation des études qui ont évalué l'EEG dans diverses maladies neurodégénératives est aggravée par l'imprécision du diagnostic purement clinique et des données neuropathologiques limitées, l'inclusion de cas à divers stades de la maladie, des groupes témoins inadéquats et une description parfois peu claire des résultats de l'EEG. Néanmoins, certains commentaires généraux peuvent être faits sur la gamme de changements EEG qui sont attendus dans les démences les plus courantes.

La maladie d'Alzheimer

Au stade précoce, avec une déficience cognitive légère, l'EEG est généralement normal. Au fur et à mesure que la maladie progresse, le rythme ralentit en fréquence puis disparaît, et chez le patient dément modérément ou sévèrement, l'EEG est dominé par une activité lente. Les anomalies sont généralement diffuses, mais peuvent parfois être accentuées ou être plus prononcées sur les lobes frontaux ou temporaux. Quelques patients présentent des ondes aiguës périodiques ou des décharges épileptiformes, qui peuvent être associées à des secousses myocloniques ou à des convulsions, mais s'il existe des signes cliniques importants et atypiques, d'autres diagnostics doivent être envisagés. Un certain nombre de petites séries de cas ont rapporté des patients chez lesquels un dysfonctionnement de la mémoire apparemment progressif se présentant comme une démence est dû à des crises partielles complexes non reconnues. Ces patients présentent des décharges épileptiformes sur les lobes temporaux, et l'introduction d'un traitement médicamenteux antiépileptique conduit à une amélioration du déficit cognitif. Les indicateurs de tels cas incluent des antécédents d'épilepsie, une fluctuation de la fonction mnésique et l'absence de détérioration progressive lors de tests psychométriques répétés. Il peut être nécessaire dans certains cas de surveiller l'EEG intercritique jusqu'à 24 heures pour identifier les décharges épileptiformes se produisant uniquement pendant le sommeil nocturne.

La démence vasculaire

Le rythme α peut être préservé plus longtemps que dans la maladie d'Alzheimer, ou il peut y avoir une activité lente intermittente temporelle importante.

Démence à corps de Lewy

Certaines études transversales ont rapporté un degré plus élevé de ralentissement de l'EEG et une activité plus lente focale dans les régions temporales dans la démence à corps de Lewy par rapport à la maladie d'Alzheimer.

Démence lobaire fronto-temporale (FTLD)

On dit généralement que l'EEG est normal dans le FTLD. Cependant, la réévaluation des résultats de l'EEG avec l'avantage d'une confirmation pathologique du diagnostic dans un plus grand nombre de cas montre qu'un ralentissement se produit jusqu'à 60%, avec une corrélation entre le degré d'anomalie de l'EEG et la démence. Les anomalies sont plus prononcées chez les patients présentant une variante du lobe temporal FTLD. Par conséquent, l'EEG n'est pas un discriminateur fiable entre la FTLD et la maladie d'Alzheimer, que ce soit aux stades précoces ou tardifs de ces troubles.

Pseudodémence

En raison d'une maladie psychiatrique, l'EEG est normal.

Maladie de Creutzfeldt-Jacob (MCJ) et autres troubles à prions

Les complexes périodiques (PC) sont une constatation EEG suffisamment caractéristique dans la MCJ sporadique (sMCJ) pour que ce modèle soit inclus par l'Organisation mondiale de la santé comme l'un des critères de diagnostic. Les complexes ont généralement une distribution bilatérale ou généralisée et un taux de répétition d'environ 1 Hz (allant de 0,5 à 2 Hz). Des secousses myocloniques sont généralement présentes lorsque le PC se développe et peuvent ou non être verrouillées dans le temps sur les complexes. Des variations se produisent - des complexes focaux ou latéralisés ont été rapportés (comme le PC occipital dans la variante Heidenhain), et la morphologie des complexes chevauche celle des ondes triphasiques et des DEP. Sans surprise, les manuels fournissent rarement une définition claire de ce qui constitue un complexe périodique. Le groupe allemand de surveillance de la MCJ a proposé des critères de diagnostic EEG objectifs à des fins d'études épidémiologiques ou multicentriques :

potentiels cérébraux strictement périodiques (la plupart d'une durée de 100 à 600 ms) avec un intervalle intercomplexe de 0,5 à 2 secondes

complexes généralisés et latéralisés acceptés

au moins cinq intervalles répétitifs pour exclure une activité semi-périodique.

Environ 65% des patients atteints de sMCJ montreront PC dans l'EEG. Cependant, aux premiers stades de la maladie, l'EEG peut être relativement normal ou non spécifiquement lent, et des enregistrements en série doivent être effectués toutes les 3 à 4 semaines, en cas de suspicion de MCJ. L'absence de CP dans l'EEG après une durée de maladie de 12 semaines a été considérée comme un indice fort contre le diagnostic de MCJ, à moins qu'il ne s'agisse de la forme atypique de longue durée. En plus de la PC, l'EEG montre une modification progressive des rythmes cérébraux de fond, avec une perte d'activité normale, une augmentation de l'activité lente, puis une diminution de l'amplitude, avec éventuellement une apparence sans relief entre les complexes (fig 3). Les CP disparaissent généralement au stade terminal de la maladie.

Résultats caractéristiques de l'EEG dans la maladie de Creutzfeldt-Jacob sporadique (sMCJ) : complexes périodiques à environ 1 par seconde et fond sans relief de très faible amplitude entre les complexes.

La raison pour laquelle les CP ne sont pas observées chez une minorité significative de patients atteints de MCJ n'est pas claire. L'occurrence de la périodicité peut dépendre de la façon dont la maladie affecte de manière diffuse ou extensive le cortex, qui à son tour peut être influencée par des facteurs moléculaires et génétiques. Les PC dans l'EEG sont fortement corrélées avec l'homozygotie ou l'hétérozygotie de la méthionine au codon 129 du gène de la protéine prion, et avec la protéine prion pathologique de type 2.

Bien que la spécificité diagnostique des CP pour la sMCJ soit élevée (environ 90 à 95 %), les CP ne sont pas pathognomoniques de la sMCJ - elles sont décrites dans d'autres démences (maladie d'Alzheimer, corps de Lewy, vasculaires) et des encéphalopathies toxiques telles que celles causées par le lithium. Cependant, le contexte clinique est primordial. Dans une étude récente basée sur l'autopsie, la combinaison d'un EEG typique et de résultats cliniques typiques a donné une valeur prédictive positive de 99 % pour la sMCJ. Espérons qu'avec le temps, les critères cliniques et EEG ainsi que d'autres données (protéine 14-3-3 dans le LCR et l'IRM) fourniront un diagnostic ante mortem sécurisé de la sMCJ sans avoir besoin de biopsie cérébrale.

La présence de CP permet d'écarter d'autres troubles à prions ou encéphalopathies spongiformes transmissibles. Les CP ne sont pas retrouvés dans le kuru, l'insomnie fatale familiale, le syndrome de Gerstmann-Staussler-Scheinker (à l'exception de très rares cas) ou dans la variante de la MCJ.

Le chevauchement entre ondes triphasiques, décharges épileptiformes périodiques et complexes périodiques

La morphologie et d'autres caractéristiques EEG de ces différents phénomènes se chevauchent. La fluctuation peut donner l'apparence ou l'impression d'une activité épileptique, et la PC peut être supprimée ou atténuée par le diazépam. Ainsi, même les électroencéphalographes expérimentés peuvent avoir des difficultés à distinguer un état de mal non convulsif d'une encéphalopathie toxique ou métabolique aiguë/subaiguë, ou d'une démence à évolution rapide. Comme toujours, l'interprétation de l'EEG doit se faire dans le contexte clinique et en conjonction avec d'autres données de laboratoire. Quelques cas de sMCJ présentant un état partiel complexe ont été rapportés, avec une réponse clinique et EEG variable au traitement antiépileptique. Il n'est pas certain que ces patients présentent réellement un état de mal épileptique dans le cadre de l'encéphalopathie spongiforme. Plus probablement, un diagnostic erroné se produit parce que l'évolution clinique, le déclin du niveau de conscience et le développement de la CP dans l'EEG sont particulièrement rapides.

Un autre domaine problématique est l'importance des décharges épileptiformes périodiques (PED) en ce qui concerne les crises cliniques ou subcliniques. Les DEP surviennent lors de processus aigus (AVC, tumeurs et infections cérébrales) qui sont eux-mêmes associés à des crises d'épilepsie, à une altération du niveau de conscience et à un dysfonctionnement neurologique. Les DEP sont fortement corrélées aux crises réfractaires (notamment focales motrices, EPC, secondaires généralisées) et peuvent apparaître au cours d'un état de mal convulsif et non convulsif. Cependant, tous les patients atteints de DEP n'ont pas de convulsions. Comment alors décider si un traitement antiépileptique est nécessaire chez un patient présentant un dysfonctionnement neurologique ou un niveau de conscience altéré dont l'EEG montre des DEP ? De toute évidence, un traitement est nécessaire en cas de crises cliniques manifestes et prudent en cas d'antécédents d'épilepsie. Un traitement doit également être envisagé si un dysfonctionnement neurologique ou une altération du niveau de conscience fluctue ou est épisodique sur des périodes de quelques minutes ou peut-être des heures, suggérant une base critique. Il est moins certain que les caractéristiques EEG suggérant une activité épileptique électrographique nécessitent un traitement. L'identification des changements EEG critiques peut être difficile, même en utilisant des critères spécifiques tels que la rythmicité, la fréquence et l'évolution des décharges ou des caractéristiques périodiques, et ces critères ne sont pas utilisés de manière cohérente. De plus, de nombreux hôpitaux généraux de district au Royaume-Uni n'ont pas facilement accès à l'équipement EEG ou au personnel qualifié. La disponibilité du service de surveillance EEG continue est encore plus limitée. L'EEG de routine ne sera pas adéquat chez certains patients : il a été démontré que le coma et la présence de DEP permettent de prédire le délai (> 24 heures) avant la première crise chez les patients dont les crises sont détectées par l'EEG continu. Certaines autorités aux États-Unis préconisent un traitement antiépileptique agressif chez les patients comateux présentant des crises électrographiques répétitives ou des pointes/décharges périodiques continues, même en l'absence de signes cliniques de crises. Cependant, il n'existe aucune preuve solide provenant d'essais cliniques menés de manière appropriée pour une amélioration des résultats dans de tels cas.


Comment savoir si un cerveau est éveillé

Remarquablement, les scientifiques débattent encore de la manière de déterminer de manière fiable si quelqu'un est conscient. Cette question est d'une grande importance pratique lors de la prise de décisions médicales concernant l'anesthésie ou le traitement de patients en état végétatif ou dans le coma.

Actuellement, les chercheurs s'appuient sur diverses mesures d'un électroencéphalogramme, ou EEG, pour évaluer le niveau de conscience dans le cerveau. Une équipe de Michigan Medicine a pu démontrer, à l'aide de rats, que l'EEG ne correspond pas toujours à l'état de veille.

"L'EEG n'est pas nécessairement en corrélation avec le comportement", déclare Dinesh Pal, Ph.D., professeur adjoint d'anesthésiologie à l'U-M Medical School. "Nous soulevons plus de questions et demandons que les gens soient plus prudents lors de l'interprétation des données EEG."

Sous anesthésie, un EEG affichera une sorte de signature d'inconscience : une connectivité cérébrale réduite, des ondes lentes accrues, qui sont également associées à un sommeil profond, un état végétatif et un coma et une complexité ou un changement moindre de l'activité cérébrale au fil du temps.

S'appuyant sur les données d'une étude de 2018, Pal et son équipe voulaient voir ce qu'il advenait de ces mesures lorsqu'un cerveau était réveillé sous anesthésie. Pour ce faire, ils ont ciblé une zone du cerveau appelée cortex préfrontal médian, qui s'est avérée jouer un rôle dans l'attention, l'auto-traitement et la coordination de la conscience.

En utilisant un médicament dans cette partie du cerveau qui imite l'activité du neurotransmetteur acétylcholine, l'équipe a réussi à réveiller certains des rats afin qu'ils soient debout et se déplacent malgré le fait qu'ils recevaient une anesthésie continue. L'utilisation du même médicament à l'arrière du cerveau n'a pas réveillé les rats. Ainsi, les deux groupes de rats ont subi une anesthésie dans le cerveau, mais un seul groupe « s'est réveillé ».

Ensuite, "nous avons pris les données EEG et examiné les facteurs qui ont été considérés comme des corrélats de l'éveil. Nous avons pensé que si les animaux se réveillaient, même lorsqu'ils étaient encore exposés à l'anesthésie, ces facteurs devraient également revenir. Cependant, malgré l'éveil comportement, les EEG étaient les mêmes chez les rats en mouvement et les rats anesthésiés immobiles », explique Pal.

Qu'est-ce que cela signifie pour la capacité de l'EEG à refléter la conscience ? "L'étude soutient la possibilité que certaines caractéristiques de l'EEG ne capturent pas toujours avec précision le niveau de conscience chez les patients chirurgicaux", déclare l'auteur principal George A. Mashour, M.D., Ph.D., président du département d'anesthésiologie de l'UM.

Cependant, « l'EEG a probablement une valeur pour nous aider à comprendre si les patients sont inconscients. Par exemple, un EEG supprimé suggérerait une très forte probabilité d'inconscience pendant l'anesthésie générale. Cependant, l'utilisation de doses anesthésiques élevées pour supprimer l'EEG pourrait avoir d'autres conséquences, comme l'hypotension artérielle, que nous voulons éviter. Nous devrons donc continuer à être judicieux dans l'évaluation des nombreux indices disponibles, y compris les directives posologiques pharmacologiques, l'activité cérébrale et l'activité cardiovasculaire. »

Pal note qu'il existe un précédent physiologique pour un comportement de non-concordance EEG, par exemple, le cerveau d'une personne en sommeil paradoxal est presque identique à un cerveau éveillé. "Aucun moniteur n'est parfait, mais les moniteurs actuels que nous utilisons pour le cerveau sont bons et font leur travail la plupart du temps. Cependant, nos données suggèrent qu'il y a des exceptions."

Leur étude soulève des questions intrigantes sur la façon dont la conscience se reflète dans le cerveau, dit Pal. "Ces mesures ont de la valeur et nous devons faire plus d'études. Peut-être qu'elles sont associées à la conscience et à ce que nous appelons le contenu de la conscience. Avec les rats, nous ne savons pas, nous ne pouvons pas leur demander."


Communication directe de cerveau à cerveau démontrée chez des sujets humains

Dans une étude unique en son genre, une équipe internationale de neuroscientifiques et d'ingénieurs en robotique a démontré la viabilité de la communication directe de cerveau à cerveau chez l'homme. Récemment publié dans PLOS UN les découvertes très nouvelles décrivent la transmission réussie d'informations via Internet entre les cuirs chevelus intacts de deux sujets humains - situés à 5 000 miles l'un de l'autre.

"Nous voulions savoir si l'on pouvait communiquer directement entre deux personnes en lisant l'activité cérébrale d'une personne et en injectant l'activité cérébrale dans la deuxième personne, et le faire sur de grandes distances physiques en tirant parti des voies de communication existantes", explique le co-auteur Alvaro Pascual. -Leone, MD, PhD, directeur du Berenson-Allen Center for Noninvasive Brain Stimulation au Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) et professeur de neurologie à la Harvard Medical School. « L'une de ces voies est, bien sûr, Internet. Notre question est donc devenue : « Pourrions-nous développer une expérience qui contournerait la partie parlante ou dactylographiée d'Internet et établirait une communication directe de cerveau à cerveau entre des sujets éloignés les uns des autres » en Inde et en France ?'"

Il s'est avéré que la réponse était « oui ».

Dans l'équivalent neuroscientifique de la messagerie instantanée, Pascual-Leone, avec Giulio Ruffini et Carles Grau à la tête d'une équipe de chercheurs de Starlab Barcelona, ​​Espagne, et Michel Berg, à la tête d'une équipe d'Axilum Robotics, Strasbourg, France, ont réussi à transmettre les mots " hola" et "ciao" dans une transmission de cerveau à cerveau assistée par ordinateur d'un endroit en Inde à un endroit en France à l'aide de technologies d'électroencéphalogramme (EEG) et de stimulation magnétique transcrânienne (TMS) assistée par robot et guidée par l'image .

Des études antérieures sur l'interaction cerveau-ordinateur (BCI) basée sur l'EEG ont généralement utilisé la communication entre un cerveau humain et un ordinateur. Dans ces études, des électrodes fixées au cuir chevelu d'une personne enregistrent les courants électriques dans le cerveau lorsqu'une personne réalise une action-pensée, comme penser consciemment à bouger le bras ou la jambe. L'ordinateur interprète ensuite ce signal et le traduit en une sortie de contrôle, telle qu'un robot ou un fauteuil roulant.

Mais, dans cette nouvelle étude, l'équipe de recherche a ajouté un deuxième cerveau humain à l'autre extrémité du système. Quatre participants en bonne santé, âgés de 28 à 50 ans, ont participé à l'étude. L'un des quatre sujets a été affecté à la branche d'interface cerveau-ordinateur (BCI) et était l'expéditeur des mots, les trois autres ont été affectés à la branche d'interface ordinateur-cerveau (CBI) des expériences et ont reçu les messages et ont dû comprendre eux.

À l'aide de l'EEG, l'équipe de recherche a d'abord traduit les salutations « hola » et « ciao » en code binaire, puis a envoyé les résultats par courrier électronique de l'Inde à la France. Là, une interface ordinateur-cerveau a transmis le message au cerveau du récepteur grâce à une stimulation cérébrale non invasive. Les sujets ont vécu cela comme des phosphènes, des éclairs de lumière dans leur vision périphérique. La lumière est apparue dans des séquences numériques qui ont permis au récepteur de décoder les informations contenues dans le message, et bien que les sujets n'aient déclaré rien ressentir, ils ont correctement reçu les salutations.

Une deuxième expérience similaire a été menée entre des individus en Espagne et en France, avec au final un taux d'erreur total de seulement 15 %, 11 % du côté du décodage et 5 % du côté du codage initial.

"En utilisant des neuro-technologies de précision avancées, notamment l'EEG sans fil et le TMS robotisé, nous avons pu transmettre directement et de manière non invasive une pensée d'une personne à une autre, sans qu'elle ait à parler ou à écrire", explique Pascual-Leone. "C'est en soi une étape remarquable dans la communication humaine, mais être capable de le faire sur une distance de milliers de kilomètres est une preuve de principe d'une importance cruciale pour le développement des communications de cerveau à cerveau. Nous pensons que ces expériences représentent une première étape importante dans l'exploration de la faisabilité de compléter ou de contourner la communication traditionnelle basée sur le langage ou la motricité."


Une étude EEG mobile révèle que les émotions positives sont plus fortement traitées dans l'hémisphère gauche du cerveau

Des scientifiques allemands ont récemment utilisé des casques d'électroencéphalographie mobile (EEG) pour enregistrer l'activité cérébrale de partenaires amoureux dans leur environnement quotidien. Leurs conclusions, qui figurent dans Rapports scientifiques, fournissent plus de preuves que les expériences émotionnelles positives sont associées à une plus grande activité dans les zones frontales de la moitié gauche du cerveau.

« La question de savoir comment les émotions sont traitées dans le cerveau est l'un des sujets les plus étudiés en neurosciences. De nombreuses études ont illustré que le traitement émotionnel est latéralisé dans le cerveau, ce qui signifie qu'un hémisphère est dominant dans le traitement des émotions », a déclaré l'auteur de l'étude Julian Packheiser, chercheur postdoctoral au laboratoire de biopsychologie de l'Université de la Ruhr à Bochum.

« La nature précise de cette latéralisation n'est cependant pas claire à ce jour, probablement en raison du manque de validité écologique des expériences portant sur les émotions. Pour étudier la base neuronale des émotions, nous devons utiliser des technologies telles que les EEG ou les IRM pour collecter directement des données du cerveau, mais cette configuration ne nous permet pas de nous comporter en fonction des émotions ressenties car elles sont fortement restrictives physiquement. .”

"Notre étude voulait pallier ce manque de validité écologique car nous avons apporté l'expérience à l'environnement naturel des participants et ils pouvaient se déplacer librement à l'aide d'un EEG mobile", a déclaré Packheiser à PsyPost.

Les chercheurs ont utilisé un système EEG mobile qui a enregistré l'activité cérébrale de 16 couples dans leur propre maison pendant les étreintes, les baisers et les discours émotionnels. Le système EEG comprenait également des capteurs d'accélération qui ont également été utilisés pour enregistrer les modèles de mouvement, ce qui a permis aux chercheurs de contrôler les artefacts basés sur le mouvement dans les données.

Packheiser et ses collègues se sont particulièrement intéressés aux données EEG dans la bande de fréquence alpha entre 8 et 13 Hz et la bande de fréquence bêta entre 13 et 30 Hz.

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« Nous nous sommes concentrés sur les différences de traitement asymétrique dans la bande de fréquence alpha en raison du rôle prononcé des asymétries alpha frontales dans le traitement émotionnel. Étant donné qu'il a été démontré que les asymétries de puissance bêta sont hautement comparables en fonction des asymétries de puissance alpha dans des études portant sur les préférences motrices et les oscillations de l'état de repos, nous avons également inclus les asymétries de puissance bêta comme variable dépendante dans notre étude », ont expliqué les chercheurs.

Confirmant les découvertes précédentes, les chercheurs ont trouvé des preuves d'une latéralisation émotionnelle.

Nos résultats étaient en accord avec la littérature EEG précédente suggérant que les émotions sont traitées dans le cerveau en fonction de la valence de l'émotion. Les émotions positives comme l'amour et le bonheur sont plus fortement traitées dans l'hémisphère gauche du cerveau, tandis que les émotions négatives sont principalement traitées dans l'hémisphère droit, a expliqué Packheiser.

« Comme nous pouvions reproduire ces résultats précédents, cela illustre que les expériences de laboratoire peuvent se généraliser à des conditions réelles, ce qui est une implication importante pour la psychologie expérimentale et les neurosciences. Notre travail de laboratoire peut donc être transféré dans le monde réel.”

Mais l'utilisation de la technologie EEG comporte certaines limites.

« Un inconvénient majeur est que l'EEG ne permet de mesurer que l'activité cérébrale située près du crâne, car les électrodes mesurent l'activité à la surface du cerveau. Cependant, de nombreux processus émotionnels ont également lieu dans des structures cérébrales phylogénétiquement plus anciennes qui sont situées plus profondément dans le cerveau », a déclaré Packheiser.

“Avec l'EEG, nous n'y avons pas accès. Les recherches futures pourraient utiliser la magnétoencéphalographie mobile (MEG) pour mesurer également l'activité cérébrale profonde avec moins de contraintes physiques pour les participants afin de compléter le tableau. De plus, nos couples étaient exclusivement issus des sociétés occidentales. Des expériences interculturelles sont également nécessaires, car le contact social est vécu et exécuté différemment selon les cultures.”

L'étude, « Enquête sur les émotions de la vie réelle dans les couples romantiques : une étude EEG mobile » , a été rédigée par Julian Packheiser, Gesa Berretz, Noemi Rook, Celine Bahr, Lynn Schockenhoff, Onur Güntürkün et Sebastian Ocklenburg.


Réalité virtuelle pour la réduction de l'anxiété démontrée par l'EEG quantitatif : une étude pilote

Alors que des recherches antérieures ont établi que la réalité virtuelle (VR) peut être utilisée avec succès dans le traitement des troubles anxieux, y compris les phobies et le SSPT, aucune recherche n'a examiné les changements dans les schémas cérébraux associés à l'utilisation de la VR pour la gestion généralisée de l'anxiété. Dans la présente étude, nous avons comparé une brève expérience de RV de pleine conscience basée sur la nature à une condition de contrôle au repos sur des participants anxieux. Les symptômes d'anxiété autodéclarés et l'EEG à l'état de repos ont été enregistrés à travers des intervalles contenant un repos calme ou l'intervention VR. L'activité EEG a été analysée en fonction des changements de puissance globaux dans l'activité alpha et bêta, et avec les estimations de densité de source de courant sLORETA des régions d'intérêt du cortex cingulaire. Les résultats ont démontré qu'une condition de contrôle du repos calme et la méditation VR réduisaient considérablement les rapports subjectifs d'anxiété et augmentaient la puissance Alpha. Cependant, l'intervention VR a uniquement entraîné le déplacement de la puissance proportionnelle des fréquences bêta les plus élevées vers les fréquences bêta les plus basses, et a considérablement réduit l'activité bêta à large bande dans le cortex cingulaire antérieur. Ces effets sont compatibles avec une réduction physiologique de l'anxiété. Cette étude pilote fournit des preuves préliminaires soutenant le potentiel thérapeutique de la réalité virtuelle pour les programmes de gestion de l'anxiété et de réduction du stress.

Mots clés: GAD Qeeg VR anxiété pleine conscience nature sLORETA réalité virtuelle.

Les figures

Conception expérimentale. Les participants ont été recrutés…

Conception expérimentale. Les participants ont été recrutés soit dans le groupe d'expérience VR (EX) ou…

Pleine conscience dans l'environnement VR de la nature.

Pleine conscience dans l'environnement VR de la nature.

Changements dans les rapports de puissance de sous-bande…

Changements dans les rapports de puissance des sous-bandes entre les intervalles de repos et de réalité virtuelle. (UN B) Changer…

La densité de la source actuelle change dans…

Modifications de la densité de la source actuelle dans le cortex cingulaire antérieur (ACC) au repos et…


L'oscillation EEG met en évidence une altération de l'activité cérébrale à l'état de repos chez les enfants rendus orphelins par le VIH/SIDA parental

Les événements indésirables survenus au début de la vie chez les enfants rendus orphelins par le VIH/SIDA parental peuvent avoir des effets durables sur la fonction cérébrale. Cependant, les données sont limitées concernant l'activation du cerveau pendant l'état de repos chez ces enfants. L'étude actuelle vise à étudier l'oscillation cérébrale au repos chez les enfants orphelins du VIH/SIDA à l'aide de données EEG à l'état de repos. Les données ont été dérivées d'une étude neurodéveloppementale plus vaste dans laquelle 90 enfants âgés de 9 à 17 ans rendus orphelins par le SIDA et 66 témoins appariés ont été recrutés par le biais des communautés locales et du système scolaire. Les enfants (63 orphelins et 65 témoins) qui avaient des données EEG à l'état de repos et qui ont rempli l'échelle d'évaluation Teacher-Child (T-CRS) ont été inclus dans l'analyse actuelle. Les résultats de l'EEG ont montré que les enfants orphelins du VIH/SIDA avaient une activité thêta accrue dans la région médiane, une activité bêta réduite dans l'hémisphère gauche et un rapport de puissance thêta/bêta globalement augmenté. De plus, le rapport thêta/bêta est positivement corrélé avec le problème d'apprentissage et les scores de passage à l'acte, et négativement corrélé avec l'orientation des tâches et les activités d'habiletés sociales des pairs. Les résultats confirment que les enfants orphelins du VIH/SIDA présentent une activité cérébrale différente par rapport aux témoins non orphelins et suggèrent également que les activités EEG à l'état de repos peuvent servir d'indicateurs utiles des problèmes de comportement des enfants.

Mots clés: Enfants rendus orphelins par le VIH/SIDA Chine Activité cérébrale EEG au repos.


Des chercheurs démontrent une communication directe de cerveau à cerveau chez des sujets humains

Dans une étude unique en son genre, une équipe internationale de neuroscientifiques et d'ingénieurs en robotique a démontré la viabilité de la communication directe de cerveau à cerveau chez l'homme. Récemment publié dans PLOS UN les découvertes très nouvelles décrivent la transmission réussie d'informations via Internet entre les cuirs chevelus intacts de deux sujets humains - situés à 5 000 miles l'un de l'autre.

"Nous voulions savoir si l'on pouvait communiquer directement entre deux personnes en lisant l'activité cérébrale d'une personne et en injectant l'activité cérébrale dans la deuxième personne, et le faire sur de grandes distances physiques en tirant parti des voies de communication existantes", explique co-auteur Alvaro Pascual-Leone, MD, PhD, directeur du Berenson-Allen Center for Noninvasive Brain Stimulation au Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) et professeur de neurologie à la Harvard Medical School. « L'une de ces voies est, bien sûr, Internet. Notre question est donc devenue : « Pouvons-nous développer une expérience qui contournerait la partie parlante ou dactylographiée d'Internet et établirait une communication directe de cerveau à cerveau entre des sujets situés loin de l'un l'autre en Inde et en France ?'”

Il s'est avéré que la réponse était “oui.”

Dans l'équivalent neuroscientifique de la messagerie instantanée, Pascual-Leone, avec Giulio Ruffini et Carles Grau à la tête d'une équipe de chercheurs de Starlab Barcelona, ​​Espagne, et Michel Berg, à la tête d'une équipe d'Axilum Robotics, Strasbourg, France, ont transmis avec succès les mots & #8220hola” et “ciao” dans une transmission de cerveau à cerveau assistée par ordinateur d'un endroit en Inde à un endroit en France à l'aide d'un électroencéphalogramme (EEG) lié à Internet et d'une stimulation magnétique transcrânienne assistée par robot et guidée par l'image (TMS).

Des études antérieures sur l'interaction cerveau-ordinateur (BCI) basée sur l'EEG ont généralement utilisé la communication entre un cerveau humain et un ordinateur. Dans ces études, des électrodes fixées au cuir chevelu d'une personne enregistrent les courants électriques dans le cerveau lorsqu'une personne réalise une action-pensée, comme penser consciemment à bouger le bras ou la jambe. L'ordinateur interprète ensuite ce signal et le traduit en une sortie de contrôle, telle qu'un robot ou un fauteuil roulant.

Mais, dans cette nouvelle étude, l'équipe de recherche a ajouté un deuxième cerveau humain à l'autre extrémité du système. Quatre participants en bonne santé, âgés de 28 à 50 ans, ont participé à l'étude. L'un des quatre sujets a été affecté à la branche d'interface cerveau-ordinateur (BCI) et était l'expéditeur des mots, les trois autres ont été affectés à la branche d'interface ordinateur-cerveau (CBI) des expériences et ont reçu les messages et ont dû comprendre eux.

Présentation du système de communication cerveau-à-cerveau (B2B).
Sur la gauche, le sous-système BCI est représenté schématiquement, y compris les électrodes sur le cortex moteur et le boîtier sans fil amplificateur/émetteur EEG dans le capuchon. L'imagerie motrice des pieds code la valeur du bit 0, celle des mains code la valeur du bit 1. A droite, le système CBI est illustré, mettant en évidence le rôle de l'orientation de la bobine pour le codage des deux valeurs de bit. La communication entre les composants BCI et CBI est assurée par Internet. Crédit Grau et al./PLOS ONE.

À l'aide de l'EEG, l'équipe de recherche a d'abord traduit les salutations “hola” et “ciao” en code binaire, puis a envoyé les résultats par courrier électronique de l'Inde à la France. Là, une interface ordinateur-cerveau a transmis le message au cerveau du récepteur par une stimulation cérébrale non invasive. Les sujets ont vécu cela comme des phosphènes, des éclairs de lumière dans leur vision périphérique. La lumière est apparue dans des séquences numériques qui ont permis au récepteur de décoder les informations contenues dans le message, et bien que les sujets n'aient déclaré rien ressentir, ils ont correctement reçu les salutations.

Une deuxième expérience similaire a été menée entre des individus en Espagne et en France, avec au final un taux d'erreur total de seulement 15 %, 11 % du côté du décodage et 5 % du côté du codage initial.

"En utilisant des neurotechnologies de précision avancées, notamment l'EEG sans fil et le TMS robotisé, nous avons pu transmettre directement et de manière non invasive une pensée d'une personne à une autre, sans qu'elle ait à parler ou à écrire", explique Pascual-Leone. C'est en soi une étape remarquable dans la communication humaine, mais pouvoir le faire sur une distance de milliers de kilomètres est une preuve de principe d'une importance cruciale pour le développement des communications de cerveau à cerveau. Nous pensons que ces expériences représentent une première étape importante dans l'exploration de la possibilité de compléter ou de contourner la communication traditionnelle basée sur le langage ou la motricité.”

Les coauteurs de l'étude comprennent Romuald Ginhous, Alejandro Riera, Thanh Lam Nguyen, Hubert Chauvat et Julia L. Amengual.


Corrélats EEG de l'état de repos de la consolidation de la mémoire

De nombreuses études démontrent que le sommeil post-entraînement est bénéfique pour la mémoire humaine. Dans le même temps, des données émergentes suggèrent que d'autres états de repos peuvent également faciliter la consolidation. Afin d'identifier les conditions dans lesquelles les états de repos sans sommeil profitent à la mémoire, nous avons mené une étude EEG (électroencéphalographique) de la rétention de la mémoire verbale pendant 15 minutes de repos les yeux fermés. Les participants (n=26) ont écouté une courte histoire puis se sont reposés les yeux fermés ou ont effectué une tâche de distraction pendant 15 minutes. Un test de rappel différé a été administré immédiatement après la période de repos. Nous avons trouvé, tout d'abord, ce repos tranquille amélioré la mémoire pour la nouvelle. L'amélioration de la mémoire était associée à une signature EEG particulière d'une activité oscillatoire lente accrue (<1Hz), de concert avec une activité alpha réduite (8-12Hz). L'errance mentale pendant l'intervalle de rétention était également associée à une amélioration de la mémoire. Ces observations suggèrent qu'une courte période de repos calme peut faciliter la mémoire, et que cela peut se produire via un processus actif de consolidation soutenu par une activité EEG oscillatoire lente et caractérisé par une diminution de l'attention à l'environnement extérieur. Des rythmes EEG oscillatoires lents sont proposés pour faciliter la consolidation de la mémoire pendant le sommeil en favorisant la communication hippocampique-corticale. Nos résultats suggèrent que les oscillations lentes de l'EEG pourraient également jouer un rôle important dans la consolidation de la mémoire pendant d'autres états de repos.

Mots clés: Alpha EEG Consolidation de la mémoire Errance mentale État de repos Sommeil Oscillation lente Mémoire verbale.


Une étude EEG mobile révèle que les émotions positives sont plus fortement traitées dans l'hémisphère gauche du cerveau

Des scientifiques allemands ont récemment utilisé des casques d'électroencéphalographie mobile (EEG) pour enregistrer l'activité cérébrale de partenaires amoureux dans leur environnement quotidien. Leurs conclusions, qui figurent dans Rapports scientifiques, fournissent plus de preuves que les expériences émotionnelles positives sont associées à une plus grande activité dans les zones frontales de la moitié gauche du cerveau.

« La question de savoir comment les émotions sont traitées dans le cerveau est l'un des sujets les plus étudiés en neurosciences. De nombreuses études ont illustré que le traitement émotionnel est latéralisé dans le cerveau, ce qui signifie qu'un hémisphère est dominant dans le traitement des émotions », a déclaré l'auteur de l'étude Julian Packheiser, chercheur postdoctoral au laboratoire de biopsychologie de l'Université de la Ruhr à Bochum.

« La nature précise de cette latéralisation n'est cependant pas claire à ce jour, probablement en raison du manque de validité écologique des expériences portant sur les émotions. Pour étudier la base neuronale des émotions, nous devons utiliser des technologies telles que les EEG ou les IRM pour collecter directement des données du cerveau, mais cette configuration ne nous permet pas de nous comporter en fonction des émotions ressenties car elles sont fortement restrictives physiquement. .”

"Notre étude voulait pallier ce manque de validité écologique car nous avons apporté l'expérience à l'environnement naturel des participants et ils pouvaient se déplacer librement à l'aide d'un EEG mobile", a déclaré Packheiser à PsyPost.

Les chercheurs ont utilisé un système EEG mobile qui a enregistré l'activité cérébrale de 16 couples dans leurs propres maisons pendant les étreintes, les baisers et les discours émotionnels. Le système EEG comprenait également des capteurs d'accélération qui ont également été utilisés pour enregistrer les modèles de mouvement, ce qui a permis aux chercheurs de contrôler les artefacts basés sur le mouvement dans les données.

Packheiser et ses collègues se sont particulièrement intéressés aux données EEG dans la bande de fréquence alpha entre 8 et 13 Hz et la bande de fréquence bêta entre 13 et 30 Hz.

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« Nous nous sommes concentrés sur les différences de traitement asymétrique dans la bande de fréquence alpha en raison du rôle prononcé des asymétries alpha frontales dans le traitement émotionnel. Étant donné qu'il a été démontré que les asymétries de puissance bêta sont hautement comparables en fonction des asymétries de puissance alpha dans des études portant sur les préférences motrices et les oscillations de l'état de repos, nous avons également inclus les asymétries de puissance bêta comme variable dépendante dans notre étude », ont expliqué les chercheurs.

Confirmant les découvertes précédentes, les chercheurs ont trouvé des preuves d'une latéralisation émotionnelle.

Nos résultats étaient en accord avec la littérature EEG précédente suggérant que les émotions sont traitées dans le cerveau en fonction de la valence de l'émotion. Les émotions positives comme l'amour et le bonheur sont plus fortement traitées dans l'hémisphère gauche du cerveau, tandis que les émotions négatives sont principalement traitées dans l'hémisphère droit, a expliqué Packheiser.

« Comme nous pouvions reproduire ces résultats précédents, cela illustre que les expériences de laboratoire peuvent se généraliser à des conditions réelles, ce qui est une implication importante pour la psychologie expérimentale et les neurosciences. Notre travail de laboratoire peut donc être transféré dans le monde réel.”

Mais l'utilisation de la technologie EEG comporte certaines limites.

« Un inconvénient majeur est que l'EEG ne permet de mesurer que l'activité cérébrale située près du crâne, car les électrodes mesurent l'activité à la surface du cerveau. Cependant, de nombreux processus émotionnels ont également lieu dans des structures cérébrales phylogénétiquement plus anciennes qui sont situées plus profondément dans le cerveau », a déclaré Packheiser.

“Avec l'EEG, nous n'y avons pas accès. Les recherches futures pourraient utiliser la magnétoencéphalographie mobile (MEG) pour mesurer également l'activité cérébrale profonde avec moins de contraintes physiques pour les participants afin de compléter le tableau. De plus, nos couples étaient exclusivement issus des sociétés occidentales. Des expériences interculturelles sont également nécessaires, car le contact social est vécu et exécuté différemment selon les cultures.”

L'étude, « Enquête sur les émotions de la vie réelle dans les couples romantiques : une étude EEG mobile » , a été rédigée par Julian Packheiser, Gesa Berretz, Noemi Rook, Celine Bahr, Lynn Schockenhoff, Onur Güntürkün et Sebastian Ocklenburg.


Communication directe de cerveau à cerveau démontrée chez des sujets humains

Dans une étude unique en son genre, une équipe internationale de neuroscientifiques et d'ingénieurs en robotique a démontré la viabilité de la communication directe de cerveau à cerveau chez l'homme. Récemment publié dans PLOS UN les découvertes très nouvelles décrivent la transmission réussie d'informations via Internet entre les cuirs chevelus intacts de deux sujets humains - situés à 5 000 miles l'un de l'autre.

"Nous voulions savoir si l'on pouvait communiquer directement entre deux personnes en lisant l'activité cérébrale d'une personne et en injectant l'activité cérébrale dans la deuxième personne, et le faire sur de grandes distances physiques en tirant parti des voies de communication existantes", explique le co-auteur Alvaro Pascual. -Leone, MD, PhD, directeur du Berenson-Allen Center for Noninvasive Brain Stimulation au Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) et professeur de neurologie à la Harvard Medical School. « L'une de ces voies est, bien sûr, Internet. Notre question est donc devenue : « Pourrions-nous développer une expérience qui contournerait la partie parlante ou dactylographiée d'Internet et établirait une communication directe de cerveau à cerveau entre des sujets éloignés les uns des autres » en Inde et en France ?'"

Il s'est avéré que la réponse était « oui ».

Dans l'équivalent neuroscientifique de la messagerie instantanée, Pascual-Leone, avec Giulio Ruffini et Carles Grau à la tête d'une équipe de chercheurs de Starlab Barcelona, ​​Espagne, et Michel Berg, à la tête d'une équipe d'Axilum Robotics, Strasbourg, France, ont réussi à transmettre les mots " hola" et "ciao" dans une transmission de cerveau à cerveau assistée par ordinateur d'un endroit en Inde à un endroit en France à l'aide de technologies d'électroencéphalogramme (EEG) et de stimulation magnétique transcrânienne (TMS) assistée par robot et guidée par l'image .

Des études antérieures sur l'interaction cerveau-ordinateur (BCI) basée sur l'EEG ont généralement utilisé la communication entre un cerveau humain et un ordinateur. Dans ces études, des électrodes fixées au cuir chevelu d'une personne enregistrent les courants électriques dans le cerveau lorsqu'une personne réalise une action-pensée, comme penser consciemment à bouger le bras ou la jambe. L'ordinateur interprète ensuite ce signal et le traduit en une sortie de contrôle, telle qu'un robot ou un fauteuil roulant.

Mais, dans cette nouvelle étude, l'équipe de recherche a ajouté un deuxième cerveau humain à l'autre extrémité du système. Quatre participants en bonne santé, âgés de 28 à 50 ans, ont participé à l'étude. L'un des quatre sujets a été affecté à la branche d'interface cerveau-ordinateur (BCI) et était l'expéditeur des mots, les trois autres ont été affectés à la branche d'interface ordinateur-cerveau (CBI) des expériences et ont reçu les messages et ont dû comprendre eux.

À l'aide de l'EEG, l'équipe de recherche a d'abord traduit les salutations « hola » et « ciao » en code binaire, puis a envoyé les résultats par courrier électronique de l'Inde à la France. Là, une interface ordinateur-cerveau a transmis le message au cerveau du récepteur grâce à une stimulation cérébrale non invasive. Les sujets ont vécu cela comme des phosphènes, des éclairs de lumière dans leur vision périphérique. La lumière est apparue dans des séquences numériques qui ont permis au récepteur de décoder les informations contenues dans le message, et bien que les sujets n'aient déclaré rien ressentir, ils ont correctement reçu les salutations.

Une deuxième expérience similaire a été menée entre des individus en Espagne et en France, avec au final un taux d'erreur total de seulement 15 %, 11 % du côté du décodage et 5 % du côté du codage initial.

"En utilisant des neuro-technologies de précision avancées, notamment l'EEG sans fil et le TMS robotisé, nous avons pu transmettre directement et de manière non invasive une pensée d'une personne à une autre, sans qu'elle ait à parler ou à écrire", explique Pascual-Leone. "C'est en soi une étape remarquable dans la communication humaine, mais être capable de le faire sur une distance de milliers de kilomètres est une preuve de principe d'une importance cruciale pour le développement des communications de cerveau à cerveau. Nous pensons que ces expériences représentent une première étape importante dans l'exploration de la faisabilité de compléter ou de contourner la communication traditionnelle basée sur le langage ou la motricité."


L'EEG haute densité produit une image dynamique de la source du signal cérébral

Sommaire: Les chercheurs combinent l'apprentissage automatique, l'EEG et une nouvelle technologie d'imagerie fonctionnelle pour cartographier dynamiquement une source de signaux neuronaux et les réseaux cérébraux sous-jacents.

La source: L'université de Carnegie Mellon

Marquant une étape majeure sur la voie de la réalisation des objectifs de l'initiative NIH BRAIN, les recherches du chef du département de génie biomédical de Carnegie Mellon, Bin He, font progresser l'électroencéphalographie à haute densité (EEG) en tant que futur paradigme de la neuroimagerie fonctionnelle dynamique.

L'initiative NIH Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) incite les chercheurs à « produire une nouvelle image dynamique révolutionnaire du cerveau qui, pour la première fois, montre comment les cellules individuelles et les circuits neuronaux complexes interagissent à la fois dans le temps et dans l'espace ». 8221 Une technique idéale pour l'imagerie fonctionnelle du cerveau humain, l'une des principales priorités de l'initiative, représenterait l'activité cérébrale avec une résolution temporelle élevée, une résolution spatiale élevée et une large couverture spatiale.

Carnegie Mellon’s Il a fait un grand pas en avant dans le domaine de la neuroimagerie fonctionnelle. Une étude financée par le NIH qui a duré plusieurs années et qui a examiné des dizaines de patients épileptiques a produit une nouvelle technologie d'imagerie source qui utilise des enregistrements EEG à haute densité pour cartographier les réseaux cérébraux sous-jacents. Publié dans Communication Nature, cette recherche est un grand pas vers l'établissement de la capacité d'imager dynamiquement la fonction et le dysfonctionnement du cerveau humain. Cela pourrait fournir des informations importantes sur l'endroit et la manière dont le traitement de l'information sous-jacent se produit.

L'EEG est depuis longtemps l'une des méthodes fonctionnelles les plus efficaces disponibles pour la cartographie du cerveau humain. Il prend des lectures en quelques millisecondes, mais la technologie a toujours du mal à déterminer l'étendue spatiale de l'activité dans le cerveau. L'approche proposée par He et son équipe peut estimer avec précision pour la première fois la taille et l'étendue des zones actives dans le cerveau en utilisant l'EEG à haute densité, ainsi que les interactions entre les régions fonctionnellement liées. Leurs résultats ont été validés à l'aide d'enregistrements cliniques réalisés à la Mayo Clinic, analysant un total de 1 027 pointes EEG et 86 crises enregistrées chez 36 patients.

La méthode de l'équipe, appelée technique FAST-IRES (rapide spatio-temporelle repondérée de manière itérative des bords), utilise l'apprentissage automatique pour estimer objectivement les sources et l'activité des signaux au fur et à mesure qu'elles varient dans le temps. Contrairement aux techniques d'imagerie antérieures, il ne nécessite aucun algorithme ad hoc ou intervention humaine pour déterminer l'étendue de la source et ne nécessite qu'une contribution intuitive minimale de la part des médecins.

FAST-IRES pourrait avoir un impact majeur sur la recherche et le traitement de divers troubles neurologiques et mentaux tels que la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, les accidents vasculaires cérébraux, la douleur chronique et même la dépression. Cependant, cette méthode a un impact unique et le plus immédiat pour les personnes souffrant d'épilepsie résistante aux médicaments.

Environ un pour cent de la population mondiale souffre d'épilepsie, et environ un tiers des cas sont résistants aux médicaments, nécessitant une intervention chirurgicale. Pourtant, jusqu'à présent, aucune modalité d'imagerie non invasive actuelle n'a la spécificité spatiale pour déterminer avec précision la zone épileptogène (EZ), qui représente la quantité minimale de tissu qui doit être retiré pour arrêter les crises.

"En analysant les réseaux d'épilepsie avec notre cadre FAST-IRES proposé, nous avons démontré que l'EZ peut être déterminée de manière objective et non invasive avec une grande précision à partir d'enregistrements EEG haute densité du cuir chevelu", ont écrit He et ses co-auteurs.

Ces résultats ont été validés par rapport aux lectures d'enregistrements intracrâniens invasifs conventionnels et aux résultats chirurgicaux de chaque patient, prouvant l'efficacité de FAST-IRES’.

L'étude marque également l'une des premières fois que l'EEG à haute densité a été utilisé pour étudier les crises d'épilepsie. La technologie d'imagerie la plus puissante, contenant plus du double des électrodes généralement utilisées en milieu clinique, est désormais disponible pour les patients traités à la clinique Mayo. Il pense qu'au cours des cinq prochaines années, la méthodologie FAST-IRES commencera à avoir un impact sur la façon dont nous comprenons un certain nombre de troubles neurologiques.

Les sources de signaux sont mesurées avec un EEG haute densité et leur étendue est simulée et estimée à l'aide de l'apprentissage automatique. Les résultats sont comparés aux constatations cliniques. L'image est créditée au College of Engineering.

"Ce travail démontre que l'imagerie de la source EEG peut devenir le paradigme non invasif de résolution spatiale et temporelle élevée pour la technologie d'imagerie du cerveau humain, un objectif important de l'initiative BRAIN", a déclaré He, qui a été membre de le groupe de travail multi-conseils du NIH BRAIN de 2015 à 2019.

Ses recherches peuvent changer la vie des personnes souffrant d'épilepsie et pourraient profiter aux chercheurs et aux médecins dans les domaines de la neurologie, de la neurochirurgie et des neurosciences humaines. Ce travail rapproche le NIH et la communauté scientifique d'une nouvelle image dynamique révolutionnaire du cerveau.

Le travail est une collaboration de plusieurs années avec l'équipe du Dr Gregory Worrell à la Mayo Clinic, Rochester. Parmi les autres collaborateurs de l'article figuraient le premier auteur Abbas Sohrabpour, un associé postdoctoral BME, les co-auteurs Zhengxiang Cai et Shuai Ye, BME Ph.D. étudiants du laboratoire He’s et co-auteurs cliniques Gregory Worrell et Benjamin Brinkmann de la Mayo Clinic.

Le financement: Ce travail a été soutenu en partie par le National Institute of Neurological Disorders and Stroke, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, National Institute of Mental Health et National Center for Complementary and Integrative Health.


Réalité virtuelle pour la réduction de l'anxiété démontrée par l'EEG quantitatif : une étude pilote

Alors que des recherches antérieures ont établi que la réalité virtuelle (VR) peut être utilisée avec succès dans le traitement des troubles anxieux, y compris les phobies et le SSPT, aucune recherche n'a examiné les changements dans les schémas cérébraux associés à l'utilisation de la VR pour la gestion généralisée de l'anxiété. Dans la présente étude, nous avons comparé une brève expérience de RV de pleine conscience basée sur la nature à une condition de contrôle au repos sur des participants anxieux. Les symptômes d'anxiété autodéclarés et l'EEG à l'état de repos ont été enregistrés à travers des intervalles contenant un repos calme ou l'intervention VR. L'activité EEG a été analysée en fonction des changements de puissance globaux dans l'activité alpha et bêta, et avec les estimations de densité de source de courant sLORETA des régions d'intérêt du cortex cingulaire. Les résultats ont démontré qu'une condition de contrôle du repos calme et la méditation VR réduisaient considérablement les rapports subjectifs d'anxiété et augmentaient la puissance Alpha. Cependant, l'intervention VR a uniquement entraîné le déplacement de la puissance proportionnelle des fréquences bêta les plus élevées vers les fréquences bêta les plus basses, et a considérablement réduit l'activité bêta à large bande dans le cortex cingulaire antérieur. Ces effets sont compatibles avec une réduction physiologique de l'anxiété. Cette étude pilote fournit des preuves préliminaires soutenant le potentiel thérapeutique de la réalité virtuelle pour les programmes de gestion de l'anxiété et de réduction du stress.

Mots clés: GAD Qeeg VR anxiété pleine conscience nature sLORETA réalité virtuelle.

Les figures

Conception expérimentale. Les participants ont été recrutés…

Conception expérimentale. Les participants ont été recrutés soit dans le groupe d'expérience VR (EX) ou…

Pleine conscience dans l'environnement VR de la nature.

Pleine conscience dans l'environnement VR de la nature.

Changements dans les rapports de puissance de sous-bande…

Changements dans les rapports de puissance des sous-bandes entre les intervalles de repos et de réalité virtuelle. (UN B) Changer…

La densité de la source actuelle change dans…

Modifications de la densité de la source actuelle dans le cortex cingulaire antérieur (ACC) au repos et…


Comment savoir si un cerveau est éveillé

Remarquablement, les scientifiques débattent encore de la manière de déterminer de manière fiable si quelqu'un est conscient. Cette question est d'une grande importance pratique lors de la prise de décisions médicales concernant l'anesthésie ou le traitement de patients en état végétatif ou dans le coma.

Actuellement, les chercheurs s'appuient sur diverses mesures d'un électroencéphalogramme, ou EEG, pour évaluer le niveau de conscience dans le cerveau. Une équipe de Michigan Medicine a pu démontrer, à l'aide de rats, que l'EEG ne correspond pas toujours à l'état de veille.

"L'EEG n'est pas nécessairement en corrélation avec le comportement", déclare Dinesh Pal, Ph.D., professeur adjoint d'anesthésiologie à l'U-M Medical School. "Nous soulevons plus de questions et demandons que les gens soient plus prudents lors de l'interprétation des données EEG."

Sous anesthésie, un EEG affichera une sorte de signature d'inconscience : une connectivité cérébrale réduite, des ondes lentes accrues, qui sont également associées à un sommeil profond, un état végétatif et un coma et une complexité ou un changement moindre de l'activité cérébrale au fil du temps.

S'appuyant sur les données d'une étude de 2018, Pal et son équipe voulaient voir ce qu'il advenait de ces mesures lorsqu'un cerveau était réveillé sous anesthésie. Pour ce faire, ils ont ciblé une zone du cerveau appelée cortex préfrontal médian, qui s'est avérée jouer un rôle dans l'attention, l'auto-traitement et la coordination de la conscience.

En utilisant un médicament dans cette partie du cerveau qui imite l'activité du neurotransmetteur acétylcholine, l'équipe a réussi à réveiller certains des rats afin qu'ils soient debout et se déplacent malgré le fait qu'ils recevaient une anesthésie continue. L'utilisation du même médicament à l'arrière du cerveau n'a pas réveillé les rats. Ainsi, les deux groupes de rats ont subi une anesthésie dans le cerveau, mais un seul groupe « s'est réveillé ».

Ensuite, "nous avons pris les données EEG et examiné les facteurs qui ont été considérés comme des corrélats de l'éveil. Nous avons pensé que si les animaux se réveillaient, même lorsqu'ils étaient encore exposés à l'anesthésie, ces facteurs devraient également revenir. Cependant, malgré l'éveil comportement, les EEG étaient les mêmes chez les rats en mouvement et les rats anesthésiés immobiles », explique Pal.

Qu'est-ce que cela signifie pour la capacité de l'EEG à refléter la conscience ? "L'étude soutient la possibilité que certaines caractéristiques de l'EEG ne capturent pas toujours avec précision le niveau de conscience chez les patients chirurgicaux", déclare l'auteur principal George A. Mashour, M.D., Ph.D., président du département d'anesthésiologie de l'UM.

Cependant, « l'EEG a probablement une valeur pour nous aider à comprendre si les patients sont inconscients. Par exemple, un EEG supprimé suggérerait une très forte probabilité d'inconscience pendant l'anesthésie générale. Cependant, l'utilisation de doses anesthésiques élevées pour supprimer l'EEG pourrait avoir d'autres conséquences, comme l'hypotension artérielle, que nous voulons éviter. Nous devrons donc continuer à être judicieux dans l'évaluation des nombreux indices disponibles, y compris les directives posologiques pharmacologiques, l'activité cérébrale et l'activité cardiovasculaire. »

Pal note qu'il existe un précédent physiologique pour un comportement de non-concordance EEG, par exemple, le cerveau d'une personne en sommeil paradoxal est presque identique à un cerveau éveillé. "Aucun moniteur n'est parfait, mais les moniteurs actuels que nous utilisons pour le cerveau sont bons et font leur travail la plupart du temps. Cependant, nos données suggèrent qu'il y a des exceptions."

Leur étude soulève des questions intrigantes sur la façon dont la conscience se reflète dans le cerveau, dit Pal. "Ces mesures ont de la valeur et nous devons faire plus d'études. Peut-être qu'elles sont associées à la conscience et à ce que nous appelons le contenu de la conscience. Avec les rats, nous ne savons pas, nous ne pouvons pas leur demander."


DÉMENCE

L'EEG serait un outil puissant s'il était capable de faire la distinction de manière fiable entre les personnes bien inquiètes et celles présentant des troubles cognitifs minimes/légers, ou de prédire quels patients développeront un déclin cognitif progressif. En pratique, l'EEG est généralement normal jusqu'à ce qu'il y ait peu de doute clinique sur la probabilité de démence. On ne sait pas encore si les méthodologies EEG quantitatives, qui identifient les anomalies de fréquence ou de distribution spatiale des rythmes cérébraux non clairement visibles à l'œil, ou les études EEG longitudinales chez un patient individuel, seront plus utiles sur le plan diagnostique, en particulier dans la détection précoce des démences.

Il y a un changement limité dans l'EEG dans le cerveau vieillissant normal. Après l'âge de 85 ans, la fréquence du rythme diminue légèrement jusqu'à environ 7-8 Hz. Des ondes lentes temporelles isolées ou intermittentes peuvent être observées chez jusqu'à un tiers des sujets sains de plus de 65 ans. Leur fondement et leur importance pathologique sont incertains, mais des facteurs vasculaires sont probables.

L'interprétation des études qui ont évalué l'EEG dans diverses maladies neurodégénératives est aggravée par l'imprécision du diagnostic purement clinique et des données neuropathologiques limitées, l'inclusion de cas à divers stades de la maladie, des groupes témoins inadéquats et une description parfois peu claire des résultats de l'EEG. Néanmoins, certains commentaires généraux peuvent être faits sur la gamme de changements EEG qui sont attendus dans les démences les plus courantes.

La maladie d'Alzheimer

Au stade précoce, avec une déficience cognitive légère, l'EEG est généralement normal. Au fur et à mesure que la maladie progresse, le rythme ralentit en fréquence puis disparaît, et chez le patient dément modérément ou sévèrement, l'EEG est dominé par une activité lente. Les anomalies sont généralement diffuses, mais peuvent parfois être accentuées ou être plus prononcées sur les lobes frontaux ou temporaux. Quelques patients présentent des ondes aiguës périodiques ou des décharges épileptiformes, qui peuvent être associées à des secousses myocloniques ou à des convulsions, mais s'il existe des signes cliniques importants et atypiques, d'autres diagnostics doivent être envisagés. Un certain nombre de petites séries de cas ont rapporté des patients chez lesquels un dysfonctionnement de la mémoire apparemment progressif se présentant comme une démence est dû à des crises partielles complexes non reconnues. Ces patients présentent des décharges épileptiformes sur les lobes temporaux, et l'introduction d'un traitement médicamenteux antiépileptique conduit à une amélioration du déficit cognitif. Les indicateurs de tels cas incluent des antécédents d'épilepsie, une fluctuation de la fonction mnésique et l'absence de détérioration progressive lors de tests psychométriques répétés. Il peut être nécessaire dans certains cas de surveiller l'EEG intercritique jusqu'à 24 heures pour identifier les décharges épileptiformes se produisant uniquement pendant le sommeil nocturne.

La démence vasculaire

Le rythme α peut être préservé plus longtemps que dans la maladie d'Alzheimer, ou il peut y avoir une activité lente intermittente temporelle importante.

Démence à corps de Lewy

Certaines études transversales ont rapporté un degré plus élevé de ralentissement de l'EEG et une activité plus lente focale dans les régions temporales dans la démence à corps de Lewy par rapport à la maladie d'Alzheimer.

Démence lobaire fronto-temporale (FTLD)

On dit généralement que l'EEG est normal dans le FTLD. Cependant, la réévaluation des résultats de l'EEG avec l'avantage d'une confirmation pathologique du diagnostic dans un plus grand nombre de cas montre qu'un ralentissement se produit jusqu'à 60%, avec une corrélation entre le degré d'anomalie de l'EEG et la démence. Les anomalies sont plus prononcées chez les patients présentant une variante du lobe temporal FTLD. Par conséquent, l'EEG n'est pas un discriminateur fiable entre la FTLD et la maladie d'Alzheimer, que ce soit aux stades précoces ou tardifs de ces troubles.

Pseudodémence

En raison d'une maladie psychiatrique, l'EEG est normal.

Maladie de Creutzfeldt-Jacob (MCJ) et autres troubles à prions

Les complexes périodiques (PC) sont une constatation EEG suffisamment caractéristique dans la MCJ sporadique (sMCJ) pour que ce modèle soit inclus par l'Organisation mondiale de la santé comme l'un des critères de diagnostic. Les complexes ont généralement une distribution bilatérale ou généralisée et un taux de répétition d'environ 1 Hz (allant de 0,5 à 2 Hz). Des secousses myocloniques sont généralement présentes lorsque le PC se développe et peuvent ou non être verrouillées dans le temps sur les complexes. Des variations se produisent - des complexes focaux ou latéralisés ont été rapportés (comme le PC occipital dans la variante Heidenhain), et la morphologie des complexes chevauche celle des ondes triphasiques et des DEP. Sans surprise, les manuels fournissent rarement une définition claire de ce qui constitue un complexe périodique. Le groupe allemand de surveillance de la MCJ a proposé des critères de diagnostic EEG objectifs à des fins d'études épidémiologiques ou multicentriques :

potentiels cérébraux strictement périodiques (la plupart d'une durée de 100 à 600 ms) avec un intervalle intercomplexe de 0,5 à 2 secondes

complexes généralisés et latéralisés acceptés

au moins cinq intervalles répétitifs pour exclure une activité semi-périodique.

Environ 65% des patients atteints de sMCJ montreront PC dans l'EEG.Cependant, aux premiers stades de la maladie, l'EEG peut être relativement normal ou non spécifiquement lent, et des enregistrements en série doivent être effectués toutes les 3 à 4 semaines, en cas de suspicion de MCJ. L'absence de CP dans l'EEG après une durée de maladie de 12 semaines a été considérée comme un indice fort contre le diagnostic de MCJ, à moins qu'il ne s'agisse de la forme atypique de longue durée. En plus de la PC, l'EEG montre une modification progressive des rythmes cérébraux de fond, avec une perte d'activité normale, une augmentation de l'activité lente, puis une diminution de l'amplitude, avec éventuellement une apparence sans relief entre les complexes (fig 3). Les CP disparaissent généralement au stade terminal de la maladie.

Résultats caractéristiques de l'EEG dans la maladie de Creutzfeldt-Jacob sporadique (sMCJ) : complexes périodiques à environ 1 par seconde et fond sans relief de très faible amplitude entre les complexes.

La raison pour laquelle les CP ne sont pas observées chez une minorité significative de patients atteints de MCJ n'est pas claire. L'occurrence de la périodicité peut dépendre de la façon dont la maladie affecte de manière diffuse ou extensive le cortex, qui à son tour peut être influencée par des facteurs moléculaires et génétiques. Les PC dans l'EEG sont fortement corrélées avec l'homozygotie ou l'hétérozygotie de la méthionine au codon 129 du gène de la protéine prion, et avec la protéine prion pathologique de type 2.

Bien que la spécificité diagnostique des CP pour la sMCJ soit élevée (environ 90 à 95 %), les CP ne sont pas pathognomoniques de la sMCJ - elles sont décrites dans d'autres démences (maladie d'Alzheimer, corps de Lewy, vasculaires) et des encéphalopathies toxiques telles que celles causées par le lithium. Cependant, le contexte clinique est primordial. Dans une étude récente basée sur l'autopsie, la combinaison d'un EEG typique et de résultats cliniques typiques a donné une valeur prédictive positive de 99 % pour la sMCJ. Espérons qu'avec le temps, les critères cliniques et EEG ainsi que d'autres données (protéine 14-3-3 dans le LCR et l'IRM) fourniront un diagnostic ante mortem sécurisé de la sMCJ sans avoir besoin de biopsie cérébrale.

La présence de CP permet d'écarter d'autres troubles à prions ou encéphalopathies spongiformes transmissibles. Les CP ne sont pas retrouvés dans le kuru, l'insomnie fatale familiale, le syndrome de Gerstmann-Staussler-Scheinker (à l'exception de très rares cas) ou dans la variante de la MCJ.

Le chevauchement entre ondes triphasiques, décharges épileptiformes périodiques et complexes périodiques

La morphologie et d'autres caractéristiques EEG de ces différents phénomènes se chevauchent. La fluctuation peut donner l'apparence ou l'impression d'une activité épileptique, et la PC peut être supprimée ou atténuée par le diazépam. Ainsi, même les électroencéphalographes expérimentés peuvent avoir des difficultés à distinguer un état de mal non convulsif d'une encéphalopathie toxique ou métabolique aiguë/subaiguë, ou d'une démence à évolution rapide. Comme toujours, l'interprétation de l'EEG doit se faire dans le contexte clinique et en conjonction avec d'autres données de laboratoire. Quelques cas de sMCJ présentant un état partiel complexe ont été rapportés, avec une réponse clinique et EEG variable au traitement antiépileptique. Il n'est pas certain que ces patients présentent réellement un état de mal épileptique dans le cadre de l'encéphalopathie spongiforme. Plus probablement, un diagnostic erroné se produit parce que l'évolution clinique, le déclin du niveau de conscience et le développement de la CP dans l'EEG sont particulièrement rapides.

Un autre domaine problématique est l'importance des décharges épileptiformes périodiques (PED) en ce qui concerne les crises cliniques ou subcliniques. Les DEP surviennent lors de processus aigus (AVC, tumeurs et infections cérébrales) qui sont eux-mêmes associés à des crises d'épilepsie, à une altération du niveau de conscience et à un dysfonctionnement neurologique. Les DEP sont fortement corrélées aux crises réfractaires (notamment focales motrices, EPC, secondaires généralisées) et peuvent apparaître au cours d'un état de mal convulsif et non convulsif. Cependant, tous les patients atteints de DEP n'ont pas de convulsions. Comment alors décider si un traitement antiépileptique est nécessaire chez un patient présentant un dysfonctionnement neurologique ou un niveau de conscience altéré dont l'EEG montre des DEP ? De toute évidence, un traitement est nécessaire en cas de crises cliniques manifestes et prudent en cas d'antécédents d'épilepsie. Un traitement doit également être envisagé si un dysfonctionnement neurologique ou une altération du niveau de conscience fluctue ou est épisodique sur des périodes de quelques minutes ou peut-être des heures, suggérant une base critique. Il est moins certain que les caractéristiques EEG suggérant une activité épileptique électrographique nécessitent un traitement. L'identification des changements EEG critiques peut être difficile, même en utilisant des critères spécifiques tels que la rythmicité, la fréquence et l'évolution des décharges ou des caractéristiques périodiques, et ces critères ne sont pas utilisés de manière cohérente. De plus, de nombreux hôpitaux généraux de district au Royaume-Uni n'ont pas facilement accès à l'équipement EEG ou au personnel qualifié. La disponibilité du service de surveillance EEG continue est encore plus limitée. L'EEG de routine ne sera pas adéquat chez certains patients : il a été démontré que le coma et la présence de DEP permettent de prédire le délai (> 24 heures) avant la première crise chez les patients dont les crises sont détectées par l'EEG continu. Certaines autorités aux États-Unis préconisent un traitement antiépileptique agressif chez les patients comateux présentant des crises électrographiques répétitives ou des pointes/décharges périodiques continues, même en l'absence de signes cliniques de crises. Cependant, il n'existe aucune preuve solide provenant d'essais cliniques menés de manière appropriée pour une amélioration des résultats dans de tels cas.


Oscillations EEG : de la corrélation à la causalité

Déjà dans son premier rapport sur la découverte de l'EEG humain en 1929, Berger montrait un grand intérêt à élucider davantage les rôles fonctionnels des ondes alpha et bêta pour les activités mentales normales. Pendant ce temps, la plupart des processus cognitifs ont été liés à au moins une des bandes de fréquences traditionnelles dans la gamme delta, thêta, alpha, bêta et gamma. Bien que la richesse existante des données EEG corrélatives de haute qualité ait conduit de nombreux chercheurs à la conviction que les oscillations cérébrales sous-tendent divers processus sensoriels et cognitifs, un rôle causal ne peut être démontré qu'en modulant directement ces signaux oscillatoires. Dans cette revue, nous mettons en évidence plusieurs méthodes pour moduler sélectivement les oscillations neuronales, y compris le neurofeedback EEG, la stimulation sensorielle rythmique, la stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS) et la stimulation transcrânienne à courant alternatif (tACS). En particulier, nous discutons du tACS comme technique la plus récente pour moduler directement l'activité cérébrale oscillatoire. De telles études démontrant l'efficacité du tACS comprennent des rapports sur des effets purement comportementaux ou purement électrophysiologiques, sur la combinaison d'effets comportementaux avec des mesures EEG hors ligne ou sur des enregistrements tACS-EEG simultanés (en ligne). Alors que la plupart des études sur le tACS sont conçues pour moduler l'activité cérébrale rythmique en cours à une fréquence spécifique, des preuves récentes suggèrent que le tACS peut également moduler les interactions entre les fréquences. Dans l'ensemble, la modulation des oscillations neuronales permet de démontrer des liens de causalité entre les oscillations cérébrales et les processus cognitifs et d'obtenir des informations importantes sur le fonctionnement du cerveau humain.

Mots clés: Oscillations cérébrales EEG Electroencéphalographie Entraînement neuronal Stimulation magnétique transcrânienne répétitive (rTMS) Stimulation transcrânienne à courant alternatif (tACS).



Commentaires:

  1. Lorence

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