Découvrez comment l’EEG, l’IRMf et la MEG offrent différentes méthodes de mesure de l’activité cérébrale, chacune présentant des atouts propres en matière de précision temporelle et spatiale. Découvrez comment l’EEG capte les signaux électriques rapides en temps réel, comment l’IRMf cartographie avec précision des régions cérébrales grâce aux variations du flux sanguin, et comment la MEG détecte l’activité magnétique pour allier rapidité et précision de localisation — ces techniques combinées permettant ainsi de mettre en lumière le déroulement des processus cérébraux dans le temps et l’espace.
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Il existe de nombreuses méthodes différentes pour recueillir des informations sur les structures et les fonctions du cerveau.
Les trois techniques les plus courantes et les plus fréquemment utilisées sont l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), la magnétoencéphalographie (MEG) et l’électroencéphalographie (EEG). Parmi ces méthodes, l’EEG est la solution la plus polyvalente et la plus économique.
Électroencéphalographie (EEG) :
Lorsque l’on utilise l’EEG, on mesure l’activité électrique générée par les différentes couches corticales du cerveau humain. Plus précisément, les signaux électriques sont captés dans les régions de matière grise, qui présentent une forte densité de cellules pyramidales communiquant entre elles.
Lorsque de grands groupes de ces cellules pyramidales s’activent de manière synchronisée, l’électricité ainsi générée se propage jusqu’à la surface du cuir chevelu ; c’est ce que nous enregistrons à l’aide des électrodes d’EEG. Les champs électriques étant encore très faibles, les signaux sont généralement amplifiés. L’activité sera plus intense par rapport à un point de référence (généralement situé derrière les oreilles, appelé « apophyse mastoïde » gauche ou droite).
Gardez à l’esprit que l’EEG est un enregistrement de référence et non une tension absolue : il représente toujours une augmentation ou une diminution relative de l’activité électrique à un endroit précis. Les variations des champs électriques se produisent très rapidement ; ainsi, grâce à l’EEG, vous obtiendrez des informations sur les processus cérébraux avec une résolution temporelle très élevée (jusqu’à 1 milliseconde, en fonction de la fréquence d’échantillonnage).
L’EEG permet d’enregistrer les processus cérébraux qui se produisent peu après l’apparition de stimuli visuels ou auditifs (on observe déjà des processus cérébraux cohérents entre 50 et 100 ms après le stimulus), mais il permet également de surveiller les états cérébraux reflétant l’attention, la motivation ou la somnolence sur des périodes plus longues (de quelques heures à plusieurs jours). Cette excellente résolution temporelle vous donne un aperçu du timing précis du traitement cérébral.
Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) :
L’IRMf est une technique de neuroimagerie fonctionnelle qui mesure l’activité cérébrale en détectant les variations du débit sanguin associées à l’activité neuronale. On part du principe que les neurones ont besoin de plus d’oxygène lorsqu’ils sont actifs. L’IRMf présente un compromis entre la résolution spatiale et la résolution temporelle, mais reste une méthode de neuroimagerie relativement lente par rapport à des techniques telles que l’EEG ou la MEG. Cependant, le principal atout de l’imagerie par résonance magnétique réside dans son excellente résolution spatiale. Grâce à l’imagerie magnétique, il est possible de reconstituer la forme du crâne et les couches corticales de chacun de vos participants.
En général, les participants doivent rester immobiles à l’intérieur d’un noyau magnétique pendant l’émission d’impulsions radiofréquences (pour en savoir plus sur le déroulement de la procédure, cliquez ici). L’IRMf mesure ensuite la variation de magnétisation entre le sang riche en oxygène et le sang pauvre en oxygène, ce qui permet de mettre en évidence une différence relative entre les différentes régions du cerveau.
Magnétoencéphalographie (MEG) :
Alors que l’EEG enregistre l’activité électrique générée par l’activité neuronale, la MEG capte les champs magnétiques générés par cette activité. Les appareils de MEG sont totalement fixes (à l’instar des appareils d’IRMf). Ils exigent que le participant reste allongé ou assis, pratiquement immobile, et limite ses mouvements au strict minimum.
Les mesures MEG doivent généralement être effectuées dans une chambre blindée afin d’éviter que les champs magnétiques extérieurs ne perturbent l’enregistrement des données. Le principal avantage de la MEG réside dans le fait qu’elle combine une haute résolution temporelle, similaire à celle de l’EEG, avec une haute résolution spatiale.
Au final, vous obtenez une image précise de la résolution temporelle du signal, ce qui signifie que vous saurez exactement quelles zones sont actives et, en même temps, vous connaîtrez très précisément la structure du cerveau.
Et maintenant ?
Si vous souhaitez en savoir plus sur les différentes technologies permettant de mesurer l’activité cérébrale ou si vous avez d’autres questions concernant la recherche sur le comportement humain, n’hésitez pas à nous contacter.