Historique de l'électroencéphalogramme, opération, vagues

Il électroencéphalogramme (EEG) C'est un examen qui sert à s'inscrire et à évaluer l'activité bioélectrique du cerveau. Les potentiels électriques sont obtenus par des électrodes situées dans le cuir chevelu du patient.

Les enregistrements peuvent être imprimés sur un papier en mouvement à travers un électroencéphalographe ou peuvent être visualisés dans un moniteur. L'activité électrique du cerveau peut être mesurée dans des conditions basales de repos, de veille ou de sommeil.

Application d'électroencéphalogramme chez l'enfant

L'électroencéphalogramme est utilisé pour le diagnostic de l'épilepsie, des troubles du sommeil, des encéphalopathies, du coma et de la mort cérébrale, entre autres utilisations. Il peut également être utilisé dans la recherche.

Auparavant, il était utilisé pour détecter les troubles du cerveau focaux tels que les tumeurs ou les accidents vasculaires cérébraux. De nos jours, les images de résonance magnétique (RM) et la tomographie informatisée (TC) sont utilisées.

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Brève histoire de l'électroencéphalogramme

L'histoire de l'électroencéphalogramme commence en 1870, lorsque Fristch et Hitzig, médecins de l'armée prussienne, ils ont enquêté avec des cerveaux militaires. Ceux-ci ont été découverts dans la bataille de la berline. Ils se sont vite rendu compte qu'en stimulant certaines zones cérébrales par courant galvanique, des mouvements ont été générés dans le corps.

Richard Birmick Caton

Domaine public

Cependant, c'est en 1875 lorsque le docteur Richard Birmick Caton a confirmé que le cerveau produisait des courants électriques. Par la suite, cela a permis au neurologue Ferrier de vivre avec le "courant faradique", en plaçant les fonctions motrices dans le cerveau.

Vladimir pravdich-nerinky

Domaine public

En 1913, Vladimir Pravdich-Nérinky a été le premier à faire ce qu'il a appelé un "électrocérébrogramme", examinant le système nerveux d'un chien. Jusqu'à ce moment-là, toutes les observations ont été faites sur des cerveaux découverts, car il n'y a eu aucune procédure d'extension qui atteint l'intérieur du crâne.

Hans Berger

Domaine public

En 1920, Hans Berger a commencé à expérimenter avec les humains et 9 ans plus tard, a créé une méthode pour mesurer l'activité électrique du cerveau. Inventé le terme "électroencéphalogramme" pour caractériser l'enregistrement des fluctuations électriques du cerveau.

Ce neurologue allemand était celui qui a découvert le "rythme de Berger". C'est-à-dire les «vagues alpha» actuelles, qui se composent d'oscillations électromagnétiques qui proviennent de l'activité électrique synchrone du thalamus. 

Berger, malgré sa grande découverte, je ne peux pas faire avancer cette méthode en raison de ses petites connaissances techniques.

En 1934, Adrian et Matthews, dans une démonstration de la Physiology Society (Cambridge), pourraient vérifier le "rythme de Berger". Ces auteurs ont avancé avec de meilleures techniques et ont démontré que le rythme régulier et large de 10 points par seconde ne provenait pas du cerveau entier, mais des zones visuelles d'association.

Frédéric Golla

Domaine public

Par la suite, Frédéric Golla a confirmé que dans certaines maladies, il y avait des altérations des oscillations rythmiques de l'activité cérébrale. Cela a permis de grandes avancées dans l'étude de l'épilepsie, en prenant conscience de la difficulté de ce problème et de la nécessité d'étudier le cerveau de manière intégrale. Fisher et Lowenback, en 1934, ont pu déterminer les pics épileptiformes.

Enfin, William Gray Walter, un neurologue américain américain, a développé ses propres versions de l'électroencéphalogramme et ajouté des améliorations. Grâce à lui, il est actuellement possible de détecter les différents types d'ondes cérébrales, des ondes alpha au delta.

Comment fonctionne un électroencéphalogramme?

Un électroencéphalogramme standard est une exploration non invasive et indolore qui est effectuée en adhérant aux électrodes au cuir chevelu avec un gel de pilote. Il a un canal d'enregistrement, qui mesure la différence de tension entre deux électrodes. Ils sont généralement utilisés de 16 à 24 références.

Les électrodes sont combinées en créant ce qu'on appelle un "assemblage", qui peut être bipolaire (transversal et longitudinal) et monopolaire (référentiel). L'assemblage bipolaire sert à enregistrer la différence de tension dans les zones d'activité cérébrale, tandis que monopolaire compare une zone cérébrale active et une autre sans activité ni activité neutre.

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La différence entre une zone active et la moyenne de toutes ou certaines électrodes actives peut également être mesurée. 

Les électros invasifs peuvent être utilisés (dans le cerveau) pour étudier en détail les zones d'accès difficile comme la surface mésiale du lobe temporal.

Électrocorticographie

Parfois, il peut être nécessaire d'insérer des électrodes près de la surface du cerveau, pour détecter l'activité électrique du cortex cérébral. Les électrodes sont généralement situées sous la dure.

Cette procédure est appelée électrocorticographie et sert à traiter l'épilepsie et la recherche résistantes.

Système 10-20

Il existe un système standardisé pour le placement d'électrodes appelées "système 10-20". Cela implique que la distance entre les électrodes doit être de 10% ou 20% par rapport aux axes frontaux (d'avant en arrière) ou transversaux (d'un côté à l'autre du cerveau).

21 électrodes doivent être placées et chaque électrode sera connectée à une entrée d'un amplificateur différentiel. Les amplificateurs étendent la tension entre l'électrode active et l'électrode de référence entre 1000 et 100 000 fois.

À l'heure actuelle, le signal analogique est en désuétude et les amplificateurs numériques sont utilisés. L'EEG numérique a de grands avantages. Par exemple, il facilite l'analyse et le stockage des signaux. De plus, il permet de modifier des paramètres tels que les filtres, la sensibilité, le temps d'enregistrement et les assemblages.

Les signaux EEG peuvent être enregistrés avec du matériel open source tel que OpenBCI. D'un autre côté, le signal peut être traité par des logiciels libres tels que EEGLAB ou Neurophysiological Biomarker Toolbox.

Le signal électroencéphalographique est représenté à partir de la différence par rapport au potentiel électrique (DDP) qui existe entre deux points de la surface crânienne. Chaque point est une électrode.

Electroencéphalogramme des ondes cérébrales

Notre cerveau fonctionne à travers des impulsions électriques qui voyagent à travers nos neurones. Ces impulsions peuvent être rythmiques ou non, et sont appelées ondes cérébrales. Le rythme consiste en une vague régulière, qui a la même morphologie et la même durée, et qui maintient sa propre fréquence.

Les vagues sont classées en fonction de leur fréquence, c'est-à-dire, selon le nombre de fois où la vague est répétée par seconde, et sont exprimées dans Hertzios (Hz). Les fréquences ont une certaine distribution topographique et réactivité. La plupart du signal cérébral observé dans le cuir chevelu se trouve dans une plage entre 1 et 30 Hz.

D'un autre côté, l'amplitude est également mesurée. Ceci est déterminé à partir de la comparaison de la distance entre la ligne de base et le pic de l'onde. La morphologie de l'onde peut être aiguë, en pointe, dans des victoires complexes et / ou une onde aiguë.

Dans l'électroencéphalogramme 4, les largeurs de bande principales appelées Alfa, Beta, Thêta et Delta peuvent être observées.

Vagues bêta

Vagues bêta. Source: Hugo Gamboa [domaine public]

Ils se composent de larges vagues, dont la fréquence se situe entre 14 et 35 Hz. Ils apparaissent lorsque nous sommes éveillés en réalisant des activités qui nécessitent un effort mental intense, comme faire un examen ou étudier.

Vagues alfa

Vagues bêta. Source: Hugo Gamboa [domaine public]

Ils sont plus grands que les précédents, et leur fréquence varie entre 8 et 13 Hz. Ils surviennent lorsque la personne est détendue, sans faire d'importants efforts mentaux. Ils apparaissent également lorsque nous fermons les yeux, rêvons éveillés ou faisons des activités que nous avons très automatisé.

Ondes thêtaises

Vagues bêta. Source: Hugo Gamboa [domaine public]

Ils ont une plus grande amplitude mais une fréquence plus faible (entre 4 et 8 Hz). Ils reflètent un état d'une grande détente, avant le début du rêve. Plus précisément, il est lié aux premières phases du sommeil. 

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Vagues delta

Vagues delta. Source: Hugo Gamboa [domaine public]

Ces vagues sont celles qui ont la fréquence la plus basse de toutes (entre 1 et 3 Hz). Ils sont associés à des stades de sommeil plus profonds (étape 3 et 4, où il ne rêve généralement pas).

Procédure

Pour effectuer l'EEG, le patient doit être détendu, dans un environnement sombre et les yeux fermés. Normalement, cela dure environ 30 minutes.

Au début, des tests d'activation tels que la photostimulation intermittente sont effectués (appliquer des stimuli lumineux avec différentes fréquences) ou une hyperventilation (respirant par la bouche régulièrement et profondément pendant 3 minutes).

Vous pouvez également induire le sommeil ou, au contraire, garder le patient éveillé. Cela dépend de ce que le chercheur a l'intention d'observer ou de vérifier. Cette vidéo montre l'application chez un adulte:

Interprétation

Pour interpréter un électroencéphalogramme, il est nécessaire de connaître l'activité normale du cerveau en fonction de l'âge et de l'état du patient. Il est également nécessaire d'examiner les artefacts et les problèmes techniques possibles pour minimiser les erreurs d'interprétation.

Un électroencéphalogramme peut être anormal si une activité épileptiforme se produit (ce qui suggère l'existence d'un processus épileptique). Cela peut être localisé, généralisé ou avec un modèle spécifique et inhabituel.

Il peut également être anormal lorsque des ondes lentes sont visualisées dans une zone spécifique, ou l'asynchronie généralisée est trouvée. Des anomalies peuvent également se produire dans l'amplitude ou lorsqu'il y a une ligne qui s'écarte de la normale.

D'autres techniques plus avancées telles que Video-EEG, EEG-Ambulatory, Télétrie, cartographie cérébrale, en plus de l'électrocorticographie, ont été développées.

Types d'électroencéphalogramme

Il existe différents types d'électroencéphalogramme répertoriés ci-dessous:

Électroencéphalogramme basal

C'est celui qui est effectué lorsque le patient est dans un état de veille, donc aucune préparation n'est requise. Pour éviter d'utiliser des produits qui peuvent affecter l'exploration, un bon nettoyage du cuir chevelu est effectué.

Électroencéphalogramme en période de privation de sommeil

Une préparation antérieure est nécessaire. Le patient doit être éveillé pendant 24 heures avant sa réalisation. Ceci est fait pour pouvoir faire des chemins physiologiques des phases de sommeil dans le but de détecter les anomalies qui ne peuvent pas être obtenues via l'EEG basal.

Vidéo-électroencéphalogramme

C'est un électroencéphalogramme normal, mais a une caractéristique aussi distinctive que le patient est enregistré sur vidéo pendant le processus. Son objectif est d'obtenir un dossier visuel et électrique pour observer si la crise ou les pseudocrisas apparaissent.

Électroencéphalogramme de la mort cérébrale

C'est une technique nécessaire pour observer l'activité cérébrale cérébrale ou son absence. C'est la première étape du "protocole de mort cérébral",. Il est essentiel de lancer l'appareil pour l'extraction et / ou la transplantation d'organes.

Applications cliniques

L'électroencéphalogramme est utilisé dans une grande variété de conditions cliniques et neuropsychologiques. Voici quelques-unes de ses utilisations:

Détecter les épilepsies

L'EEG dans les épilepsies est essentiel pour le diagnostic, car il permet de le différencier des autres pathologies telles que les crises psychogènes, les syncopes, les troubles du mouvement ou les migraines.

Il sert également à la classification du syndrome épileptique, ainsi qu'à contrôler son évolution et l'efficacité du traitement.

Détecter les encéphalopathies

Les encéphalopathies impliquent des dommages ou un dysfonctionnement du cerveau. Grâce à l'électroencéphalogramme, on peut savoir si certains symptômes sont dus à un problème cérébral "organique", ou sont le produit d'autres troubles psychiatriques.

Contrôler l'anesthésie

L'électroencéphalogramme est utile pour contrôler la profondeur de l'anesthésie, empêchant le patient d'entrer dans le coma ou de susciter.

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Superviser la fonction cérébrale

L'EEG est fondamental dans les unités de soins intensifs pour contrôler la fonction cérébrale. En particulier les convulsions, l'effet des sédatifs et de l'anesthésie chez les patients dans le coma induit, ainsi que pour examiner les dommages cérébraux secondaires. Par exemple, celui qui peut se produire dans une hémorragie sous-arachnoïdienne.

Détection de fonctionnement anormale

Il est utilisé pour diagnostiquer des changements anormaux dans le corps qui peuvent affecter le cerveau. Il s'agit généralement d'une procédure nécessaire pour diagnostiquer ou surveiller les maladies cérébrales telles qu'Alzheimer.

Certains modèles électroencéphalographiques peuvent intéresser le diagnostic de certaines pathologies. Par exemple, encéphalite herpétique, anoxie cérébrale, empoisonnement barbituré, encéphalopathie hépatique ou Creutzfeldt-Jakob. 

Vérifiez le développement du cerveau adéquat

Chez les nouveau-nés, l'EEG peut fournir des informations sur le cerveau pour identifier les anomalies possibles en fonction de leur vie.

Identifier la mort du coma ou du cerveau

L'électroencéphalogramme est nécessaire pour évaluer l'état de conscience du patient. Il fournit des données sur les prévisions et le degré de ralentissement de l'activité cérébrale, de sorte qu'une fréquence plus faible indique une réduction du niveau de conscience.

Il nous permet également d'observer si l'activité cérébrale est continue ou discontinue, la présence d'une activité épileptiforme (qui indique un pronostic pire) et la réactivité aux stimuli (qui manifeste la profondeur du coma).

De plus, à travers elle, la présence de schémas de sommeil (qui sont rares lorsque le coma est plus profond) peut être vérifié).

Pathologies du sommeil

L'EEG est très important pour le diagnostic et le traitement de plusieurs pathologies du sommeil. Le patient peut être examiné en dormant et en observant les caractéristiques de leurs ondes cérébrales.

Le test le plus utilisé pour les études du sol est la polysomnographie. Ceci, en plus d'inclure un électroencéphalogramme, enregistre simultanément la vidéo sur vidéo. De plus, il permet d'analyser son activité musculaire, ses mouvements respiratoires, son débit d'air, sa saturation en oxygène, etc.

Enquête

L'électroencéphalogramme est utilisé dans la recherche, en particulier en neuroscience, psychologie cognitive, neurolinguistique et psychophysiologique. En fait, bon nombre des choses que nous savons actuellement sur notre cerveau sont dues à des recherches menées avec des électroencéphalogrammes.

Les références

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