Neurosciences/L'activité électrique du cerveau

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Le cerveau a une activité électrique relativement soutenue : les neurones sont parcourus par des potentiels d'action, qui ne sont ni plus ni moins que des signaux électriques. L'ensemble des potentiels d'action à un moment donné causent une activité électrique mesurable à la surface du crâne, de l'ordre de quelques microvolts. Contrairement à ce qu'on pourrait croire, les neurones ont tendance à synchroniser leurs émissions, à émettre plus ou moins en même temps. Sur l'EEG, cela se traduit par une activité cyclique, périodique (à quelques variations près) : on observe des rythmes cérébraux, parfois improprement appelés ondes cérébrales. Au-dessus de ces rythmes, on observe des fluctuations aléatoires de l'activité électrique. Parmi ces fluctuations, certaines sont causées par une perception extérieure ou une activité intellectuelle : ce sont des potentiels évoqués.

Illustration des rythmes cérébraux, en fonction des potentiels d'action individuels émis par chaque neurone cortical.

Rythmes cérébraux[modifier | modifier le wikicode]

L'activité électrique du cerveau varie entre le sommeil et l'éveil, ce qui permet d'étudier le sommeil, comme on le verra dans le chapitre sur le sommeil. De plus, on peut observer des variations par rapport à la normale dans certains cas pathologiques. C'est notamment le cas dans l'épilepsie, ou dans certains troubles du sommeil. L’épilepsie est une prédisposition à avoir des crises, provenant de l'activité temporaire trop importante de certains groupes de neurones. Lors des crises, ces neurones émettent des bouffées de potentiels d'action très importants, ce qui perturbe le fonctionnement cérébral normal. On observe alors une activité électrique anormale du cerveau, qui se voit très bien sur l'EEG.

Illustration qui montre le début d'une crise épileptique sur un EEG.

Potentiels évoqués[modifier | modifier le wikicode]

L'étude des potentiels évoqués est plus complexe, les potentiels évoqués étant noyés dans l'activité électrique aléatoire de base. Distinguer ce qui vient des rythmes, de l'activité aléatoire et potentiels évoqués est quelque peu compliqué. La méthode la plus utilisée est de répéter les mesures sur un grand nombre de sujets et de faire la moyenne entre elles. Ce faisant, les variations aléatoires sont annulées, de même que les rythmes (du fait de leur déphasage), alors que les potentiels évoqués restent. On voit alors que certaines stimulus déclenchent systématiquement des potentiels évoqués après un délai fixe. Par exemple, quand on capte un stimulus verbal, un potentiel évoqué apparait environ 400 millisecondes après la perception du stimulus. Ce stimulus a reçu son propre nom et est étudié pour sa relation avec les processus de traitement du langage. C'est d'ailleurs loin d'être le seul : de nombreux potentiels évoqués ont reçu un nom et ont été identifié comme entités à étudier.

Les potentiels évoqués peuvent être des potentiels positifs, où la tension augmente comparé à son niveau de base, ou des potentiels négatifs où la tension diminue. Cela se retient dans la notation des potentiels évoqués, qui en tient compte. La notation de ces potentiels est composée d'une lettre suivie d'un nombre. La lettre indique si le potentiel est positif ou négatif : P pour positif et N pour négatif. Le nombre est le délai entre la présentation du stimulus et l'apparition du potentiel évoqué. Pour donner un exemple, reprenons le potentiel évoqué mentionné précédemment, où un stimulus verbal déclenche un potentiel négatif 400 ms après : ce potentiel est appelé le potentiel N400.