3    L'activité nerveuse évoquée par un stimulus sensoriel

Contenu

Nous avons vu qu'avec l'EEG, il est possible d'enregistrer un certains nombres de rythmes cérébraux "spontanés". La technique des potentiels évoqués (PE) a pour objectif de caractériser l'activité nerveuse générée (évoquée) par un stimulus sensoriel donné et, ainsi, d'étudier la fonction et l'intégrité des différents systèmes sensoriels.

C'est donc la modalité du stimulus qui définit le système sensoriel activé, par exemple:

  • Potentiels évoqués auditifs (PEA), permettent d'explorer les voies auditives
  • Potentiels évoqués visuels (PEV), permettent d'explorer les voies visuelles
  • Potentiels évoqués somesthésiques (PES), permettent d'explorer les voies somesthésiques

Pour information

Les potentiels évoqués exogènes vs endogènes

Lorsque l'activité nerveuse est générée par un stimulus sensoriel donné, on parle de PE exogènes. Cependant l'activité nerveuse peut également être générée par une activité cognitive ; on parle alors de potentiels évoqués cognitifs ou endogènes.

Le plus souvent :

  • les PEA sont obtenus après stimulation acoustique monaurale ou binaurale
  • les PEV sont obtenus par l'inversion d'un stimulus contrasté, généralement un damier ou un flash lumineux
  • les PES sont obtenus par stimulation électrique d'un tronc nerveux, par exemple, le nerf médian au niveau du poignet

Amplification

Suivant le type de PE que l'on souhaite étudier, le signal doit être amplifié d'un facteur 10.000 à 100.000, appelé gain de la chaîne d'amplification. Le matériel utilisé consiste en amplificateurs différentiels, qui permettent d'éliminer dans une large mesure les parasites influençant de manière similaire l'électrode de mesure et l'électrode de référence.

Filtrage

L'utilisation de filtres permet de réduire la contamination des signaux par du bruit (c'est à dire, des signaux autres que ceux résultant de l'activité nerveuse générée par le stimulus sensoriel). Par exemple, on considère que le contenu fréquentiel des PE somesthésiques se situe dans une bande de fréquence de 1 à 250 Hz. L'utilisation d'un filtre passe-bande supprimant les fréquences inférieures à 1 Hz et les fréquences supérieures à 250 Hz permet donc de réduire la contamination des signaux par du bruit inférieur à 1 Hz (par exemple, des lentes dérives dans les signaux mesurés) et supérieur à 250 Hz (par exemple, l'activité électrique musculaire).

Conversion A/D

Pour pouvoir traiter numériquement les signaux enregistrés (par exemple, appliquer un moyennage d'enregistrements successifs), une conversion analogique-digitale (A/D) est nécessaire. Cette conversion se à une fréquence d'échantillonnage donnée: le signal analogique (continu) est transformé en un signal numérique (discret) correspondant à une série de valeurs échantillonées à un intervalle de temps régulier.

Pour information

Fréquence d'échantillonnage et aliasing (ou repliement du spectre)

Lors de la conversion A/D, on acquiert un nombre limité d'échantillons du signal, défini par la fréquence d'échantillonnage (nombre d'échantillons/seconde). Si la fréquence d'échantillonnage est insuffisante, il peut apparaitre des distorsions dans le signal numérisé (aliasing). Par exemple, considérons un signal sinusoïdal de fréquence f=100 Hz. Si la fréquence d'échantillonnage est également de 100 Hz, le résultat de la conversion A/D sera un signal dont la valeur restera constante en fonction du temps. Pour pouvoir représenter le signal échantillonné, il faut que la fréquence d'échantillonnage soit égal supérieure au double de la fréquence du signal à échantillonner (fréquence de Nyquist).

Obtenir Adobe Flash Player