EEG et cognition sociale

1. EEG et cognition sociale • Communication • Stimuli statiques

2. Apport de L’électroencéphalographie à l’étude de la cognition • Richard Caton 1875 : enregistrement d’activité électrique spontanée chez le chien. • Hans Berger 1924 : 1er EEG chez l’homme.

3. Le dispositif de Hans Berger :

5. " Uber das Elektroenkephalogramm des Menschen ". Archiv für Psychiatrie und Nervenkrankheiten, 1929, Berlin, 87, 527-570.

6. Les rythmes EEG

7. Les Potentiels Evoqués : modification de l’activité électrique cérébrale consécutive à l’application d’une stimulation Stimulus • Avantages: • Reflet direct de l’activité électrique cérébrale • Résolution temporelle de l’ordre de la ms • Inconvénients: • faible sensibilité • Résolution spatiale

8. ELECTROGENESE Traitement d’une information Excitation de groupes neuronaux ouverture de canaux post-synaptique courants de conduction champs de potentiels électriques PE / EEG

9. 1. Echelle neuronale: Potentiel de membrane au cours d’une activité synaptique

10. Synapse excitatrice

11. Le PPSE : Puits: petite région de l’espace où disparaît le courant qui circule dans le milieu. Source: petite région de l’espace d’où émerge un courant

12. Le PPSI : Source: petite région de l’espace d’où émerge un courant Puits: petite région de l’espace où disparaît le courant qui circule dans le milieu.

13. Le PPS : dipôle Dipole = association d’une source et d’un puits de courant dans le milieu conducteur, proches l’un de l’autre; PA PPSE / PPSI

14. Les PPS : dipôles équivalents Lignes de courant provoquées par l’activation d’une synapse excitatrice située dans la partie supérieure de l’arbre dendritique d’une cellule pyramidale. => La flèche représente le dipôle équivalent

15. Principe de superposition: les champs électriques résultant de l’activité simultanée de plusieurs neurones constituent la somme algébrique des champs produits par chaque activité isolée. Garnero L.

16. Proprietés du dipôle équivalent

17. PA: Décroît en 1/ distance 3 Durée: ms PPS: Décroît en 1/ distance 2 Durée: dizaines de ms Relation entre PA ou PPS et P de surface

18. Relation entre PPS et P de surface Creutzfeldt, Watanabe et Lux, 1966

19. Acquisition

20. Système international 10-20 Jasper, 1958

21. Enregistrement

22. + - + - + + - + - + - - + - L’électrode de référence 3 1 2 4

23. Electrode de référence …suite

24. Moyennage

25. Représentation graphique

26. 1 5 V 4 2 6 3 7 Les technniques d’interpolation Méthode Spline Sphérique Méthode des 4 plus proches voisins

27. Mesures: latence, amplitude, et topographie topographie Latence Amplitude

28. Série topographique: amplitude en fonction de la latence 200 ms 318 346 372 402 438 476 502

29. Localisation desGénérateurs Modèle géométrique réalistepermettant de calculer le potentiel électrique ou le champ magnétiquesur le scalp crée par une distribution de générateurs de courants intracérébraux. Exemple de maillage de trois surfaces séparant des milieux de conductivité différentes (scalp, crâne , cerveau) intervenant dans la méthode des éléments de surface. Modèle réaliste à 3 couches de conductivité: scalp/os/tissus cérébraux Pernier et al.1992

30. Carte de densité de courant • Distribution sur le scalp de la densité radiale de courant apparaissant 170 ms après la présentation d’un stimulus auditif. • complexe puits-source dans les régions temporales (tâche rouge et tâche jaune) . • Puits de courant (tâche rouge sur l’aire frontale). Giard et coll, 1990)

31. A. carte de potentiels évoqués somesthésiques en registrés en surface • B. Laplacien de l’enregistrement • C. deblurring de l’enregistrement • D. enregistrement direct sur la surface corticale. Gevin et al. 1994

32. Les composantes Evoquées

33. Les Composantes auditives du tronc

34. Les composantes endogènes • Ondes « cognitives » • les composantes endogènes, amples, lentes sont liées aux circonstances dans lesquelles le stimulus a été présenté au sujet, et sont relativement indépendantes de la nature physique de la stimulation • ces composantes représentent "les activités invoquées par le système plutôt que les activités évoquées par le stimulus" (Donchin, 1979).

35. Intérêt pour l’étude des processus cognitifs : exemple de l’attention Luck et al., 2000

36. Selection attentionnelle précoce Mangun et al. 1994

37. Source de la facilitation attentionnelle Heinze et al. 1994 Martinez et al. 2001

38. N1 et émotion Keil et al. 2002

39. L’onde P300

40. Signification fonctionnelle de l’onde P300 ou P3 • Latence • Amplitude • Topographie

41. Signification P3 • - l'improbabilité d'occurrence du stimulus et l'incertitude du sujet (Duncan-Jonhson et Donchin, 1977) • - l'attention sélective (Hilliard, 1973) • - l'intervention de la mémoire (Donchin, 1978) • - la difficulté de la tâche (Begleiter et al., 1983) • - la motivation (Begleiter et al., 1983)

42. Générateurs intracérébraux de la P3 • générateurs complexes; mettent en jeu des réseaux multiples. • les générateurs identifiés semblent être en partie communs aux différentes modalités sensorielles (Ji et al., 1999). • => jonction temporo-pariétale, influence sous-cx indirecte via le S limbique

43. Influences neurochimiques