Méthodologie de l'électroencéphalographie

En pratique courante, l'EEG est enregistré à l'aide d'électrodes placées sur le cuir chevelu intact. Les potentiels électriques sont amplifiés et enregistrés. Les électroencéphalographes possèdent 16 à 24 unités d'amplification et d'enregistrement (canaux) identiques, voire plus, qui permettent l'enregistrement simultané de l'activité électrique du nombre correspondant de paires d'électrodes installées sur la tête du patient. Les électroencéphalographes modernes sont informatisés. Les potentiels amplifiés sont convertis en format numérique; l'enregistrement continu de l'EEG est affiché sur un écran et enregistré simultanément sur un disque. Après traitement, l'EEG peut être imprimé sur papier.

Les électrodes conductrices de potentiel sont des plaques ou des tiges métalliques de formes variées, dont la surface de contact a un diamètre de 0,5 à 1 cm. Les potentiels électriques sont transmis au boîtier d'entrée de l'électroencéphalographe, doté de 20 à 40 contacts numérotés, voire plus, permettant de connecter le nombre d'électrodes correspondant à l'appareil. Dans les électroencéphalographes modernes, le boîtier d'entrée combine un commutateur d'électrodes, un amplificateur et un convertisseur analogique-numérique EEG. Depuis le boîtier d'entrée, le signal EEG converti est transmis à un ordinateur, qui contrôle les fonctions de l'appareil, puis enregistre et traite l'EEG.

L'EEG enregistre la différence de potentiel entre deux points de la tête. Ainsi, les tensions dérivées de deux électrodes sont appliquées à chaque canal de l'électroencéphalographe: l'une à l'entrée 1 et l'autre à l'entrée 2 du canal d'amplification. Un commutateur multicontacts permet de commuter les électrodes de chaque canal selon la combinaison souhaitée. Par exemple, en connectant l'électrode occipitale à la prise du boîtier d'entrée « 1 » de n'importe quel canal et l'électrode temporale à la prise du boîtier « 5 », on peut enregistrer la différence de potentiel entre les électrodes correspondantes de ce canal. Avant de commencer le travail, le chercheur saisit plusieurs diagrammes de dérivations à l'aide de programmes appropriés, qui permettent d'analyser les enregistrements obtenus. Pour régler la bande passante de l'amplificateur, des filtres analogiques et numériques hautes et basses fréquences sont utilisés. La bande passante standard pour l'enregistrement EEG est de 0,5 à 70 Hz.

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Acquisition et enregistrement d'électroencéphalogrammes

Les électrodes d'enregistrement sont positionnées de manière à ce que toutes les principales sections du cerveau, désignées par les premières lettres de leur nom latin, soient représentées dans l'enregistrement multicanal. En pratique clinique, deux principaux systèmes de dérivations EEG sont utilisés: le système international 10-20 et un schéma modifié avec un nombre réduit d'électrodes. Pour obtenir une image EEG plus détaillée, le schéma 10-20 est préférable.

Une dérivation de référence est une dérivation dans laquelle le potentiel d'une électrode située au-dessus du cerveau est transmis à l'entrée 1 de l'amplificateur, et celui d'une électrode éloignée du cerveau à l'entrée 2. L'électrode située au-dessus du cerveau est généralement dite active. L'électrode éloignée du tissu cérébral est dite de référence. Les lobes d'oreille gauche (A1) et droit (A2) servent d'électrodes de référence. L'électrode active est connectée à l'entrée 1 de l'amplificateur et, en _l' alimentant _, un décalage de potentiel négatif provoque une déviation de la plume d'enregistrement vers le haut. L'électrode de référence est connectée à l'entrée 2. Dans certains cas, une dérivation reliant deux électrodes (AA) court-circuitées et situées sur les lobes d'oreille sert d'électrode de référence. L'EEG enregistrant la différence de potentiel entre deux électrodes, la position du point sur la courbe sera affectée de manière égale, mais en sens inverse, par les variations de potentiel sous chacune des deux électrodes. Dans la dérivation de référence, un potentiel alternatif du cerveau est généré sous l'électrode active. Sous l'électrode de référence, située loin du cerveau, règne un potentiel constant qui ne passe pas dans l'amplificateur de courant alternatif et n'affecte pas le profil d'enregistrement. La différence de potentiel reflète sans distorsion les fluctuations du potentiel électrique généré par le cerveau sous l'électrode active. Cependant, la zone de la tête située entre les électrodes active et de référence fait partie du circuit électrique « amplificateur-objet », et la présence d'une source de potentiel suffisamment intense dans cette zone, située de manière asymétrique par rapport aux électrodes, affectera significativement les mesures. Par conséquent, avec la sonde de référence, la localisation de la source de potentiel n'est pas entièrement fiable.

Bipolaire est le nom donné à la dérivation où des électrodes situées au-dessus du cerveau sont connectées aux entrées 1 et 2 de l'amplificateur. La position du point d'enregistrement EEG sur le moniteur est affectée de manière égale par les potentiels sous chaque paire d'électrodes, et la courbe enregistrée reflète la différence de potentiel de chacune d'elles. Il est donc impossible d'évaluer la forme de l'oscillation sous chacune d'elles à partir d'une seule dérivation bipolaire. Parallèlement, l'analyse de l'EEG enregistré à partir de plusieurs paires d'électrodes selon diverses combinaisons permet de déterminer la localisation des sources de potentiel qui composent la courbe récapitulative complexe obtenue avec une dérivation bipolaire.

Par exemple, s'il existe une source locale d'oscillations lentes dans la région temporale postérieure, la connexion des électrodes temporales antérieure et postérieure (Ta, Tr) aux bornes de l'amplificateur produit un enregistrement contenant une composante lente correspondant à l'activité lente de la région temporale postérieure (Tr), sur laquelle se superposent les oscillations plus rapides générées par la matière cérébrale normale de la région temporale antérieure (Ta). Afin de déterminer quelle électrode enregistre cette composante lente, des paires d'électrodes sont connectées sur deux canaux supplémentaires, chacun représentant une électrode de la paire d'origine, Ta ou Tr, et le second correspondant à une dérivation non temporale, par exemple F et O.

Il est clair que dans la paire nouvellement formée (Tr-O), incluant l'électrode temporale postérieure Tr, située au-dessus de la matière cérébrale pathologiquement altérée, la composante lente sera à nouveau présente. Dans la paire, alimentée par l'activité de deux électrodes situées au-dessus du cerveau relativement intact (Ta-F), un EEG normal sera enregistré. Ainsi, en cas de foyer cortical pathologique local, la connexion de l'électrode située au-dessus de ce foyer à une autre électrode d'une paire entraîne l'apparition d'une composante pathologique sur les canaux EEG correspondants. Cela permet de localiser la source des oscillations pathologiques.

Un critère supplémentaire pour déterminer la localisation de la source du potentiel d'intérêt sur l'EEG est le phénomène de distorsion de phase des oscillations. Si l'on connecte trois électrodes aux entrées de deux canaux d'un électroencéphalographe comme suit: l'électrode 1 à l'entrée 1, l'électrode 3 à l'entrée 2 de l'amplificateur B, et l'électrode 2 simultanément à l'entrée 2 de l'amplificateur A et à l'entrée 1 de l'amplificateur B; on suppose qu'il existe sous l'électrode 2 un décalage positif du potentiel électrique par rapport au potentiel des autres régions du cerveau (indiqué par le signe +). Il est alors évident que le courant électrique induit par ce décalage aura un sens opposé dans les circuits des amplificateurs A et B, ce qui se traduira par des décalages de différence de potentiel opposés (antiphases) sur les enregistrements EEG correspondants. Ainsi, les oscillations électriques sous l'électrode 2, enregistrées sur les canaux A et B, seront représentées par des courbes de fréquences, d'amplitudes et de formes identiques, mais de phase opposée. Lors de la commutation des électrodes sur plusieurs canaux d'un électroencéphalographe sous forme de chaîne, des oscillations antiphasiques du potentiel étudié seront enregistrées le long de ces deux canaux aux entrées opposées desquels une électrode commune est connectée, située au-dessus de la source de ce potentiel.

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Règles d'enregistrement de l'électroencéphalogramme et des tests fonctionnels

Lors de l'examen, le patient doit être installé dans une pièce insonorisée et éclairée, confortablement installé, les yeux fermés. Il est observé directement ou par caméra vidéo. Lors de l'enregistrement, les événements significatifs et les tests fonctionnels sont notés à l'aide de marqueurs.

Lors des tests d'ouverture et de fermeture des yeux, des artéfacts électro-oculographiques caractéristiques apparaissent sur l'EEG. Les modifications EEG qui en résultent permettent d'identifier le degré de contact du sujet, son niveau de conscience et d'estimer approximativement la réactivité de l'EEG.

Pour détecter la réponse du cerveau aux influences externes, des stimuli uniques sont utilisés, sous la forme d'un bref éclair lumineux ou d'un signal sonore. Chez les patients comateux, il est possible d'utiliser des stimuli nociceptifs en appuyant un ongle sur la base de l'ongle de l'index.

La photostimulation utilise de courts éclairs (150 μs) de lumière proche du blanc et d'intensité suffisamment élevée (0,1-0,6 J). Les photostimulateurs permettent de présenter des séries d'éclairs servant à étudier la réaction d'assimilation rythmique, c'est-à-dire la capacité des oscillations électroencéphalographiques à reproduire le rythme de stimuli externes. Normalement, cette réaction s'exprime bien à une fréquence de scintillement proche des rythmes de l'EEG. Les ondes rythmiques d'assimilation ont leur plus grande amplitude dans les régions occipitales. Dans les crises d'épilepsie par photosensibilité, la photostimulation rythmique révèle une réponse photoparoxystique, c'est-à-dire une décharge généralisée d'activité épileptiforme.

L'hyperventilation est principalement pratiquée pour induire une activité épileptiforme. On demande au sujet de respirer profondément et rythmiquement pendant 3 minutes. La fréquence respiratoire doit être comprise entre 16 et 20 respirations par minute. L'enregistrement EEG commence au moins 1 minute avant le début de l'hyperventilation et se poursuit pendant toute la durée de l'hyperventilation et au moins 3 minutes après sa fin.