comprendre la pensée et le comportement humains peut prendre de nombreuses approches, mais pour vraiment comprendre comment fonctionne le cerveau, vous devez regarder à l’intérieur. Cela n’a pas besoin d’être aussi horrible que cela puisse paraître, car de nombreuses méthodes d’imagerie cérébrale sont aujourd’hui entièrement non invasives.
ci – dessous, nous allons passer en revue les techniques d’imagerie cérébrale les plus courantes-EEG et (F)IRM, pour voir comment elles fonctionnent et comment elles se comparent, en examinant les avantages et les inconvénients de chacune.
qu’est-ce que L’EEG?,
EEG (électroencéphalographie) mesure l’activité électrique de notre cerveau par des électrodes placées sur le cuir chevelu. Il nous indique, à partir des mesures de surface, à quel point le cerveau est actif.
Cela peut être utile pour déterminer comment l’activité du cerveau peut changer en réponse à des stimuli, et peut également être utile pour mesurer l’activité anormale, tels que l’épilepsie .
Comment EEG travail?,
le cerveau est un système électrique – toutes nos pensées (conscientes ou non) sont générées par un réseau de neurones, qui s’envoient des signaux à l’aide de courants électriques. Le plus de signaux électriques, plus la communication neuronale, ce qui correspond à plus d’activité cérébrale.
Les électrodes d’un casque EEG ne peuvent pas détecter les changements dans des neurones simples, mais détectent plutôt les changements électriques de milliers de neurones signalant en même temps.
le signal des électrodes est ensuite envoyé à un amplificateur, qui (Pas de surprise ici) amplifie le signal., Un ordinateur reçoit alors ce signal, et peut générer diverses cartes de l’activité cérébrale, avec une résolution temporelle rapide.
un inconvénient pour L’EEG est la résolution spatiale – comme les électrodes mesurent l’activité électrique à la surface du cerveau, il est difficile de savoir si le signal a été produit près de la surface (dans le cortex) ou à partir d’une région plus profonde.
Il existe des calculs qui peuvent être appliqués pour tenter de contourner cette limitation (par exemple ), mais cela reste un défi pour la recherche EEG.
découvrez: qu’est-Ce que l’EEG et Comment ça fonctionne
qu’est-Ce que l’IRM?,
L’IRM (imagerie par résonance magnétique) fournit une carte du cerveau – à quoi il ressemble à un moment donné.
Cette information structurelle peut être utile pour déterminer comment les tailles de certaines zones du cerveau se comparent entre les personnes, ou s’il y a quelque chose d’anormal dans un cerveau particulier (une tumeur par exemple).
Comment IRM travail?
L’IRM est une méthodologie d’imagerie complexe, mais nous allons essayer de vous donner un aperçu ici.,
comme son nom l’indique, les aimants sont au cœur de l’imagerie par résonance magnétique, mais un peu plus fort – environ 1 000 à 3 000 fois plus fort que l’aimant moyen d’un réfrigérateur.
le champ magnétique de L’IRM interagit avec les protons de nos atomes d’hydrogène (il est bien sûr assez pratique que nous soyons 70% d’eau – il y a beaucoup d’atomes d’hydrogène pour que l’aimant affecte).
habituellement, ces protons sont orientés dans des directions aléatoires, mais le champ magnétique fait qu’une partie importante d’entre eux s’alignent dans la même direction., Donc, nous sommes couchés dans la machine IRM, et les protons dans les atomes d’hydrogène (qui sont dans l’eau dans notre corps), pointent la plupart du temps de la même manière. Ouf.
pour l’étape suivante, une impulsion radio est émise (tout comme un signal radio normal, juste beaucoup plus rapide). Cela interagit également avec les protons, les tournant essentiellement sur le côté. Mais, comme la fréquence radio ne se produit que pendant un moment, les protons se détendent à leur état aligné avant.
c’est le bit crucial – lorsque les protons se relâchent, de l’énergie est libérée qui peut être détectée par des capteurs dans la machine IRM., Grâce à certains calculs (qui dépassent le cadre de ce billet de blog, mais voir ici: ), l’ordinateur peut déterminer à quoi ressemblait le tissu, en fonction de cette énergie qui est libérée, et nous montrer une image du tissu.
bien sûr, l’IRM ne montre nous une image statique du cerveau – une anatomie de l’image, pas du cerveau de l’activité réelle. Alors, comment pouvons-nous obtenir une image de l’activité du cerveau? C’est là que l’IRMf entre en jeu.
Qu’en est-il de l’IRMf?
Si je veux bouger mon bras droit, quelques choses doivent arriver., Une certaine partie de mon cerveau augmentera son activité pour envoyer le message pour compléter cette action, et cette zone du cerveau recevra toujours un peu plus de sang riche en oxygène.
pour l’IRMf, les mêmes choses se produisent qu’avec L’IRM – l’énergie émise par la relaxation des protons est mesurée – mais les calculs visent plutôt à déterminer comment la quantité de flux sanguin oxygéné change.
S’il y a plus de sang oxygéné dans une partie du cerveau que dans d’autres, il est probable que cette zone du cerveau soit plus active ., C’est ce qu’on appelle la réponse dépendante du niveau D’oxygénation sanguine (autrement appelée BOLD).
Ce sont les données que nous voyons avec l’IRMf, souvent visualisées sur une image IRM.
Un inconvénient avec l’irmf est la résolution temporelle. Comme il faut plusieurs secondes pour que le flux sanguin change et que l’enregistrement réel est limité par des facteurs de calcul, La collecte de données est ralentie.
cela signifie souvent que les participants sont exposés à un stimuli plusieurs fois, et différents points temporels de leur réponse cérébrale sont enregistrés à chaque fois (par exemple, la réponse est enregistrée au début des stimuli la première fois, 10 ms après le début du stimulus la deuxième fois, et ainsi de suite) .
Cela peut bien sûr compromettre l’exactitude de l’enregistrement d’une nouvelle réponse, mais fournit une gamme complète de réponses cérébrales.
comment se comparent-ils tous?
Comme nous l’avons appris plus haut, il existe plusieurs différences dans la façon dont les informations d’imagerie cérébrale sont fournies par chaque technologie.,
Il y a aussi des choses supplémentaires à considérer – le coût d’un appareil IRM est considérablement plus élevé qu’un EEG (à la fois pour l’achat et l’entretien), et le niveau de formation requis est beaucoup plus étendu.
faire du travail sur le terrain avec L’IRM / IRMf ne se produira pas non plus, car il n’y a aucun moyen de rendre une telle machine vraiment portable.
la mise en place d’une expérience avec EEG peut également se faire sans trop de tracas – parfois aussi simple que de placer un casque et de vérifier la qualité des données. Les métriques calculées automatiquement peuvent également fournir des informations rapides sur le comportement humain avec EEG.,
tout en grimpant dans un appareil IRM peut être complété assez facilement, décider de l’impulsion radio à délivrer ou analyser les données est une tâche qui nécessite un haut niveau de connaissances et d’expertise.
Nous avons rassemblé les avantages et les inconvénients de chacun dans le tableau ci-dessous.
Qui devriez-vous utiliser?
Comme toujours, cela dépend de votre question de recherche. Si vous êtes plus préoccupé par les détails structurels et fonctionnels, puis IRM ou IRMf pourrait bien être votre choix si vous êtes en mesure de faire l’investissement considérable requis.,
pour obtenir des informations plus rapides, abordables et accessibles sur le fonctionnement du cerveau, avec une résolution temporelle serrée, L’EEG est la méthode de choix.
Si vous souhaitez plus de conseils pour décider de la méthode de choix pour votre recherche, contactez notre équipe.
j’espère que vous avez trouvé cette discussion et cette comparaison de L’IRM, de l’IRMf et de L’EEG utiles. Si vous souhaitez obtenir une compréhension encore plus profonde de L’EEG, téléchargez notre guide GRATUIT ci-dessous!
