Étudier le cerveau humain

Par le Dr Ananya Mandal, MDRévisé par Sally Robertson, B.Sc.

Le cerveau humain est l’un des organes les plus complexes du corps humain et les dommages ou les maladies affectant même la plus petite partie du cerveau humain peuvent entraîner une déficience fonctionnelle grave. Voici quelques techniques qui peuvent être utilisées pour étudier le cerveau humain :

Electroencéphalogramme (EEG)

C’est un test de diagnostic qui utilise des électrodes placées sur le cuir chevelu pour enregistrer l’activité électrique du cerveau, en particulier du cortex cérébral. L’enregistrement des différences de potentiel sur le cuir chevelu causées par l’activité cérébrale a été rapporté pour la première fois par Hans Berger en 1929. Cela a donné naissance à l’EEG qui est largement utilisé aujourd’hui.

L’EEG mesure les changements massifs de l’activité synaptique dans les nerfs du cerveau et est utile pour diagnostiquer, traiter et évaluer les maladies qui modifient l’activité électrique dans le cerveau, comme l’épilepsie. Il y a une vingtaine d’années, des techniques d’enregistrement EEG multicanaux ont été mises en œuvre.

Elles utilisent des algorithmes de modélisation mathématiquement étendus pour aider à localiser les zones fonctionnelles du cerveau sur la base des distributions de potentiel du cuir chevelu. On parle alors d’EEG haute résolution.

Magnétoencéphalographie (MEG)

Le premier enregistrement des champs magnétiques cérébraux a été réalisé avec une bobine d’induction par David Cohen en 1968. Le premier enregistrement avec un dispositif d’interférence quantique supraconducteur (SQUID) a également été réalisé par Cohen en 1972. Les recherches pionnières sur la MEG ont alors commencé.

La MEG permet de cartographier l’activité cérébrale en enregistrant les champs électromagnétiques qui sont produits par les courants électriques naturels du cerveau. Cette technique offre une meilleure résolution spatiale que l’EEG et permet de localiser les sites problématiques.

L’imagerie du flux sanguin cérébral régional a été évaluée à l’aide de substances traceuses radioactives depuis le début des années 1960. Ces techniques comprennent la tomographie par ordinateur (CT), la tomographie par émission de positons (PET) et la tomographie par émission monophotonique (SPECT).

Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)

L’EEG et la MEG ont toutes deux leurs inconvénients et ont été remplacées par des méthodes plus récentes comme l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf). Cette technique peut détecter les plus petits changements et est utile à la fois pour le diagnostic des maladies et le développement de traitements.

L’IRMf utilise des aimants très puissants et peut localiser les changements d’activité cérébrale dans des régions aussi petites qu’un millimètre cube. De plus, ce n’est pas une procédure invasive et elle peut être utilisée à grande échelle. Cependant l’IRMf, ne parvient pas à fournir une dynamique en temps réel du flux sanguin dans le cerveau.

Tomographie par migration de photons

La tomographie par migration de photons (PMT ; également appelée spectroscopie proche infrarouge ou imagerie optique) est une autre nouvelle méthode de mesure de l’activité corticale et évalue la diffusion de la lumière proche infrarouge à partir du tissu cérébral.

Stimulation magnétique transcrânienne

La stimulation magnétique transcrânienne est une technique utilisée pour exciter les neurones à l’aide de champs magnétiques puissants et variables dans le temps. La procédure est non invasive et indolore.

Lectures complémentaires

• Tout le contenu du cerveau
• Structure du cerveau humain
• Langage et cerveau humain
• Pathologie du cerveau humain
• Le cerveau humain

Écrit par

Dr. Ananya Mandal

Le Dr. Ananya Mandal est médecin de profession, conférencière par vocation et écrivain médical par passion. Elle s’est spécialisée en pharmacologie clinique après son baccalauréat (MBBS). Pour elle, la communication en matière de santé ne consiste pas seulement à rédiger des revues compliquées pour les professionnels, mais aussi à rendre les connaissances médicales compréhensibles et disponibles pour le grand public.

Citations

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