L'électroencéphalographie.
Ça consiste à recueillir le champ électrique produit par les neurones en fonctionnement.
Les cellules grises échangent des ions, du sodium, du potassium, et le mouvement de ces ions génère des courants électriques et des champs magnétiques.
Avec l'EEG, on récupère les champs électriques qui se propagent à distance.
On est loin du cerveau, c'est l'intérêt de la méthode, on peut placer ces électrodes à la surface du cuir chevelu, ce qui n'est pas invasif, et recueillir les ondes radio.
L'autre grand intérêt de cette méthode, c'est que ces capteurs sont très précis en termes de résolution temporelle.
On peut suivre les ondes électriques émises par le cerveau à une cadence de l'ordre du millième de seconde, ce qui est impossible avec, par exemple, la caméra à émission de positons ou l'IRM.

L'électroencéphalographie est utilisée depuis longtemps en cas d'épilepsie, pour enregistrer ses manifestations et la localiser.
Couplée avec l'IRM fonctionnelle, elle permet d'étudier l'état de conscience de patients dans le coma ou en état végétatif chronique.
Une autre application, c'est l'interface cerveau-machine.
On sait maintenant piloter des robots, une main ou une jambe artificielle, par les signaux émis par le cerveau de façon électrique.
Si un accident fait que la moelle épinière a été coupée, les signaux électriques ne peuvent plus la descendre, le patient ne peut plus utiliser ses muscles, mais on pourrait imaginer, ça commence à se faire, activer les muscles par la pensée grâce aux signaux électriques enregistrés à la surface de la tête

La magnétoencéphalographie s'intéresse à des champs magnétiques qui sont infiniment petits émis par les neurones quand ils fonctionnent.

 

Le mouvement des ions dans les neurones s'accompagne de production d'un champ magnétique qui est recueilli par la magnétoencéphalographie. Ces champs sont tellement petits qu'il faut des capteurs très sensibles, qu'on appelle des SQUID.
Ils sont refroidis à la température de l'hélium liquide, à -269 degrés.
Chaque capteur est sensible à une région particulière de l'activité électromagnétique du cerveau.
Ces signaux sont envoyés sur un ordinateur, qui va nous faire des cartes qui montrent l'activité magnétique en temps réel du cerveau selon les différentes activités cérébrales.
L'intérêt de la magnétoencéphalographie est qu'elle a une précision très bonne dans le temps, un millième de seconde à peu près, alors que d'autres techniques d'imagerie, la TEP ou l'IRM, ont une moins grande précision.

 

 


La précision temporelle de la MEG, de l'ordre d'un millième de seconde, donne des informations plus précises sur l'épilepsie, par exemple.
Couplée avec l'IRM, elle donne des indications précieuses sur sa localisation dans le cerveau, permettant de guider le geste du chirurgien s'il doit intervenir.

 



 

L'IRM, c'est l'imagerie par résonance magnétique. Donc, imagerie, résonance, magnétique. "Magnétique", pourquoi ?
Parce qu'on va aimanter les noyaux des atomes, en particulier la molécule qui nous intéresse, la molécule d'eau, qui contient de l'hydrogène, qui a des propriétés magnétiques intéressantes.
D'autre part, nous sommes constitués de beaucoup d'eau, 70 à 80 %, selon les organes.
C'est le magnétisme.
Pourquoi "résonance" ?
Une fois qu'on a aimanté ces différents noyaux, on perturbe l'aimantation au moyen d'ondes radio qui sont envoyées par une antenne.
Le retour à la normale de l'aimantation sur les molécules d'eau s'accompagne d'une émission d'ondes radio que l'on va capter par ces antennes, mettre dans une mémoire d'ordinateur, afin de reconstituer des images.
Les images qu'on obtient par IRM reflètent l'aimantation des molécules d'eau point par point dans le corps.
On a découvert que cette aimantation varie dans la matière blanche ou dans la matière grise cérébrale.
L'aimantation est très faible, et pour pouvoir avoir des signaux mesurables, on a recours à de gros aimants, comme celui-ci, qu'on trouve à l'hôpital, qui ont un champ magnétique, on parle de teslas, de 1,5 ou 3 teslas, qui valent 30 000 à 60 000 fois le champ magnétique terrestre qui sert à orienter les boussoles.

L'IRM n'émet aucune radiation dangereuse.
Elle est très utile pour le diagnostic et l'étude de maladies du cerveau, sclérose en plaques, tumeurs, vieillissement cérébral, maladies neurodégénératives.
Et l'IRM évolue.

 

( image issue du site  https://corinnebeurtey.com/)

 

"La TEP, tomographie à émission de positons" 
Le principe de la caméra à émission de positons, la tomographie par émission de positons, c'est l'utilisation du positon, à savoir, de l'antimatière. On va injecter, au patient, des molécules qui sont radioactives et qui émettent des positons, c'est-à-dire des charges positives qui sont l'équivalent d'électrons.
À l'instant où ils vont rencontrer les électrons qu'on a dans nos tissus, les deux vont disparaître dans un jet de lumière, deux photons qui sont émis à 180° l'un de l'autre.
Grâce à des détecteurs ultrasensibles, on est capable de trouver l'orientation de ces photons et surtout de faire des images, grâce à un ordinateur, de l'endroit du cerveau d'où ces photons ont été émis.
Finalement, on va pouvoir faire des images qui vont montrer la localisation de la molécule radioactive injectée.
Par exemple, une molécule très populaire aujourd'hui et qu'on appelle FDG, le fluorodéoxyglucose, est un faux sucre.
Cette molécule a pour particularité d'être captée par les cellules qui sont extrêmement actives, qui consomment beaucoup d'énergie, comme les cellules cancéreuses.
Quand on va faire des images, on va pouvoir obtenir des informations sur les endroits du corps qui sont très gourmands en sucre, par exemple, les tissus cancéreux.