« Neurosciences/L'activité électrique du cerveau » : différence entre les versions

Le cerveau a une activité électrique relativement soutenue : les neurones sont parcourus par des potentiels d'action, qui ne sont ni plus ni moins que des signaux électriques. L'ensemble des potentiels d'action à un moment donné causent une activité électrique mesurable à la surface du crâne, de l'ordre de quelques microvolts. Cette activité électrique cérébrale peut se mesurer avec un instrument composé de plusieurs électrodes placées à la surface du crâne : l'électroencéphalographe, ou EEG. Celui-ci est utilisé pour étudier le fonctionnement du cerveau, diagnostiquer certaines maladies qui modifient l'activité électrique cérébrale et observer le déroulement du sommeil. Dans ce chapitre, nous allons parler de l'activité électrique normale du cerveau, ainsi que d'une pathologie liée : l'épilepsie. L’'''épilepsie''' est une prédisposition à avoir des crises, provenant de l'activité temporaire trop importante de certains groupes de neurones. Lors des crises, ces neurones émettent des bouffées de potentiels d'action très importants, ce qui perturbe le fonctionnement cérébral normal. Outre les syndromes épileptiques, l'activité électrique subit aussi des variations au cours de la veille et du sommeil. Mais nous laissons ces variation pour le chapitre sur le sommeil : ce chapitre se limite à quelques généralités et à l’épilepsie.

 

 

[[File:SimulationNeuralOscillations.png|vignette|upright=1.5|Illustration des rythmes cérébraux, en fonction des potentiels d'action individuels émis par chaque neurone cortical.]]

Les mesures montrent que l'activité électrique est quelque peu structurée et possède quelques régularités assez visibles sur les mesures à l'EEG. Contrairement à ce qu'on pourrait croire, les neurones ont tendance à synchroniser leurs émissions, à émettre plus ou moins en même temps. Sur l'EEG, cela se traduit par une activité cyclique, périodique (à quelques variations près) : on observe des '''rythmes cérébraux''', parfois improprement appelés ondes cérébrales. Au-dessus de ces rythmes, on observe des fluctuations aléatoires de l'activité électrique. Parmi ces fluctuations, certaines sont causées par une perception extérieure ou une activité intellectuelle : ce sont des '''potentiels évoqués'''.

 

 

Chaque rythme cérébral a une fréquence bien particulière, et on classe arbitrairement les ondes cérébrales dans 4 à 6 bandes de fréquences nommées alpha, bêta, gamma, delta, et thêta. Les scientifiques ont remarqué que chaque bande de fréquence correspond à des niveaux d'éveil et de sommeil différents. De plus, ces ondes cérébrales sont localisées dans des zones différentes du cerveau : les ondes gamma et bêta sont essentiellement localisées dans les lobes frontaux, alors que les rythmes Alpha sont localisées dans le cortex sensoriel et moteur.

Ces rythmes se forment pour deux raisons. Premièrement, certains '''neurones pacemakers''' émettent des potentiels d'action à des intervalles réguliers, même s'ils ne sont pas stimulés par d'autres neurones. Deuxièmement, certaines aires cérébrales sont reliées et forment des boucles, qui sont à l'origine de certains rythmes cérébraux. Les boucles les plus importantes relient les neurones du cortex au thalamus, d'où leur nom de '''boucles thalamico-corticales'''. Ces boucles thalamico-corticales sont au nombre de deux, la boucle ventrobasale impliquant le thalamus ventrolatéral (à la base et sur le côté) alors que la boucle centrolatérale implique le thalamus centrolatéral (au centre et sur l'intérieur). La boucle ventrobasale s'occupe du traitement des informations sensorielles, alors que la boucle centrolatérale dédiée à la conscience et à la pensée. Lors de l'éveil, les sensations rentrent librement dans la boucle ventrobasale. Mais lors du sommeil, le thalamus ventrobasal ne laisse pas passer les informations sensorielles : les deux boucles thalamico-corticales sont en circuit fermé. Ce comportement est commandé par des neurones réticulaires, eux-mêmes commandés par la formation réticulée (une aire cérébrale dédiée à la gestion de l'éveil, de l'attention, et de l'activation physiologique).

 

 

[[File:ComponentsofERP.svg|vignette|Exemple d'ERP.]]