3.1.1 Bases biophysiques de l’analyse cartographique

Les techniques d’analyse cartographique reposent sur le fait que les générateurs électriques responsables des potentiels évoqués recueillis à la surface du scalp représentent des ensembles de neurones actifs de manière synchrone. Ces assemblées neuronales engendrent à l’intérieur du cerveau des courants diffusant à travers un milieu de conductivité variable jusqu’au scalp.

Les phénomènes électriques extracellulaires liés à la transmission des potentiels d’action ou de l’activation synaptique des neurones peuvent être modélisés sous forme de “dipôles de courant équivalents”, un dipôle étant caractérisé par une même quantité de charges positives et négatives séparées par une distance d.

Les potentiels recueillis à la surface du scalp correspondent en fait à la superposition de champs électriques générés essentiellement par les courants synaptiques des neurones actifs. Si les synapses sont excitatrices, la perméabilité membranaire aux cations extracellulaires est augmentée, le potentiel trans-membranaire modifié, et la membrane post-synaptique se comporte alors comme un puits de courants. Dans le cas des synapses inhibitrices, la membrane post-synaptique se comporte comme une source de courant complétée par un puits situé plus loin sur la membrane. A distance, c’est-à-dire sur le scalp, et si les cellules ont tendance à avoir une même orientation, il est possible de représenter l’activité d’un petit volume de matière grise cérébrale (sommation des effets des puits et des sources de courant sur les milieux conducteurs) par des dipôles de courant ponctuels équivalents. Ces dipôles peuvent être géométriquement représentés par des vecteurs orientés du puits vers la source. Les dipôles de courant équivalents parallèles, ou tangentiels, à la surface corticale donnent naissance sur le scalp à un double champ de potentiel positif-négatif, tandis que les dipôles de courant en position perpendiculaire, ou radiale (comme c’est le cas pour les cellules pyramidales du cortex), génèrent à la surface du scalp un seul champ de potentiel, positif ou négatif, selon l’orientation des dipôles (Figure 41).

Figure 41. Distribution à la surface du scalp des champs de potentiel résultant d’un dipôle parallèle, ou tangentiel, à la surface (à gauche) et d’un dipôle perpendiculaire, ou radial (à droite) (d’après Guérit, 1993).