5.2.1 - "Dipôles de courant équivalents" : Bases physiologiques

La stimulation d'un neurone génère un potentiel post-synaptique excitateur ou inhibiteur au niveau de son arbre dendritique, induisant ainsi une variation de potentiel dans l'espace extra-cellulaire. Selon le principe de superposition des champs électriques, l'activité enregistrée à distance au niveau du scalp va correspondre à la sommation des activités liées aux courants extra-cellulaires de nombreux neurones. Cependant, du fait de l'organisation complexe des neurones dans le cerveau, certains de ces courants peuvent s'annuler localement (structures à champ fermé) et ne pourront donc pas être mesurés à distance. De façon schématique, seule l'activation synchronisée d'ensembles neuronaux dont les arborescences dendritiques et axonales partagent la même orientation privilégiée (structures à champ ouvert) donneront naissance à un champ de potentiel enregistrable au niveau du scalp. Ceci est notamment le cas au sein des macro-colonnes du cortex cérébral composées de neurones pyramidaux orientés perpendiculairement à la surface du cortex. Ces macro-colonnes sont donc principalement responsables des activités enregistrées par la technique d'eeg.

Les courants issus de ces colonnes peuvent être modélisés par des dipôles de courant équivalents qui possèdent l'orientation principale de l'arborisation dendritique de la population neuronale. Une activation au sein d'un gyrus sera alors représentée par un dipôle radial par rapport à la surface du crâne tandis qu'une activation issue d'un sillon sera représentée par un dipôle tangentiel (Guérit, 1993) (Figure 34).Ces dipôles sont caractérisés par leur position, leur orientation et leur moment et représentés par un vecteur dont la longueur est proportionnelle à l'intensité du courant.

Figure 34 . Définition des dipôles de courant radiaux et tangentiels. A gauche : macrocolonne de neurones orientés perpendiculairement à la surface du cortex, et dipôle de courant équivalent. A droite : illustration d'une partie de la surface corticale et des directions de dipôles de courant équivalents selon que l'activité est issue d'un gyrus ou d'un sillon. (adapté d'après Baillet et al., 2001).