IX.3.4.1. Introduction générale à l’EEG

L’enregistrement EEG consiste à capter les potentiels électriques de surface du cerveau au moyen d’électrodes (voies d’enregistrement), placées sur le scalp et reliées à des amplificateurs. Chaque amplificateur, permettant d’amplifier le signal de l’ordre du µV à l’origine, enregistre la différence de potentiel entre une électrode donnée et l’électrode définie comme référentielle. En effet, un potentiel ne se mesure pas de manière directe, mais forcément par une différence de potentiel entre un point donné et un point de référence. L’électrode de référence idéale aurait la valeur de potentiel du scalp, et serait insensible aux générateurs de courant intracérébraux ; mais cette référence idéale n’existe pas. La technique la plus couramment utilisée aujourd’hui est donc celle de la référence moyenne : le potentiel moyen de tout le scalp est calculé (valeur moyenne de toutes les électrodes) et soustrait à la valeur de chaque voie d’enregistrement.

Deux types d’enregistrements par électrodes sont utilisés en recherche (électrodes en étain, argent ou or posées sur un bonnet, et électrodes imbibées d’eau salée reliées par un filet élastique). Dans notre étude, nous avons utilisé le premier type d’équipement, à savoir des électrodes en argent. Ces électrodes, circulaires et creuses, sont fixées dans un bonnet qui est enfilé sur la tête du sujet. Chaque puits au centre d’une électrode est ensuite rempli de gel conducteur et abrasif (mélange à haute teneur en sels alcalins K+, Na+ et Cl-). Les électrodes sont réparties sur le bonnet de façon standardisée, selon le modèle « 10-20 international » : 19 électrodes sont placées à des distances fixes de certains repères osseux (nasion, inion et repères préauriculaires droit et gauche ; Figure 9.3.a), puis les autres électrodes sont interposées entre celles-ci jusqu’à atteindre un total de 32, 64 ou 128 électrodes selon les équipements (Figure 9.3.b). Dans notre étude, l’équipement comportait 32 électrodes. Une fois le bonnet posé sur le scalp du sujet, les impédances des électrodes sont contrôlées, et l’expérience peut généralement commencer si toutes les valeurs d’impédance sont homogènes et inférieures à 20 kΩ. Deux électrodes supra- et infra-orbitales peuvent être ajoutées : elles permettent d’enregistrer les clignements oculaires du sujet tout au long de l’expérience.

Figure 9.3 : (a)Répartition des 19 électrodes standard selon le système « 10-20 international ». (b) Position des 32 électrodes d’enregistrement placées sur le bonnet utilisé dans notre étude. EOGh et EOGv indique les électrodes enregistrant les mouvements oculaires.

Un enregistrement continu des potentiels de toutes les voies est réalisé tout au long de l’expérience grâce à un ordinateur. L’ordinateur reçoit différents types d’informations, tels que la nature et le temps d’apparition de chaque stimulation reçue par le sujet. Les stimuli sont indiqués sur le signal grâce à des « triggers » de stimulation. A la fin de la phase d’acquisition des données, l’expérimentateur dispose donc du signal EEG continu du sujet, sur lequel apparaissent les stimulations et réponses éventuelles des sujets. Une succession de traitements effectués sur ce signal permet ensuite d’obtenir des potentiels évoqués. Un potentiel évoqué (PE ; « Event-Related Potential » ou ERP en anglais) est une modification de l’activité électrique intracérébrale basale provoquée par la survenue d’un stimulus interne ou externe. L’étude des PE en recherche fondamentale consiste généralement à comparer les activations électriques induites par deux ou plusieurs types de stimulations. Au cours de l’acquisition EEG, les stimulations reçues par le sujet apparaissent dans un ordre aléatoire afin d’éviter tout effet d’habituation. Par ailleurs, chaque type de stimulation est envoyé en grand nombre : les modifications du tracé consécutives à un stimulus donné sont en effet trop infimes pour être visibles à l’œil nu et sont « noyées » dans le bruit neuronal spontané. Seule la répétition, à de nombreuses reprises, du même stimulus ou de la même catégorie de stimuli peut faire émerger le phénomène : les modifications de l’activité survenant dans une étroite période de temps à la suite d’un stimulus donné sont moyennées pour augmenter le rapport signal/bruit. On obtient ainsi un tracé moyenné par type de stimulation et par sujet. Dans la majorité des études, un groupe de sujets passe la même expérience, et les résultats obtenus sont moyennés sur tous les sujets afin de s’affranchir de la variabilité inter-individuelle. On obtient alors un tracé moyenné entre les différents essais et les différents sujets, pour une condition donnée. Les différentes conditions de l’expérience peuvent être comparées à l’aide de tests statistiques réalisés sur le signal.