Images de l’activité de l’encéphale 1. Images du cerveau inactif Anatomie,Tomographies 2. L’activité cérébrale a. L’électro encéphalographie (EEG) b. Les mesures de débits sanguins Scintigraphie, TEP, magnétoencéphalographie, IRMf.

Tomographie à rayons X ou Scanner

Scanners: encéphale sain et métastases cancereuses

Hydrocéphalie: acumulation de LCR Marié, père de deux enfants, ce fonctionnaire menait une vie tout à fait normale, sans se douter de l’anomalie qu’allaient déceler les médecins de l’hôpital phocéen. Grâce à des observation par scanner et résonance magnétique nucléaire, les scientifiques ont découvert qu’une grande quantité d’eau avait refoulé son cerveau contre les parois de sa boîte crânienne.

IRM: Imagerie par résonnance magnétique nucléaire

Reconstitutions 3D à partir d’images IRM

EEG: électro-encéphalographie

Enregistrement des états d’activité cérébrale Eveil Yeux O. Eveil Y. Fermés. Sommeil III et IV

Cartographie EEG

EEG représentation cartographique tridimentionelle zEnregistrement d’une activité épileptique en différents points du scalp. Les points blancs sont les électrodes. Le potentiel électrique est codé en couleur.

Chat en sommeil paradoxal. Il a subi la destruction du centre de l’atonie. Il rêve qu’il poursuit une proie!

Les mesures de débits sanguins La scintigraphie injection d’un produit radioactif capteurs

Idéogrammes de scintigraphie REPOS Suit des yeux un objet en mouvement Ecoute des mots

TEP: tomographie par émission de positrons Le sujet écoute et répète des mots Moins 20% Débit moyen

Positronen-Emissions-Tomografie (PET) Das obere Bild zeigt eine Versuchsperson, die einen Text hört, um eine Sprachaufgabe zu lösen. Die Farben zeigen, wo das Gehirn (Zellen) seinen höchsten Glucoseverbrauch und Blutdurchfluß im Vergleich zum Ruhezustand hat. Gelb und Rot zeigen erhöhten Verbrauch, blau und schwarz geringere Aktivität. Die höchste Aktivität war im Schläfenlappen entsprechend der akustischen Wahrnehmung und im präfrontalen Bereich für das Sprachverständnis zu sehen. Im zweiten Bild hat die Versuchsperson nun die Sprachaufgabe gelernt und spricht sie aus. Dabei ist zu erkennen, daß andere Gehirnregionen aktiv sind, nämlich die mit der motorischen Kontrolle der Stimme (Brocascher Bereich) zu tun haben.

Stimulation visuelle élémentaire Mouvement TEP et IRM

L’image de gauche montre la TEP du cerveau d’un sujet normal. À droite, la TEP révèle un taux de sérotonine (un neurotransmetteur) plus faible chez un patient atteint de dépression sévère.

Magnétoencéphalographie Les squids, capteurs issus de la supraconductivité

IRM et MEG: enregistrements Enregistrement d’un potentiel évoqué auditif par MEG, représenté sur un IRM et représentations 3D de ce même potentiel

IRMf: Reconstitution 3D Génération de mots Vision

9. L'éveil et le sommeil Cycle généré par l ’hypothalamus. SRA serait responsable des modifications de l ’activité du cerveau au cours de l ’éveil et du sommeil. Deux types de sommeil: Sommeil lent : divisé en 4 stades (1 à 4) (0 = éveil) caractérisé par une faible activité du cerveau Sommeil paradoxal caractérisé par une intense activité du cerveau correspond aux périodes de rêve

Alternance sommeil lent et sommeil paradoxal au cours de la nuit: Cycles d ’environ 90 min.

EEG = enregistrement de l’activité électrique des neurones à la surface du cortex. Chaque électrode enregistre l’activité simultanée de millions de neurones. Importantes modifications de l’électroencéphalogramme (EEG) au cours du sommeil.

Modifications de l’EEG selon l’état de conscience: Sommeil lent caractérisé par ondes delta Sommeil paradoxal ET éveil caractérisés par ondes alpha et bêta

Sommeil lent: Baisse de l ’activité du cerveau (  consommation O2 et glucose) EEG à ondes delta Perte de sensibilité aux stimulis (informations sensorielles n ’atteignent presque plus le cortex) baisse générale du métabolisme (respiration, cœur, tension, etc.) 4 stades (stade 0 = éveil)

Sommeil paradoxal: Intense activité du cerveau (parfois plus qu ’à l ’éveil) Ondes alpha et bêta Correspond au rêve en général (90% des gens éveillés pendant le paradoxal disent qu’elles rêvaient) Mouvement rapide des yeux (REM) Perte de tonus musculaire, paralysie complète (moins à la tête) Augmentation des rythmes cardiaque et respiratoire (par rapport au sommeil lent) Érection (pénis, clitoris) Durée: 5 à 50 minutes

Durée du sommeil paradoxal diminue avec l’âge:

Aire somesthésique ou sensitive Aire motrice

L’homoncule moteurL’homoncule sensitif

Les aires corticales

Les aires corticales (film en allemand)