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VISUALISATION DE L'ACTIVITÉ DU CERVEAU

Visualiser l’activité électrique des neurones

Le concept de « visualisation » d’une activité physiologique se développe à la fin du xixe siècle, en France avec le développement des travaux d’Étienne-Jules Marey (1830-1904) et la réalisation d’instruments sophistiqués pour transcrire un paramètre physiologique – mesuré par un appareil pneumatique et (ou) mécanique comme pour la pression artérielle – en une trace graphique quantitative. Au milieu du xxe siècle, des signaux électriques d’origine cérébrale en réponse à une stimulation simple, récoltés à la surface du cerveau d’animaux, sont visualisés par des oscillographes cathodiques reliés à des électrodes placées sur différentes régions du cerveau. On photographie l’écran où s’inscrit le tracé de chaque signal, que l’on reporte ensuite sur la zone du cerveau où il a été détecté, représentée sur un schéma anatomique. On construit ainsi une cartographie des zones activées en lien avec cette stimulation.

À partir des années 1950, on ajoute à ces cartographies des informations relatives à l’échelle cellulaire en reportant les activités électriques de neurones uniques enregistrées à l’aide de microélectrodes. On classe alors ces neurones selon la corrélation de leur activité avec une certaine fonction (comme la reconnaissance des visages) et l’on représente leur position sur des schémas anatomiques du cerveau. L’utilisation d’un système de coordonnées polaires lors des enregistrements, pour positionner les électrodes en des sites choisis à l’intérieur du cerveau d’un animal (stéréotaxie), permet de réaliser des cartographies des aires du cerveau en représentant les localisations précises des activités fonctionnelles des neurones repérés. Cette technique est encore très utilisée chez l’animal pour les cartographies fonctionnelles fines dont les résultats sont corrélés avec la position exacte des types de neurones, telle qu’elle est connue par des études d’anatomie microscopique (cytoarchitectonie).

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Médias

Le centre du langage en 1864 - crédits : Wellcome Library, Londres/ CC-BY 4.0

Le centre du langage en 1864

Wellcome Library, Londres/ CC-BY 4.0

Carte de l’activité cérébrale par électroencéphalographie - crédits : 1958 Published by Elsevier Ireland Ltd. Reprinted with permission from Elsevier

Carte de l’activité cérébrale par électroencéphalographie

1958 Published by Elsevier Ireland Ltd. Reprinted with permission from Elsevier

Activité cérébrale estimée par tomographie par émission de positons (TEP) - crédits : Brookhaven National Laboratory/ Science Source/ Getty Images

Activité cérébrale estimée par tomographie par émission de positons (TEP)

Brookhaven National Laboratory/ Science Source/ Getty Images

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