Potentiels évoqués : principes et acquisition

Différence entre Électrode Active et Électrode de Référence en Électrophysiologie

Dans les explorations électrophysiologiques comme les potentiels évoqués (PE), l'enregistrement du signal électrique cérébral repose sur un système d'électrodes. Pour capter la variation de potentiel électrique, deux types d'électrodes sont essentiels : l'électrode active et l'électrode de référence, auxquelles s'ajoute une électrode de terre.

Principes Généraux de l'Acquisition

L'EEG et la MEG ont une excellente résolution temporelle pour enregistrer les microsignaux électriques générés par les neurones. Ces signaux proviennent principalement des potentiels postsynaptiques excitateurs (PPSE) et inhibiteurs (PPSI), et non des potentiels d'action.

Un potentiel évoqué est défini comme la modification de l'activité électrique du système nerveux en réponse à une stimulation extérieure (visuelle, auditive, sensitive ou motrice). L'enregistrement renseigne sur le fonctionnement de la voie stimulée.

Chaine d'Acquisition

La chaîne d'acquisition des PE comprend plusieurs éléments :

• Le sujet.
• Les électrodes (active, référence, terre).
• Une boîte têtière.
• Un amplificateur et des filtres.
• Un poste d'acquisition pour la visualisation et le post-traitement.

Rôle des Électrodes

Les électrodes utilisées sont généralement en argent rendues impolarisables par le chlore (AgCl). Il est crucial d'utiliser le même type d'électrode pour l'active et la référence pour garantir une bonne qualité d'enregistrement. On retrouve des électrodes conductrices sous forme de cupules, d'aiguilles ou de patchs autocollants.

1. Électrode Active (ou d'enregistrement)

• C'est l'électrode placée directement au-dessus de la région cérébrale ou du nerf dont on souhaite enregistrer l'activité électrique.
• Elle capte les variations de potentiel les plus significatives liées à la réponse cérébrale évoquée par le stimulus.
• La position de l'électrode active est déterminée par la modalité sensorielle étudiée (ex : occipitale pour le visuel, centrale pour l'auditif ou somesthésique).

2. Électrode de Référence

• C'est une électrode placée sur une zone du corps censée être électriquement neutre ou éloignée de l'activité cérébrale d'intérêt.
• Son rôle est de fournir une base de potentiel stable () par rapport à laquelle le potentiel de l'électrode active est mesuré.
• Typiquement, elle est placée sur l'oreille, le processus mastoïdien, le nez ou le front, car ces zones sont relativement inactives électriquement par rapport au cortex.
• La mesure du potentiel est toujours une différence de potentiel entre l'électrode active et l'électrode de référence. Cela permet d'éliminer les bruits communs aux deux électrodes (interférences, artefacts musculaires lointains).

3. Électrode de Terre (ou neutre)

• Elle est utilisée pour évacuer les interférences électriques externes (comme celles du courant alternatif 50/60 Hz) et assurer la sécurité du patient.
• Elle est placée sur une zone neutre du corps (ex : épaule, bras) et agit comme une masse au sein de l'amplificateur.

Acquisition Monopolaire et Bipolaire

• Enregistrement monopolaire : Le potentiel est mesuré entre une électrode active placée sur le scalp et une électrode de référence extra-céphalique (ex : oreille, mastoïde). Ce type d'enregistrement est courant pour les potentiels évoqués de champ lointain.
• Enregistrement bipolaire : Le potentiel est mesuré entre deux électrodes actives placées sur le scalp. Cette méthode permet de mieux localiser la source du signal en mesurant la différence de potentiel entre deux points rapprochés.

Caractéristiques des Potentiels Évoqués

Les PE sont caractérisés par leur morphologie, polarité (positive ou négative), amplitude (en ), latence (en ms) et leur reproductibilité. Le moyennage est une technique clé pour extraire ces signaux de faible amplitude du bruit de fond (

Exemples Spécifiques d'Enregistrement

• Potentiels Évoqués Auditifs (PEA) : Les électrodes actives peuvent être placées sur Cz (vertex) et les références sur les lobes d'oreille (A1, A2).
• Potentiels Évoqués Visuels (PEV) : Les électrodes actives sont généralement placées dans les régions occipitales (O1, O2) avec des références frontales.
• Potentiels Évoqués Somesthésiques (PES) : Les électrodes sont placées le long de la voie sensitive, de la périphérie jusqu'au cortex somesthésique primaire.

En Résumé

Caractéristique	Électrode Active	Électrode de Référence
Fonction	Capte le signal électrique d'intérêt (activité neuronale).	Fournit un point de potentiel stable et neutre pour la mesure différentielle.
Localisation	Au-dessus de la source du signal (ex: cortex, nerf).	Sur une zone électriquement neutre ou éloignée (ex: oreille, mastoïde, front).
Signal mesuré	La variation de potentiel due à l'activité physiologique.	Le potentiel est supposé être stable ou minimisé pour le calcul de la différence.
Objectif	Enregistrer l'événement électrique.	Éliminer le bruit en mode commun et stabiliser la mesure.