Ruby Villar-Documet - Psychologue clinicienne, Psychothérapeute
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BIBLIOGRAPHIE

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DEPECHES SPÉCIALISÉES

QEEG - Mapping Brain
Le Système Quantitatif EEG

 

Eléctro encéphalogramme quantitatif et mapping brain en question

Depuis environ deux siècles, les scientifiques, les chercheurs et aussi les philosophes notamment avec Descartes, se sont penchés sur le fonctionnement du cerveau, en établissant le plus précisément possible une localisation de ses fonctions. Depuis les états de conscience aux états psychologiques, affects, sentiments, émotions, mais aussi pour aider les personnes souffrant de troubles occasionnant des problèmes ou des souffrances et durant lesquels le cerveau fonctionne d'une façon qui n'est pas adaptée.

Avec le développement des technologies, ces cartes, appelées mapping-brain, sont devenues très précises, et surtout peuvent être établies avec une grande facilité. Le principe est de mesurer les ondes, qui résultent du fonctionnement de notre cerveau, de les présenter sur un système d'imagerie, afin de pouvoir les interpréter grâce à un système de comparaison incluant de nombreux cas. A la fin on peut établir une norme, ou  une moyenne, permettant de considérer un type "normal" et habituel de fonctionnement cérébral.

C'est sur cette base, et sachant que l'individu peut moduler ce fonctionnement sur lui-même et en voir les effets en direct (grace au système d'imagerie permettant la thérapie appelée neurofeedback), que la psychologie clinique, peut désormais venir en aide aux personnes souffrant de nombreux troubles psychiques.

Nous présentons à présent plus en détail des aspects plus précis et pointus du fonctionnement de l'électroencéphalogramme, qui permet d'établir ces cartes, appelées en anglais : mapping brain.

 

Quel est l'intérêt du QEEG (Electro-Encephalogramme Quantitatif) et du Mapping Brain ?

Le développement de l’électroencéphalographie quantitative (QEEG), informatisée, a permis aux scientifiques : d’avancer dans les différents domaines de la recherche sur le cerveau et les pathologies, et aux cliniciens la possibilité d'une analyse plus pointue des "schémas atypiques" du cerveau. C'est aussi un guide compétent et indispensable pour le suivi thérapeutique par le Neurofeedback. Avec l'avènement de l'Electroencephalogramme Quantitatif, les chercheurs peuvent maintenant s'appuyer sur l'informatique et des logiciels pour enregistrer, stocker, analyser et visualiser les données EEG brutes.

L’électroencéphalographie quantitative (QEEG - Mapping Brain) est une technique d’examen électrophysiologique, permettant d’apprécier l’activité électrique cérébrale normale et pathologique de patients ; elle correspond à la visualisation graphique des variations spatiales et temporelles des champs électriques cérébraux recueillis à la surface du scalp. L'évaluation en électroencéphalographie quantitative (QEEG) utilise un bonnet de capteurs posé sur le cuir chevelu permettant de mesurer l'amplitude du signal électrique générée par l'activité neuronale.

Ainsi, le QEEG (QEEG - Mapping Brain) est l'analyse du fonctionnement du cerveau, permet d'avoir une trace des marqueurs biologiques (endophénotypes) et d'identifier le système cérébral défaillant ou altéré. En effet, les nouvelles recherches sur le cerveau montrent que la plupart de dysfonctionnements sont associés à des "fonctionnements atypiques" constitués par des "schémas électriques". Les potentiels électriques obtenus, sont des marqueurs fiables des fonctions et des dysfonctionnements du cerveau. 

Le traitement et l’analyse des données EEG brutes, est une analyse qui va permettre d'obtenir la carte de fonctionnement du cerveau ou "Mapping Brain". A sa suite "les valeurs des potentiels électriques" obtenus, vont être comparés aux informations issues d'une base de données normatives comparée au groupe de référence correspondant au même âge et sexe du patient.

En comparant l'activité neuroélectrique de différentes régions du cerveau avec une base de données normative, nous pouvons identifier rapidement les regions qui sont soit hypoactives, soit hyperactives. Cette hypo ou hyperactivité est le reflet d'une transmission électrique inefficace entre les neurones de ces régions cérébrales. Souvent les fonctions cognitives sous-tendues par ces régions seront altérées. Une optimisation du fonctionnement neuroélectrique de ces régions (Neurofeedback) permettra la plupart du temps de remédier en partie ou en totalité à la situation.

 L’évaluation en électroencéphalographie quantitative (QEEG - Mapping Brain) permet ainsi :

  • La mesure des différents aspects de l'activité électrique du cerveau
  • La localisation et identification de "fonctionnements atypiques"
  • La comparaison de l’activité électrique recueillie avec la base de donnée de référence normative, afin d’identifier et localiser les zones d’activité cérébrale « atypiques ».
  • La détermination du protocole à élaborer, afin de guider l'entraînement du Neurofeedback.
  • La comparaison de l'activité du cerveau avant, pendant et après un traitement. De ce fait découlent l'identification des indicateurs de succès au traitement et la mesure objective des changements du fonctionnement du cerveau.

En milieu clinique, l'utilisation du Neurofeedback s'effectue dans le cadre d'une thérapie (ajustement des croyances, compréhension des émotions) et/ou d'apprentissage de stratégies spécifiques à la problématique (résolution de problème, compréhension de texte, amélioration de l'attention, etc.). On appelle cette approche la psychoneurothérapie. Avant de débuter le traitement, une évaluation en QEEG est effectuée afin d'identifier la ou les régions du cerveau où l'activité électrique est « atypique ». Un protocole de psychoneurothérapie sera ensuite élaboré par un professionnel qualifié dans le but de diminuer à la fois les symptômes et les anomalies neuroélectriques de la personne.

 

Quelques exemples de « l’imagerie » obtenue lors d’une évaluation utilisant l'ElectroEncéphaloGraphie Quantitative - QEEG-Mapping Brain (texte en anglais) :

Yeux Fermés

Les « perturbations » visualisées durant l’enregistrement lors des différents mouvements ou tensions du corps ( EMG) ont été coupées pour l’analyse. Un fragment d'EEG enregistré (ordre technique) est présenté ci-dessous 

Gain: 50 uV

mapping brain enregistrement

Mapping Brain - Carte du Cerveau - Comparaison des spectres de puissance normaux (%), bande de fréquence de normalisation 0.0-64.0 hertz 

mapping brain carte du cerveau

Mapping Brain - Carte du Cerveau - Comparaison d'asymétrie des spectres de puissance (%) 

mapping brain spectres de puissance

Les résultats des comparaisons normatives - des valeurs de concordance en état d'ordre technique sont montrés ci-dessous. Diagramme de concordance d'EEG.

Fragment : Les yeux sont ouverts le 11:25 : 30, excentrage : 0.00 s, longueur : 482.78 s, nombre des tranches 1 

mapping brain QEEG

 

Images de l'activité électrique neuronale calculée avec S LORETA. Les images montrent les neuronalgenerators de l'EEG pendant l'enregistrement. Trois vues orthogonales de cerveau dans l'espace de Talairach sont montrées, découpées en tranches par la région de l'activité maximale. L'anatomie structurale est montrée dans le contour noir. Tranche gauche : axial, vu d'en haut, nez vers le haut ; tranche centrale : saggital, vu de la gauche ; bonne tranche : couronne, vue de l'arrière. Coordonnées de Talairach : X de la gauche (l) à bon (r) ; Y du postérieur (p) à (a) antérieur;

 

Z d'inférieur au supérieur. L'endroit de l'activité maximum est donné comme (X, Y, Z) coordonnées dans l'espace de Talairach, et est graphiquement indiqué par les triangles noirs sur les haches du même rang. Pour davantage d'explication concernant le sLORETA vous pouvez consulter : Pascual-Marqui RD. Tomographie électromagnétique à basse résolution normalisée : détails techniques. Méthodes et résultats. Pharmacologie and Clinical expérimentale. 2002, 24D : 5 -12.

Thêta yeux fermés de 4-7 ;5 hertz 

 

mapping brain

Yeux Fermés Alpha 8-12 Hz

 

DEMONSTRATION DISPONIBLE MOMENTANEMENT EN ANGLAIS (sous titrage prochainement)

 

 

Recherches et Applications en Electroencéphalographie Quantitative QEEG

(Afin de garder le sens éditoriel de l'auteur, ces publications sont presentées dans leur texte original anglais)

 

Documents de recherche -

 

Biofeedback indépendants auto-régulation de l'EEG Alpha et résistance de la peau par Suter

Skin resistance and EEG alpha were recorded concurrently during alpha biofeedback, in which the participant attempted to control alpha, and during skin resistance biofeedback, in which the participant attempted to control skin resistance.

La résistance de la peau et l'alpha EEG ont été enregistrés en même temps au cours d'un biofeedback alpha, dans lequel le participant a tenté de contrôler son rythme alpha, et au cours d'un biofeedback de la résistance de la peau, dans lequel le participant a tenté de contrôler la résistance de la peau.

 

Topographical Brain Mapping in Depression Following Mild Closed Head Injury: A Case Study

Cartographie du cerveau dans la dépression topographique suite à un traumatisme crânien fermé léger : étude de cas

by Dernaree HA, Crews Jr. WD, Harrison DW par HA Dernaree, les équipages Jr. WD, DW Harrison

 

In recent years, electroencephelagraphic and neuroimaging techniques have become increasingly popular among researchers for the investigation of the relationship between specific hemispheric asymmetries and clinical depression.

Ces dernières années, la neuro-imagerie et les techniques electroencephelagraphiques sont devenues de plus en plus populaires parmi les chercheurs, dans l'étude des relations entre les asymétries hémisphériques spécifiques et la dépression clinique.

These techniques may prove useful tools when used in conjunction with more common neuropsychological tests.

Ces techniques peuvent se révéler des outils pertinents lorsqu'ils sont utilisés en conjonction avec des tests neuropsychologiques.

 

Quantitative EEG Findings Among Men Convicted of Murder EEG

Résultats quantitatifs concernant des hommes reconnus coupables d'assassinat

by Evans JR Ph.D.and Park Nan-Sook MA

Quantitative EEG data were collected from 20 men convicted of murder and sentenced to death.

Les données quantitatives ont été recueillies par EEG sur 20 hommes reconnus coupables d'assassinat et condamnés à mort.

Measures of coherence, phase, amplitude asymmetry, and relative power from 19 scalp electrode sites during an eyes closed, resting condition were compared to a normative database.

Mesures de cohérence, de phase, asymétrie d'amplitude, et puissance relative de 19 sites du cuir chevelu au cours d'un test avec électrode et yeux fermés, au repos. Ces conditions ont été comparées avec une base de données normatives.

Measures significantly different from normal were tallied to determine electrode site locations with greatest concentrations of abnormalities.

Les mesures significativement différentes de la normale ont été comptabilisées pour déterminer à l'emplacement de l'électrode, la plus grande concentration d'anomalies de fonctionnement du cerveau.

 

 

Gates, States, Rhythms, and Resonances: The Scientific Basis of Neurofeedback Training

by Abarbanel A Ph.DMD

This paper presents a set of electrophysiological and neurophysiological processes as bases for the efficacy of neurofeedback training (NT) for attention deficit/hyperactivity disorder (ADHD), depression, obsessive-compulsive disorder (OCD), and schizophrenia.

Cet article présente un ensemble de processus électrophysiologiques et neurophysiologiques comme bases pour l'efficacité de la formation par le neurofeedback (NT) pour déficit de l'attention / hyperactivité (TDAH), la dépression, le trouble obsessionnel-compulsif (TOC), et la schizophrénie.

It then suggests neurophysiological commonalities between these disorders to explain the observed efficacy of NT for depression and OCD, and to suggest the possibility of adapting it to treat schizophrenia.

Le test propose ensuite de visualiser les points communs entre ces troubles neurophysiologiques pour expliquer l'efficacité observée de NT pour la dépression et les troubles obsessionnel-compulsif, puis suggérer la possibilité de l'adapter pour traiter la schizophrénie.

 

EEG Maturation by Stassen HH, Katsanis J, Malone S, Iacon WG

Evidence from numerous investigations, including twin and familiy studies, has suggested that the inter-individual differences of human brain wave patterns (EEG) are predominantly determined by genetic factors

Témoignage à partir de nombreuses enquêtes, y compris les études sur des jumeaux et une famille, qui ont suggéré que les différences inter-individuelles des ondes cérébrales (EEG) de l'homme sont essentiellement déterminées par des facteurs génétiques

[cf.Young et al.Young et al.1972; Propping et al.1972; étayage et al.1980; Stassen 1980; Lykken et al.1980; 1980 Stassen; Lykken et al.1982; Stassen 1985; Vogel 1986; Baier and Dose 1987; Christian et al.1982, 1985 Stassen; Vogel, 1986; Baier et Dose 1987; Christian et al.1988; Stassen et al.1988; Stassen et al.1988; Linkowski et al.1988; Linkowski et al.1989; Fujiwara et al.1989; Fujiwara et al.1990; Meshkova 1992; Beijsterveldt and Boomsma 1994).1990; Meshkova 1992; Beijsterveldt et Boomsma 1994).

 

Study of a 12 Sib Family
by Stassen HH, Bomben G, Hell D

Human brain wave patterns (EEG) are complex traits as is illustrated by the fact that the mode of inheritance is not a simple mendelian one for the great majority of parameters used to quantify EEG characteristics.

Les ondes cérébrales de l'homme (EEG) ont des caractères complexes, illustrés par le fait que le mode de transmission n'est pas simplement mendélienne pour la grande majorité des paramètres utilisés pour quantifier les caractéristiques de l'EEG.

One exception may be the low-voltage EEG that is characterized by the absence of an alpha rhythm in the resting EEG and is hypothesized to be an autosomal-dominant trait [Vogel 1986; Anokhin et al.

Une exception peut-être la tension EEG faible qui se caractérise par l'absence d'un rythme alpha de l'EEG au repos et est supposé être un mode autosomique dominant.

[Vogel, 1986; Anokhin et al.1992; Steinlein et al.1992; Steinlein et al.1992a, b].

 

Familial EEG Traits
by Stassen HH, Katsanis J, Malone S, Iacono WG

Human brain wave patterns (EEG) represent complex traits as is illustrated by the fact that the inheritance does not follow simple mendelian modes in the great majority of parameters used to quantify EEG characteristics.

Les ondes cérébrales de l'homme (EEG) représentent des caractères complexes comme cela est illustré par le fait que l'héritage ne suit pas uniquement les règles mendéliennes dans la grande majorité des paramètres utilisés pour quantifier les caractéristiques de l'EEG.

The only exception might be the low-voltage EEG that is characterized by the absence of an alpha rhythm in the resting EEG and that is hypothesized to be an autosomal-dominant trait (Vogel 1986; Anokhin et al. 1992; Steinlein et al. 1992a, b).

La seule exception pourrait être la tension EEG faible qui se caractérise par l'absence d'un rythme alpha durant le repos EEG et qui est supposé être un mode autosomique dominant (Vogel, 1986; Anokhin et al. 1992; Steinlein et al. 1992a , b).

 

EEG Maturation in Monozygotic and Dizygotic Twins. A Longitudinal Study of 200 Twin Pairs
by Stassen HH, Katsanis J, Malone S, Iacono WG, Propping P, Hell D

In a large twin-family study comprising EEG recordings of 919 subjects, we applied methods of quantitative genetics to explore the trait-like qualities of EEG parameters, and to quantify the proportions of phentotypic variance that can be attributed to genetic and environmental influences.

Dans une double famille d'étude de grande envergure comprenant des enregistrements EEG sur 919 sujets, nous avons appliqué les méthodes de la génétique quantitative pour explorer les qualités de type trait des paramètres EEG, et quantifier les proportions de la variance phenotypique qui peuvent être attribués à l'environnement et des influences génétiques.

Our study confirmed previous findings regarding the existence of strong heritable factors that contribute a major proportion to the inter- individual variance in human brain wave patterns.

Notre étude a confirmé les résultats antérieurs concernant l'existence de forts facteurs héréditaires qui interviennent dans une proportion majeure sur la variance inter-individuelle des ondes cérébrales de l'homme.

 

To What Extent Do Brain-Morphologic Asymmetries Explain EEG Left-Right Differences
by Corboz M

Recent MRI studies comparing schizophrenic patients with healthy controls have provided evidence of brain-morphologic changes in the patients with schizophrenia.

Des études récentes comparant les IRM des patients schizophrènes avec des contrôles sains ont fourni des preuves de changements morphologiques, dans le cerveau des patients atteints de cette maladie.

However, quantitative data derived from these studies indicated that the differences between patients and controls are generally slight and that there is a substantial normal variation in any of the morphometric measures.

Toutefois, les données quantitatives issues de ces études ont indiqué que les différences entre les patients et les contrôles sont en général faibles et qu'il y a une variation substantielle de la normale ou l'autre des mesures morphométriques.

 

Identical Twins: One has Chronic Fatigue Syndrome - Can QEEG Discriminate?
by Budzynski T Ph.D.

This is a report on a continuing blinded study of identical twins, one of which has been diagnosed with Chronic Fatigue Syndrome.

Il s'agit d'un rapport sur une étude en aveugle continue sur des jumeaux identiques, dont l'un a été diagnostiqué avec le syndrome de fatigue chronique.

Various measures of the QEEG, such as peak alpha frequency, A3/A1 (high/ low) alpha ratio, SMR/theta, ratio of EC/EO alpha, etc. have been applied to the data.

Diverses mesures par QEEG, tels que la fréquence alpha de pointe, A3/A1 (haut / bas) rapport alpha, SMR / theta, le rapport de la CE / EO alpha, etc ont été appliqués aux données.

The QEEG has also been compared with the Lifespan Database.

Le QEEG a également été comparés avec la base de données durée de vie.

 

Surround Modulation Measured With Functional MRI in the Human Visual Cortex
by Williams AL, Singh KD, Smith AT

Surround Modulation Measured With Functional MRI in the Human Visual Cortex.Modulation Surround mesuré avec l'IRM fonctionnelle dans le cortex visuel de l'homme.J. Neurophysiol.Neurophysiol J..89: 525-533, 2003.89: 525-533, 2003.Visual context profoundly influences 1) the responses of mammalian visual neurons and 2) the perceptual sensitivity of human observers to localized visual stimuli.

Le contexte visuel influe profondément sur 1) les réponses des neurones visuels chez les mammifères et 2) la sensibilité perceptive des observateurs humains à des stimuli visuels localisés.

 

The Benefits of Measuring Basal Skin Response During Neurofeedback Training (abs. pg.21)
by Kerson C BA

Basal skin response (BSR) is the measure of skin conductance, as measured on the palmar surfaces of two fingers.

La réponse basocellulaire (BSR) de la peau est la mesure de la conductance de la peau, effectuée sur les surfaces palmaires de deux doigts.

As the eccrine gland system mobilizes in response to sympathetic arousal, the glands sweat.Comme le système de glandes eccrines mobilise en réponse à l'excitation sympathique, les glandes sudoripares.This can be a window to the body's acceptance to new brain wave states.

Cela peut être une ouverture sur l'acceptation par le corps à de nouveaux états d'ondes cérébrales.

 

Effects of Childhood Sexual Abuse on Adult Brain Plasticity as Measured by Quantitative Electroencephalogram (abs. pg.3)
by Black L MS, Herrington R Ph.D., Hudspeth B Ph.D., Townsend A BA, Bodenhamer-Davis E Ph.D.

Childhood sexual abuse (CSA) is a problem of epidemic proportions that has been implicated by recent research to change brain structure and function in children (Ito, Teicher, Glod, & Ackerman, 1998).

Les abus sexuels durant l'enfance (CSA) est un problème prenant une proportion épidémique qui a révélé par des recherches récentes, qu'ils changeaient la structure du cerveau et de ses fonctions chez l'enfant (Ito, Teicher, Glod, & Ackerman, 1998).

 

Posterior Cingulate Cortex Activation by Emotional Words: fMRI Evidence from a Valence Decision Task
by Maddock RJ, Garrett AS, Buonocore MH

Functional imaging studies consistently find that emotional stimuli activate the posterior cingulate cortex, a region that appears to have memory-related functions.

Les études d'imagerie fonctionnelle montrent systématiquement que des stimuli émotionnels activent le cortex cingulaire postérieur, région qui semble avoir des fonctions liées à la mémoire.

However, prior imaging studies have not controlled for non-emotional stimulus features that might activate this region by engaging memory processes unrelated to emotion.

Cependant, les études d'imagerie antérieures n'ont pas permis de contrôler les stimulus affectifs non-caractéristiques, lesquels pourraient activer cette région en engageant des processus de mémoire sans rapport avec l'émotion.

 

Quantitative EEG Abnormalities in a Sample of Dyslexic Persons
by Evans JR Ph.D.

Definitions of terms such as dyslexia and specific reading disability commonly recognize a basis in central nervous system dysfunction.

Définitions de termes tels que la dyslexie et le handicap spécifique de la lecture sont couramment reconnus comme ayant à la base une dysfonction du système nerveux central.

Past research has related this dysfunction to both structural and neural timing abnormalities.

Des recherches antérieures ont liées ce dysfonctionnement à la fois à des anomalies structurelles et neuronales.

The present study used QEEG findings to provide further evidence for neural timing/coherence abnormalities in reading disabled persons.

La présente étude a utilisé les résultats QEEG permettant de fournir des preuves supplémentaires pour les périodes associées d'anomalies de neurones et la cohérence en lecture des personnes handicapées.

 

Les effets de la rétroaction sur Visual continentale asymétries Alpha et signalés stratégies de traitement: un seul sujet expérimental Design (abs.)
by Jenkins P and Moore WH

A double reversal single-subject experimental design was used to study the effects of visual feedback on the hemispheric alpha asymmetries of a male subject during a linguistic task

Un double renversement expérimental sur un sujet simple, a été utilisé pour étudier les effets de feedback visuel sur les asymétries hémisphériques alpha d'un sujet masculin au cours d'une tâche linguistique.

 

Biofeedback-Produced Hemispheric Asymmetry of Slow Cortical Potentials and Its
Behavioural Effects (abs.)
by Rockstroh B, Elbert T, Birbaumer N, Lutzenberger W

Two studies served to examine behavioural effects of slow cortical potentials (SPs).

Deux études ont servi à examiner les effets sur le comportement, de la lenteur des potentiels corticaux (SPS).

SPs were manipulated by means of a biofeedback procedure.

Des SPS ont été manipulés par le biais d'une procédure de biofeedback.

 

Preliminary Evidence That Daily Changes in Frontal Alpha Asymmetry Correlate with Changes in Affect in Therapy Sessions (abs.)
by Rosenfeld JP, Baehr E, Baehr R, Gotlib IH, Ranganath C

Frontal EEG alpha asymmetry was recorded from five depressed outpatients during early EEG biofeedback sessions.

Une asymétrie frontale a été enregistrée par EEG sur cinq patients déprimés au cours de séances de biofeedback EEG.

Mood was assessed prior to and after each session, and affect change scores were also derived by subtracting pre-session from post-session scores.

Leur humeur a été évaluée avant et après chaque session, et les scores affectés de changement ont été calculés en soustrayant les pré-session de la session scores post.

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