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Désynchronisation et synchronisation liées à l'événement Étude de la réactivité des rythmes électrocorticaux en relation avec la planification et l'exécution du mouvement volontaire - 16/09/23

Event-related desynchronization and synchronization. Reactivity of cortical electroencephalographic rhythms related to planning and performance of voluntary movement

Doi : 10.1016/S0987-7053(99)80041-0 
P. Derambure 1, L. Defebvre 1, 2, J.L. Bourriez 1, F. Cassim 1, J.D. Guieu 1
1 Service de neurophysiologie clinique, France 
2 service de neurologie et pathologie du mouvement, hôpital Roger-Salengro, CHRU de Lille, 59037 Lille cedex, France 

Résumé

La réactivité des rythmes électroencéphalographiques (EEG) d'origine corticale peut être quantifiée par la méthode des désynchronisations et des synchronisations liées à l'événement (DLE et SLE). Nous avons appliqué cette méthode pour étudier les modifications d'activité corticale lors de la planification et l'exécution d'un mouvement volontaire chez le sujet sain. La méthodologie utilisée consistait à moyenner l'évolution de la puissance du signal EEG (en dérivation de source) dans la bande de fréquence réactive (mu ou bêta de la région centrale) avant, pendant et après la réalisation d'un minimum de 50 mouvements volontaires autocommandés de flexion du pouce. Dans un groupe de 18 sujets adultes sains, la DLE (diminution de puissance) débutait en moyenne 2 000 ms avant le mouvement pour le rythme mu et 1 500 ms avant le mouvement pour le rythme bêta. Cette DLE précoce des rythmes mu et bêta était focalisée sur la région centrale controlatérale en regard du cortex moteur primaire. Elle était suivie d'une DLE de topographie bilatérale sur les régions centrales controlatérales et ipsilatérales au moment de l'exécution du mouvement. À la fin du mouvement, il se produisait une brusque SLE (augmentation de puissance) du rythme bêta. Ces résultats suggèrent que la planification du mouvement volontaire se traduit par une activation précoce de la région sensorimotrice controlatérale, tandis que l'exécution du mouvement s'exprime par une activation bilatérale des régions sensorimotrices. La SLE du rythme bêta pourrait correspondre à une désactivation des régions motrices impliquées par le mouvement. L'étude des DLE et des SLE, basée sur l'activité EEG, permet d'analyser avec une bonne résolution spatiale et temporelle l'activation des régions corticales motrices mises en jeu lors de la programmation et la réalisation d'un mouvement volontaire.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

Cortical electroencephalographic rhythms reactivity may be quantified using event-related desynchronization (ERD) and synchronization (ERS) methods. We therefore studied cortical activation occurring during programming and performance of voluntary movement in healthy subjects. EEG power evolution within the reactive frequency bands (mu and beta central rhythms) was averaged before, during and after a minimum of 50 self-paced flexions of the thumb. Recordings in 18 normal adults showed that ERD (decrease in power) of mu rhythm started 2,000 ms before movement onset, while ERD of beta rhythm started 1,500 ms before movement onset. Early ERD of mu and beta rhythms were located over the contralateral central region covering primary motor cortex. They were followed by bilateral ERD occurring over ipsilateral and contralateral central regions during performance of the movement. At the end of the movement, an ERS (increase in power) of beta rhythm occurred. These results suggest that programming of voluntary movement induces early activation in contralateral sensorimotor areas, while performance of the movement induces bilateral activation in sensorimotor areas. ERS of beta rhythm occurring at the end of the movement could correspond to inactivation of motor areas activated by movement. Based on EEG activity, ERD and ERS prove to be useful methods to analyze cortical activation during programming and performance of voluntary movements with good spatial and temporal resolution.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keyword : désynchronisation EEG, mouvement volontaire, préparation motrice, synchronisation EEG, rythme bêta, rythme mu

Keyword : beta rhythm, EEG desynchronization, EEG synchronization, motor preparation, mu rhythm, voluntary movement



© 1999  Publié par Elsevier Masson SAS.
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Vol 29 - N° 1

P. 53-70 - février 1999 Retour au numéro
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  • Simplified projection of EEG dipole sources onto human brain anatomy
  • I. Merlet, L. García-Larrea, J.C. Froment, F. Mauguière
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  • Désynchronisation liée à l'événement et maladie de Parkinson. Intérêt dans l'analyse de la phase de préparation au mouvement
  • L. Defebvre, P. Derambure, J.L. Bourriez, A. Destée, J.D. Guieu

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