On attribue l’invention de l’EEG à Richard Caton, un médecin britannique qui l’a conçu en 1875. Ce dernier a utilisé un galvanomètre pour mesurer les signaux provenant du cortex cérébral exposé d’animaux et d’humains. Toutefois, les enregistrements de Caton étaient bruyants et difficiles à interpréter et il n’a pas été en mesure de reconnaître les différents motifs d’activité cérébrale qui sont aujourd’hui importants pour le diagnostic médical.
C’est seulement en 1924 que le psychiatre Hans Berger a développé une méthode plus sensible pour amplifier et enregistrer les signaux cérébraux. À partir de ce moment-là, l’électroencéphalographie a révolutionné notre appréhension des processus cognitifs à l’œuvre dans le cerveau humain : perception sensorielle, cognition ou mécanismes de la mémoire. Cette méthode d’investigation cérébrale s’est également avérée déterminante dans l’identification et la prise en charge de diverses affections neurologiques, l’épilepsie en tête. À l’aube du centenaire de cette technique novatrice, il semble opportun de méditer sur la portée considérable de cette découverte et son empreinte indélébile dans le domaine scientifique.
Les débuts de l’EEG : une révolution scientifique
Le 6 juillet 1924 marqua une étape cruciale dans l’histoire de la neurologie, lorsque Hans Berger effectua le premier enregistrement d’EEG sur un sujet humain, un adolescent de 17 ans placé en neurochirurgie. À cette époque, Berger et ses confrères menaient déjà des enregistrements électriques sur des cerveaux animaux. Toutefois, ce qui distinguait Berger était sa quête obsessionnelle du substrat physique de ce qu’il nommait « énergie psychique » ou « effort mental » chez l’Homme.
Par le biais d’une série d’expérimentations, il s’attachait à mesurer le volume et la température cérébraux afin d’élucider les processus mentaux tels que l’activité intellectuelle, l’attention et le désir. Il s’orienta ensuite vers l’enregistrement de l’activité électrique cérébrale.
Bien que Berger ait capté les premiers signaux d’EEG en 1924, ce n’est qu’en 1929 qu’il publia ses découvertes, après cinq années d’incertitudes et d’ajustements méthodologiques. Durant cette période, il réalisa des centaines d’enregistrements sur divers sujets, incluant ses propres enfants, alternant réussites et échecs.
Convaincu de la validité de ses résultats, il publia une série d’articles dans la revue Archiv für Psychiatrie et nourrissait l’espoir d’obtenir un prix Nobel pour ses travaux. Néanmoins, la communauté scientifique accueillit ses conclusions avec scepticisme, et il fallut plusieurs années avant que d’autres chercheurs n’intègrent l’EEG dans leurs travaux.
Les découvertes permises grâce à l’EEG
L’activité synchrone d’une multitude de neurones engendre un signal électrique suffisamment puissant pour se propager à travers les tissus conducteurs cérébraux, crâniens et cutanés. Les électrodes EEG, positionnées sur le crâne, captent ces impulsions électriques.
Depuis l’avènement de l’EEG, les scientifiques ont mis en lumière l’oscillation de l’activité neuronale à des fréquences spécifiques. Lors de ses enregistrements pionniers en 1924, Berger identifia la prédominance d’une activité oscillatoire cyclant entre huit et douze fois par seconde, soit 8 à 12 hertz, baptisée oscillations alpha. Cette découverte a suscité de nombreuses investigations visant à élucider les mécanismes et les raisons de ces oscillations neuronales.
Ces oscillations sont désormais considérées comme essentielles à une communication efficiente entre les diverses régions cérébrales spécialisées. Par exemple, les oscillations thêta, oscillant entre 4 et 8 hertz, jouent un rôle crucial dans la communication entre les zones impliquées dans l’encodage et la récupération mnésiques, tant chez l’animal que chez l’homme.
Les chercheurs se sont également penchés sur la possibilité de moduler ces oscillations neuronales et, par voie de conséquence, d’influencer la communication interneuronale. Des études ont démontré que diverses approches comportementales et non invasives peuvent effectivement altérer ces oscillations, entraînant des modifications des performances cognitives.
Ces découvertes ont fait progresser à grands pas notre compréhension des mécanismes neuronaux ; elles ont aussi permis de faire progresser la précision des diagnostics médicaux et le traitement des pathologies cérébrales. Épilepsie, troubles du sommeil ou les maladies dégénératives comme Alzheimer.
L’impact durable de l’EEG en médecine et en neurosciences
L’EEG s’impose aujourd’hui comme un outil incontournable dans l’arsenal de la médecine moderne. Les chercheurs exploitent par ailleurs cette technique pour explorer les possibilités d’amélioration mnésique par stimulation cérébrale non invasive. Bien que ces recherches en soient encore à leurs balbutiements, certains résultats s’avèrent prometteurs. Une étude a notamment démontré que la stimulation cérébrale à fréquence gamma (25 hertz) améliorait la mémoire et l’efficacité des neurotransmetteurs chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer.
Une nouvelle approche de stimulation cérébrale non invasive, dite d’interférence temporelle, utilise deux hautes fréquences pour induire une activité neuronale équivalente à leur différence. Récemment, des chercheurs ont testé cette méthode en employant 2 000 et 2 005 hertz pour générer une fréquence thêta de 5 hertz ciblant l’hippocampe, une région cérébrale cruciale pour la mémoire, aboutissant à des améliorations mnésiques notables.
Bien que ces résultats soient encourageants, des recherches supplémentaires s’imposent pour appréhender pleinement le rôle des oscillations neuronales dans la cognition et déterminer si leur modulation peut conduire à une amélioration cognitive pérenne. Le centenaire de l’EEG offre donc une magnifique opportunité de méditer sur les tous les enseignements que cette technique nous a apportés. Joyeux anniversaire !
- L’EEG, inventé par Hans Berger en 1924, souffle ses 100 bougies cette année.
- Cette technologie a permis d’identifier les oscillations neuronales, essentielles à la communication cérébrale.
- L’EEG est encore aujourd’hui un outil indispensable à la médecine contemporaine.
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