Pourquoi certaines images provoquent-elles des crises alors que d'autres ne le font pas?

Pourquoi certaines images provoquent-elles des crises chez les patients souffrant d'épilepsie photosensible, alors que d'autres ne le font pas? Une nouvelle étude examine le mécanisme neurophysiologique à l'origine de ce phénomène.
Certaines images peuvent provoquer le déclenchement simultané de plusieurs neurones, jusqu'à 500 fois par seconde, ce qui peut provoquer des crises chez certains patients épileptiques.

L'Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (NINDS) définit l'épilepsie comme un groupe de troubles neurologiques dans lesquels des faisceaux de neurones signalent de manière anormale une crise.

Lors d'une crise, plusieurs cellules du cerveau peuvent signaler jusqu'à 500 fois par seconde.

Le NINDS estime également qu’à l’heure actuelle, environ 2,3 millions d’adultes aux États-Unis, ainsi que plus de 450 000 enfants et adolescents, vivent avec l’épilepsie.

On sait que chez les personnes atteintes d'épilepsie photosensible, les lumières clignotantes peuvent provoquer des convulsions. L'impact de ces visuels provocateurs peut être assez stupéfiant. En 1997, par exemple, un épisode de Pokémon a déclenché des crises chez 685 personnes au Japon et, en 2012, la vidéo promotionnelle des Jeux olympiques a dû être retirée du site Web car elle provoquait des crises chez plusieurs patients épileptiques.

Cependant, les saisies peuvent également être causées par des images statiques, sans mouvement ni scintillement. De nouvelles recherches ont été entreprises pour examiner pourquoi. Une équipe de chercheurs internationaux a examiné la littérature disponible dans le domaine de la neurophysiologie pour voir si les réponses neuronales dans un cortex visuel sain peuvent prédire comment les personnes atteintes d'épilepsie photosensible pourraient répondre aux images statiques.

Le premier auteur de l'étude est Dora Hermes, du Centre médical universitaire (UMC) Utrecht aux Pays-Bas, et est publié dans la revue Biologie Actuelle .

Le rôle des oscillations gamma dans le cerveau

Hermes et ses collègues ont suivi des études antérieures, qui ont suggéré que les oscillations gamma dans le cerveau - avec une fréquence comprise entre 30 et 80 Hertz - pourraient être responsables de la génération de crises.

Leur revue s'est concentrée sur les oscillations gamma induites par les caractéristiques spatiales de certaines images statiques, telles que celles représentant des barres noires et blanches.

Le schéma répétitif de l'activité cérébrale des oscillations gamma se produit lorsque des personnes sont exposées à ces images. En fait, les auteurs notent que ces images peuvent provoquer des maux de tête et des migraines chez les personnes photosensibles, ainsi que des malaises chez des personnes parfaitement saines.

"Nos résultats impliquent que lors de la conception de bâtiments, il peut être important d’éviter les types de motifs visuels susceptibles d’activer ce circuit et de provoquer une gêne, des migraines ou des convulsions. Même les personnes en bonne santé peuvent ressentir déclencher des crises d'épilepsie photosensible. "

Dora Hermes

Les oscillations du cerveau gamma peuvent être mesurées à l'aide d'un simple électroencéphalogramme, et elles sont connues des scientifiques depuis les années 1980. Cependant, les chercheurs ne sont pas encore d'accord sur le rôle que jouent ces oscillations dans la perception, la pensée ou généralement dans le traitement neuronal.

Le premier auteur de l’étude explique plus en détail: «Certains scientifiques affirment que ces oscillations sont extrêmement importantes et essentielles pour la sensibilisation, l’attention et la communication neuronale, alors que d’autres affirment qu’elles sont probablement un sous-produit du traitement neuronal normal, comme les gaz d'échappement. d'une voiture - un signal de diagnostic potentiellement utile, mais pas celui qui fait fonctionner la machinerie neuronale. "

Comment des images de grilles peuvent provoquer des crises

Les oscillations gamma se produisent dans le cerveau uniquement lors de la visualisation de certaines images, ce qui va à l'encontre de l'hypothèse selon laquelle elles pourraient être essentielles au traitement neuronal. Par exemple, les images de motifs de réseau provoquent de fortes oscillations gamma, mais pas les images de nuages ??ou de paysages naturels. Pourquoi cela se produit reste largement inconnu.

Les auteurs concluent que ces modèles de réseau sont les plus susceptibles d'induire des crises, et ils suggèrent diverses manières d'ajuster les images pour éviter de produire des oscillations gamma dans le cerveau.

"La probabilité qu'une crise convulsive soit provoquée par la visualisation d'un réseau peut être réduite en diminuant la taille du réseau, en réduisant le contraste, en superposant un second motif pour créer un tissu ou un damier, ou en superposant le bruit. Les réseaux à onde sinusoïdale et carrée sont provocateurs, alors que le contraste chromatique seul [...] ne l'est pas. "

Le co-auteur de l'étude, Jonathan Winawer, de l'Université de New York, explique plus en détail les résultats:

"Ce que nous distinguons dans cette proposition, c'est que le lien entre les images qui déclenchent l'épilepsie photosensible et l'activité cérébrale normale est particulier aux oscillations gamma, et pas à d'autres formes ou réponses neuronales comme le taux global de potentiel d'action".

Hermes et ses collègues travaillent actuellement sur des études qui permettront d'étudier plus avant ces schémas cérébraux chez les personnes atteintes d'épilepsie photosensible et chez les personnes sans. En outre, ils créent un modèle qui, espérons-le, prédira quelles scènes naturelles sont les plus susceptibles d'induire des oscillations et des crises gamma.

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