Les bases des potentiels évoqués liés à des événements
Roshini Randeniya
1 oct. 2025
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1. Introduction
Bienvenue! Dans ce deuxième tutoriel, nous allons apprendre comment marquer une réponse cérébrale à des stimuli.
Nous allons apprendre :
Qu'est-ce qu'un potentiel lié à un événement (ERP) ?
Quelles sont les crêtes et les composants ERP ?
Étapes typiques pour obtenir un ERP
Application pratique utilisant l'appareil et le logiciel Emotiv EPOC
2. Qu'est-ce qu'un potentiel lié à un événement (ERP) ?
Un potentiel lié à un événement (ERP), également appelé potentiel évoqué, est la réponse cérébrale à un événement ou un stimulus (comme entendre un ton fort). Plus précisément – c'est le changement d'amplitude de tension observé dans l'EEG à la suite d'un événement sensoriel ou cognitif.
Nous pouvons observer des « composants ERP » qui sont des pics stables se produisant après le début d'un stimulus. Un ERP peut avoir de nombreux pics positifs ou négatifs, mais tous ne sont pas des composants ERP bien caractérisés tels que les composants N100 ou P300.
Souvenez-vous de regarder la direction de l'axe lorsque vous voyez un EEG dans le domaine temporel. Parfois, vous verrez le – en haut et le + en bas de l'axe, en particulier dans les EEG cliniques.
Note : un ERP peut être représenté à partir d'un seul événement ou par la moyenne des amplitudes sur plusieurs essais de cet événement. En général, des ERPs lisses avec des composants si distincts – comme dans l'image – ne sont obtenus qu'en moyennant des centaines d'essais.
Fig. 1 – Composants typiques de l'ERP auditif
Les composants typiques se caractérisent par leur polarité (c'est-à-dire, Positif (P) ou Négatif (N)) et par le moment où ils se produisent (par exemple, 1er composant négatif N1). Le même composant N1 peut également être identifié par le moment où ils se produisent (par exemple, 100 ms après le début du ton) – N100.
3. Étapes pour obtenir un ERP
Phase d'expérience :
Nous concevons des expériences pour obtenir des ERPs spécifiques d'intérêt.
Par exemple, nous pouvons collecter des EEG pendant que les participants écoutent des tons audio.
Pour comprendre les données EEG, nous devons marquer le moment où le participant a entendu un ton dans l'EEG. Ce sont appelés des marqueurs d'événements (lignes rouges verticales dans la Figure 2).
Fig. 2 – Marqueurs d'événements (lignes rouges) affichés sur un EEG brut
Aligner avec précision le timing du marqueur d'événement avec le début du ton est très important pour nous permettre de voir un ERP ! Il est donc essentiel de sélectionner le bon matériel et le bon logiciel pour nous aider à obtenir des horodatages précis.
Sélection d'une référence
Rappelez-vous que l'activité électrique est toujours mesurée entre deux points. Dans les dispositifs EEG, le potentiel électrique à chaque capteur est mesuré par rapport aux capteurs de référence (DRL + CMS).
Dans les dispositifs Emotiv EPOC, il existe deux options pour les capteurs de référence.
Fig. 3 – Options de référence dans les appareils de type Emotiv EPOC
Un casque de type EPOC a deux options pour le référentiel :
Référence Mastoid – Pour utiliser le mastoïde comme capteurs de référence, nous mettons des bouchons en caoutchouc sur les capteurs P3/P4 et des feutres humides sur les capteurs mastoïdes.
Référence P3/P4 – Pour utiliser P3/P4 comme capteurs de référence, nous mettons des bouchons en caoutchouc sur les capteurs Mastoid M1/M2 et des feutres humides sur les capteurs P3/P4.
Il est courant d'utiliser la référence mastoïde pour les expériences ERP, mais vous pouvez également utiliser la référence P3/P4 car vous pouvez toujours re-référencer les données en ligne plus tard, lors du prétraitement de vos données avant l'analyse. Il est courant de re-référencer les données à la moyenne de tous les capteurs avant d'analyser les données.
Pour notre expérience, nous collecterons des données en utilisant la référence mastoïde. L'hypothèse généralement bonne ici est que le processus mastoïde ne transmettra pas autant de données EEG que d'autres emplacements sur la tête, donc c'est un bon point de référence.
Prétraitement :
Nous ne pouvons pas immédiatement voir un ERP dans l'EEG brut car c'est un effet très faible (~ ±5uV) par rapport à tout ce qui se passe dans et autour de notre cerveau (~ ±40uV) !
Donc, pour voir l'effet cérébral spécifique à notre ton, nous devons nettoyer nos données pour éliminer tout bruit ou artefact. Ensuite, nous allons « epoch » les données – un terme utilisé pour découper les réponses cérébrales dans une fenêtre temporelle que nous avons définie (par exemple, la réponse cérébrale commençant 50 ms avant le ton et 400 ms après le ton). Ensuite, nous moyennons toutes les données EEG époquées séparées (c'est-à-dire les réponses cérébrales à tous les tons) pour obtenir un ERP distinct.
Voici les étapes de base dans un pipeline ERP typique. Les chercheurs sélectionneront les étapes en fonction de leurs données et de leurs objectifs.
Fig. 4 – Un pipeline de traitement ERP typique
4. Obtenons notre propre ERP
Tout d'abord, configurons le logiciel
Téléchargez la dernière version de PsychoPy – https://www.psychopy.org/ Nous allons utiliser PsychoPy pour présenter aux participants les tons.
Obtenez l'application Emotiv Launcher et EmotivPRO pour enregistrer et visualiser l'EEG.
Connectez PsychoPy à votre logiciel Emotiv afin qu'ils puissent communiquer entre eux.
Suivez les étapes dans la vidéo :
Construire une expérience EEG EMOTIV avec PsychoPy
Un ERP lisse peut être obtenu en utilisant plusieurs répétitions de n'importe quel stimulus (par exemple, une image, un ton). Ici, nous allons présenter au participant le même ton de 50 ms, toutes les 4 secondes pendant ~150 fois !
Suivez la vidéo pour construire une expérience auditive simple avec un seul ton :
Obtenons des données
Maintenant que vous avez choisi la référence, vous pouvez regarder la vidéo pour apprendre comment configurer votre casque pour obtenir la meilleure qualité EEG :
Pipeline ERP avec EmotivPRO Analyzer
Regardez la vidéo et suivez les étapes pour générer votre propre ERP :
Comprendre la sortie ERP de l'Analyzer
Pour chaque canal, vous verrez une onde moyenne. Un ERP lisse typique avec un pic négatif à 100 ms peut être vu ci-dessous. La ligne solide indique l'amplitude moyenne et le léger ombrage indique l'erreur standard de la moyenne :
Ceci est une onde bruitée sans composants ERP clairs. Cela peut résulter d'un faible nombre d'essais :
Choses à considérer
Lors de la comparaison des ERPs entre participants, il est généralement préférable de comparer l'effet de différence.
Par exemple, nous pouvons examiner l'ERP moyen pour un ton plus fréquent (standard) comparé aux tons qui se produisent moins souvent (déviant/oddball) dans un motif. Nous pouvons obtenir une onde de différence en soustrayant simplement les amplitudes d'une onde d'une autre. Comme dans la Figure 5, nous pouvons alors observer un composant ERP généralement connu sous le nom de Négativité de Mismatch (MMN) qui est couramment étudié dans la recherche ERP.
Fig. 5 – Le composant de Mismatch Negativity peut être observé dans l'ERP lorsqu'il y a une violation d'un motif dans l'environnement
5. Applications des ERPs
Identification des biomarqueurs :
L'une des applications les plus courantes des ERPs est d'aider les chercheurs cliniques à trouver de meilleures façons de diagnostiquer les troubles psychiatriques tels que la schizophrénie. Les personnes atteintes de schizophrénie peuvent être différenciées des témoins sains sur la base de leur réponse de Mismatch Negativity.
Fig. 6 – Les amplitudes de Mismatch Negativity sont significativement plus élevées chez les personnes atteintes de schizophrénie chronique, de récent début ainsi que chez celles à risque de développer le trouble (Jashan 2012)
ERP – BCI (Interfaces Cerveau-Ordinateur)
Les ERPs associés à différents ordres mentaux ou stimuli visuels (comme des lettres sur un clavier) peuvent être utilisés pour déplacer des fauteuils roulants ou alimenter des écrivains BCI.
6. Ressources
Manuels Emotiv
Lectures recommandées
Luck, S.J., 2005. Dix règles simples pour concevoir et interpréter des expériences ERP. Potentiels liés aux événements : un manuel des méthodes, 4.
1. Introduction
Bienvenue! Dans ce deuxième tutoriel, nous allons apprendre comment marquer une réponse cérébrale à des stimuli.
Nous allons apprendre :
Qu'est-ce qu'un potentiel lié à un événement (ERP) ?
Quelles sont les crêtes et les composants ERP ?
Étapes typiques pour obtenir un ERP
Application pratique utilisant l'appareil et le logiciel Emotiv EPOC
2. Qu'est-ce qu'un potentiel lié à un événement (ERP) ?
Un potentiel lié à un événement (ERP), également appelé potentiel évoqué, est la réponse cérébrale à un événement ou un stimulus (comme entendre un ton fort). Plus précisément – c'est le changement d'amplitude de tension observé dans l'EEG à la suite d'un événement sensoriel ou cognitif.
Nous pouvons observer des « composants ERP » qui sont des pics stables se produisant après le début d'un stimulus. Un ERP peut avoir de nombreux pics positifs ou négatifs, mais tous ne sont pas des composants ERP bien caractérisés tels que les composants N100 ou P300.
Souvenez-vous de regarder la direction de l'axe lorsque vous voyez un EEG dans le domaine temporel. Parfois, vous verrez le – en haut et le + en bas de l'axe, en particulier dans les EEG cliniques.
Note : un ERP peut être représenté à partir d'un seul événement ou par la moyenne des amplitudes sur plusieurs essais de cet événement. En général, des ERPs lisses avec des composants si distincts – comme dans l'image – ne sont obtenus qu'en moyennant des centaines d'essais.
Fig. 1 – Composants typiques de l'ERP auditif
Les composants typiques se caractérisent par leur polarité (c'est-à-dire, Positif (P) ou Négatif (N)) et par le moment où ils se produisent (par exemple, 1er composant négatif N1). Le même composant N1 peut également être identifié par le moment où ils se produisent (par exemple, 100 ms après le début du ton) – N100.
3. Étapes pour obtenir un ERP
Phase d'expérience :
Nous concevons des expériences pour obtenir des ERPs spécifiques d'intérêt.
Par exemple, nous pouvons collecter des EEG pendant que les participants écoutent des tons audio.
Pour comprendre les données EEG, nous devons marquer le moment où le participant a entendu un ton dans l'EEG. Ce sont appelés des marqueurs d'événements (lignes rouges verticales dans la Figure 2).
Fig. 2 – Marqueurs d'événements (lignes rouges) affichés sur un EEG brut
Aligner avec précision le timing du marqueur d'événement avec le début du ton est très important pour nous permettre de voir un ERP ! Il est donc essentiel de sélectionner le bon matériel et le bon logiciel pour nous aider à obtenir des horodatages précis.
Sélection d'une référence
Rappelez-vous que l'activité électrique est toujours mesurée entre deux points. Dans les dispositifs EEG, le potentiel électrique à chaque capteur est mesuré par rapport aux capteurs de référence (DRL + CMS).
Dans les dispositifs Emotiv EPOC, il existe deux options pour les capteurs de référence.
Fig. 3 – Options de référence dans les appareils de type Emotiv EPOC
Un casque de type EPOC a deux options pour le référentiel :
Référence Mastoid – Pour utiliser le mastoïde comme capteurs de référence, nous mettons des bouchons en caoutchouc sur les capteurs P3/P4 et des feutres humides sur les capteurs mastoïdes.
Référence P3/P4 – Pour utiliser P3/P4 comme capteurs de référence, nous mettons des bouchons en caoutchouc sur les capteurs Mastoid M1/M2 et des feutres humides sur les capteurs P3/P4.
Il est courant d'utiliser la référence mastoïde pour les expériences ERP, mais vous pouvez également utiliser la référence P3/P4 car vous pouvez toujours re-référencer les données en ligne plus tard, lors du prétraitement de vos données avant l'analyse. Il est courant de re-référencer les données à la moyenne de tous les capteurs avant d'analyser les données.
Pour notre expérience, nous collecterons des données en utilisant la référence mastoïde. L'hypothèse généralement bonne ici est que le processus mastoïde ne transmettra pas autant de données EEG que d'autres emplacements sur la tête, donc c'est un bon point de référence.
Prétraitement :
Nous ne pouvons pas immédiatement voir un ERP dans l'EEG brut car c'est un effet très faible (~ ±5uV) par rapport à tout ce qui se passe dans et autour de notre cerveau (~ ±40uV) !
Donc, pour voir l'effet cérébral spécifique à notre ton, nous devons nettoyer nos données pour éliminer tout bruit ou artefact. Ensuite, nous allons « epoch » les données – un terme utilisé pour découper les réponses cérébrales dans une fenêtre temporelle que nous avons définie (par exemple, la réponse cérébrale commençant 50 ms avant le ton et 400 ms après le ton). Ensuite, nous moyennons toutes les données EEG époquées séparées (c'est-à-dire les réponses cérébrales à tous les tons) pour obtenir un ERP distinct.
Voici les étapes de base dans un pipeline ERP typique. Les chercheurs sélectionneront les étapes en fonction de leurs données et de leurs objectifs.
Fig. 4 – Un pipeline de traitement ERP typique
4. Obtenons notre propre ERP
Tout d'abord, configurons le logiciel
Téléchargez la dernière version de PsychoPy – https://www.psychopy.org/ Nous allons utiliser PsychoPy pour présenter aux participants les tons.
Obtenez l'application Emotiv Launcher et EmotivPRO pour enregistrer et visualiser l'EEG.
Connectez PsychoPy à votre logiciel Emotiv afin qu'ils puissent communiquer entre eux.
Suivez les étapes dans la vidéo :
Construire une expérience EEG EMOTIV avec PsychoPy
Un ERP lisse peut être obtenu en utilisant plusieurs répétitions de n'importe quel stimulus (par exemple, une image, un ton). Ici, nous allons présenter au participant le même ton de 50 ms, toutes les 4 secondes pendant ~150 fois !
Suivez la vidéo pour construire une expérience auditive simple avec un seul ton :
Obtenons des données
Maintenant que vous avez choisi la référence, vous pouvez regarder la vidéo pour apprendre comment configurer votre casque pour obtenir la meilleure qualité EEG :
Pipeline ERP avec EmotivPRO Analyzer
Regardez la vidéo et suivez les étapes pour générer votre propre ERP :
Comprendre la sortie ERP de l'Analyzer
Pour chaque canal, vous verrez une onde moyenne. Un ERP lisse typique avec un pic négatif à 100 ms peut être vu ci-dessous. La ligne solide indique l'amplitude moyenne et le léger ombrage indique l'erreur standard de la moyenne :
Ceci est une onde bruitée sans composants ERP clairs. Cela peut résulter d'un faible nombre d'essais :
Choses à considérer
Lors de la comparaison des ERPs entre participants, il est généralement préférable de comparer l'effet de différence.
Par exemple, nous pouvons examiner l'ERP moyen pour un ton plus fréquent (standard) comparé aux tons qui se produisent moins souvent (déviant/oddball) dans un motif. Nous pouvons obtenir une onde de différence en soustrayant simplement les amplitudes d'une onde d'une autre. Comme dans la Figure 5, nous pouvons alors observer un composant ERP généralement connu sous le nom de Négativité de Mismatch (MMN) qui est couramment étudié dans la recherche ERP.
Fig. 5 – Le composant de Mismatch Negativity peut être observé dans l'ERP lorsqu'il y a une violation d'un motif dans l'environnement
5. Applications des ERPs
Identification des biomarqueurs :
L'une des applications les plus courantes des ERPs est d'aider les chercheurs cliniques à trouver de meilleures façons de diagnostiquer les troubles psychiatriques tels que la schizophrénie. Les personnes atteintes de schizophrénie peuvent être différenciées des témoins sains sur la base de leur réponse de Mismatch Negativity.
Fig. 6 – Les amplitudes de Mismatch Negativity sont significativement plus élevées chez les personnes atteintes de schizophrénie chronique, de récent début ainsi que chez celles à risque de développer le trouble (Jashan 2012)
ERP – BCI (Interfaces Cerveau-Ordinateur)
Les ERPs associés à différents ordres mentaux ou stimuli visuels (comme des lettres sur un clavier) peuvent être utilisés pour déplacer des fauteuils roulants ou alimenter des écrivains BCI.
6. Ressources
Manuels Emotiv
Lectures recommandées
Luck, S.J., 2005. Dix règles simples pour concevoir et interpréter des expériences ERP. Potentiels liés aux événements : un manuel des méthodes, 4.
1. Introduction
Bienvenue! Dans ce deuxième tutoriel, nous allons apprendre comment marquer une réponse cérébrale à des stimuli.
Nous allons apprendre :
Qu'est-ce qu'un potentiel lié à un événement (ERP) ?
Quelles sont les crêtes et les composants ERP ?
Étapes typiques pour obtenir un ERP
Application pratique utilisant l'appareil et le logiciel Emotiv EPOC
2. Qu'est-ce qu'un potentiel lié à un événement (ERP) ?
Un potentiel lié à un événement (ERP), également appelé potentiel évoqué, est la réponse cérébrale à un événement ou un stimulus (comme entendre un ton fort). Plus précisément – c'est le changement d'amplitude de tension observé dans l'EEG à la suite d'un événement sensoriel ou cognitif.
Nous pouvons observer des « composants ERP » qui sont des pics stables se produisant après le début d'un stimulus. Un ERP peut avoir de nombreux pics positifs ou négatifs, mais tous ne sont pas des composants ERP bien caractérisés tels que les composants N100 ou P300.
Souvenez-vous de regarder la direction de l'axe lorsque vous voyez un EEG dans le domaine temporel. Parfois, vous verrez le – en haut et le + en bas de l'axe, en particulier dans les EEG cliniques.
Note : un ERP peut être représenté à partir d'un seul événement ou par la moyenne des amplitudes sur plusieurs essais de cet événement. En général, des ERPs lisses avec des composants si distincts – comme dans l'image – ne sont obtenus qu'en moyennant des centaines d'essais.
Fig. 1 – Composants typiques de l'ERP auditif
Les composants typiques se caractérisent par leur polarité (c'est-à-dire, Positif (P) ou Négatif (N)) et par le moment où ils se produisent (par exemple, 1er composant négatif N1). Le même composant N1 peut également être identifié par le moment où ils se produisent (par exemple, 100 ms après le début du ton) – N100.
3. Étapes pour obtenir un ERP
Phase d'expérience :
Nous concevons des expériences pour obtenir des ERPs spécifiques d'intérêt.
Par exemple, nous pouvons collecter des EEG pendant que les participants écoutent des tons audio.
Pour comprendre les données EEG, nous devons marquer le moment où le participant a entendu un ton dans l'EEG. Ce sont appelés des marqueurs d'événements (lignes rouges verticales dans la Figure 2).
Fig. 2 – Marqueurs d'événements (lignes rouges) affichés sur un EEG brut
Aligner avec précision le timing du marqueur d'événement avec le début du ton est très important pour nous permettre de voir un ERP ! Il est donc essentiel de sélectionner le bon matériel et le bon logiciel pour nous aider à obtenir des horodatages précis.
Sélection d'une référence
Rappelez-vous que l'activité électrique est toujours mesurée entre deux points. Dans les dispositifs EEG, le potentiel électrique à chaque capteur est mesuré par rapport aux capteurs de référence (DRL + CMS).
Dans les dispositifs Emotiv EPOC, il existe deux options pour les capteurs de référence.
Fig. 3 – Options de référence dans les appareils de type Emotiv EPOC
Un casque de type EPOC a deux options pour le référentiel :
Référence Mastoid – Pour utiliser le mastoïde comme capteurs de référence, nous mettons des bouchons en caoutchouc sur les capteurs P3/P4 et des feutres humides sur les capteurs mastoïdes.
Référence P3/P4 – Pour utiliser P3/P4 comme capteurs de référence, nous mettons des bouchons en caoutchouc sur les capteurs Mastoid M1/M2 et des feutres humides sur les capteurs P3/P4.
Il est courant d'utiliser la référence mastoïde pour les expériences ERP, mais vous pouvez également utiliser la référence P3/P4 car vous pouvez toujours re-référencer les données en ligne plus tard, lors du prétraitement de vos données avant l'analyse. Il est courant de re-référencer les données à la moyenne de tous les capteurs avant d'analyser les données.
Pour notre expérience, nous collecterons des données en utilisant la référence mastoïde. L'hypothèse généralement bonne ici est que le processus mastoïde ne transmettra pas autant de données EEG que d'autres emplacements sur la tête, donc c'est un bon point de référence.
Prétraitement :
Nous ne pouvons pas immédiatement voir un ERP dans l'EEG brut car c'est un effet très faible (~ ±5uV) par rapport à tout ce qui se passe dans et autour de notre cerveau (~ ±40uV) !
Donc, pour voir l'effet cérébral spécifique à notre ton, nous devons nettoyer nos données pour éliminer tout bruit ou artefact. Ensuite, nous allons « epoch » les données – un terme utilisé pour découper les réponses cérébrales dans une fenêtre temporelle que nous avons définie (par exemple, la réponse cérébrale commençant 50 ms avant le ton et 400 ms après le ton). Ensuite, nous moyennons toutes les données EEG époquées séparées (c'est-à-dire les réponses cérébrales à tous les tons) pour obtenir un ERP distinct.
Voici les étapes de base dans un pipeline ERP typique. Les chercheurs sélectionneront les étapes en fonction de leurs données et de leurs objectifs.
Fig. 4 – Un pipeline de traitement ERP typique
4. Obtenons notre propre ERP
Tout d'abord, configurons le logiciel
Téléchargez la dernière version de PsychoPy – https://www.psychopy.org/ Nous allons utiliser PsychoPy pour présenter aux participants les tons.
Obtenez l'application Emotiv Launcher et EmotivPRO pour enregistrer et visualiser l'EEG.
Connectez PsychoPy à votre logiciel Emotiv afin qu'ils puissent communiquer entre eux.
Suivez les étapes dans la vidéo :
Construire une expérience EEG EMOTIV avec PsychoPy
Un ERP lisse peut être obtenu en utilisant plusieurs répétitions de n'importe quel stimulus (par exemple, une image, un ton). Ici, nous allons présenter au participant le même ton de 50 ms, toutes les 4 secondes pendant ~150 fois !
Suivez la vidéo pour construire une expérience auditive simple avec un seul ton :
Obtenons des données
Maintenant que vous avez choisi la référence, vous pouvez regarder la vidéo pour apprendre comment configurer votre casque pour obtenir la meilleure qualité EEG :
Pipeline ERP avec EmotivPRO Analyzer
Regardez la vidéo et suivez les étapes pour générer votre propre ERP :
Comprendre la sortie ERP de l'Analyzer
Pour chaque canal, vous verrez une onde moyenne. Un ERP lisse typique avec un pic négatif à 100 ms peut être vu ci-dessous. La ligne solide indique l'amplitude moyenne et le léger ombrage indique l'erreur standard de la moyenne :
Ceci est une onde bruitée sans composants ERP clairs. Cela peut résulter d'un faible nombre d'essais :
Choses à considérer
Lors de la comparaison des ERPs entre participants, il est généralement préférable de comparer l'effet de différence.
Par exemple, nous pouvons examiner l'ERP moyen pour un ton plus fréquent (standard) comparé aux tons qui se produisent moins souvent (déviant/oddball) dans un motif. Nous pouvons obtenir une onde de différence en soustrayant simplement les amplitudes d'une onde d'une autre. Comme dans la Figure 5, nous pouvons alors observer un composant ERP généralement connu sous le nom de Négativité de Mismatch (MMN) qui est couramment étudié dans la recherche ERP.
Fig. 5 – Le composant de Mismatch Negativity peut être observé dans l'ERP lorsqu'il y a une violation d'un motif dans l'environnement
5. Applications des ERPs
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Remarque sur les traductions : Les versions non anglaises de ce site Web ont été traduites pour votre commodité à l'aide de l'intelligence artificielle. Bien que nous nous efforçons d'être précis, les traductions automatisées peuvent contenir des erreurs ou des nuances qui diffèrent du texte original. Pour les informations les plus précises, veuillez vous référer à la version anglaise de ce site.
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