SIGNAL ELECTROMYOGRAPHIQUE
On désigne par ElectroMyoGramme (EMG), l’enregistrement du signal myoélectrique, soit la mesure du signal électrique généré par la contraction d’un muscle. Ce signale part du cortex moteur passe par les motoneurones et arrive jusqu’aux fibres musculaires de l’unité motrice .Celle-ci vise à effectuer un effort musculaire. L'amplitude d'un signal EMG est corrélée aux efforts mécaniques produits par les muscles associés, ce qui en fait une mesure indirecte de leur activité. Pour effectuer la contraction volontaire d’un muscle, la moelle épinière va envoyer des potentiels d’actions qui vont transmettre le mouvement que doit effectuer le muscle.
Nous avons donc une relation directe entre l’information transmise par les motoneurones via le potentiel d’action et le potentiel d’action des fibres musculaires innervés qui vont effectuer le mouvement lié à l’information.
En effet, l’activité des neurones moteurs déclenche la génération de potentiels d’actions des fibres musculaires.
Potentiel d’action: bref changement du potentiel de la membrane d’un neurone se propageant tout au long de son axone. C'est donc un message électrique visant a transmettre une information ici motrice. L’information est codée en fréquence de potentiel d’action ou trains de potentiel d’action.
Lors de cette même contraction, il va y avoir une sommation asynchrone temporelle et spatiale des trains de potentiel d’action des unités motrices activées, elle-même résultante de la sommation des potentiels d’action de chaque fibre musculaire innervée.
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Unité motrice : Une unité motrice est constituée d’un motoneurone, de son axone et des fibres musculaires innervées par cet axone. Il est le plus petit élément contractile du système nerveux lors de la réalisation d’un mouvement.
Les motoneurones localisés dans la corne antérieure grise de la moelle épinière vont avoir une partie de leurs axones qui partent vers le muscle par la racine ventrale de la moelle épinière et une autre partie qui retourne dans la substance grise et vont avoir un rôle d’inhibiteurs. Ils rendent ainsi le motoneurone inexcitable après qu’il ait été stimulé pour ainsi réguler sa fréquence de décharge. Ces axones vont ensuite faire synapse avec plusieurs fibres musculaires dispersées autour du muscle.
La taille des unités motrices augmente avec la taille du motoneurone et change en fonction de la précision du mouvement à effectuer. Plus le mouvement sera précis, plus l’unité motrice sera petite. De plus, lors d’une activation progressive de plusieurs unités motrices, les petites unités motrices vont s’activer avant les grandes.
Le niveau d’excitation du muscle va donc dépendre du nombre d’unités motrices engagées, de leur fréquence de décharge, du degré de synchronisation et donc de la forme du potentiel d’action
Ainsi les fibres musculaires et leur dépolarisation vont produire un champ électrique et les inductions de ce champ vont pouvoir dépolariser un porteur de charge comme une électrode.
Le potentiel d’action des fibres innervées par chaque motoneurone va donc être enregistré à l’aide d’électrodes et l’activité d’interférence de toutes les unités motrices actives détermine le signal EMG.
La surface d’interférence va donc contenir les informations neurales d’origine. Les caractéristiques extraites du signal EMG vont donc être associé au code du mouvement d’origine.
Ainsi le signal EMG va contenir les informations neurales sur les tâches motrices à effectuer par le muscle, il contient donc des informations similaires aux signaux efférents directs.
Deux types d’appareil vont permettre un relevé éclectromyographique :
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Les électrodes à aiguille : elles réalisent un EMG intramusculaire qui est une méthode invasive de recueil du signal myoélectrique. En effet, ces électrodes vont toucher directement la fibre musculaire, elles sont donc précises mais provoquent une lésion de la peau et des fibres musculaire.
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Les électrodes fixées sur la peau : elles vont permettre de réaliser un EMG de surface qui est donc une méthode non-invasive de recueil du signal EMG. Ces électrodes recueillent le signal émis par un ensemble de fibres musculaires (unités motrices). Cette méthode non-invasive ne provoque pas de lésions, elle est donc plus facile à mettre en place que les électrodes à aiguilles. Nous allons particulièrement nous pencher sur ces électrodes
Deux manières d’agencer les électrodes sont habituellement utilisées :
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La réception monopolaire : avec une seule électrode
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La réception bipolaire : à l’aide de 2 électrodes
En réception monopolaire, nous allons placer l’électrode au point du muscle où l’amplitude moyenne du signal EMG sera maximale c’est à dire au niveau du point moteur où se situe un maximum de plaques motrices (lieu ou il va y avoir synapse entre l’axone du motoneurone et la fibre musculaire). Ce point moteur se situe généralement au voisinage du milieu du point charnu du muscle et il est constaté une diminution de l’amplitude du signal de part et d’autre de ce point.
En réception bipolaire, nous allons placer 2 électrodes sur un même muscle autour du point moteur. en effet un écartement optimal va exister pour chaque muscle. La valeur de l’amplitude sera plus faible qu’en monopolaire. Cependant, on analyse ici la différence entre les signaux perçus par les deux électrodes. Ainsi, si une perturbation liée à un muscle voisin par exemple agit sur les deux électrodes, elle va disparaître de part la différence effectuée entre les deux signaux.
Ce mode de réception est donc moins sensible aux perturbations extérieures.
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Nous allons donc pouvoir recueillir un signal qui nécessitera un traitement afin de pouvoir être utilisé.