Les potentiels cerebraux somesthesiques evoques a partir du membre inferieur chez le nouveau-ne et le nourrisson

Rev. E.E.G. Neurophysiol., 1982, 12:123-128 Elsevier Biomedical Press

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LES POTENTIELS CEREBRAUX SOMESTHESIQUES EVOQUES A PARTIR DU MEMBRE INFERIEUR CHEZ LE NOUVEAU-NE ET LE NOURRISSON M. GEORGESCO t, M. RODIERE 2, P. SEROR~ et J. CAD1LHAC t t Service de Physiopathalogie tit's Maladies Nerveuses et Mu.~culaires, et ~ Clinique des Ahdadies lt~,ctieuses B. H6pital St.-Eloi.

C.H.U.. Montpellter (France)

SUMMARY

Somatosensory scalp potentials evoked from the lower limbs in newborns and babies In 26 babies, Jrom I day to 3 months old. the somatosensorv scalp potentials (SEPs) were evoked by electrical stimulation of the tibialis posterior nerve. No reproducible response h~ any location was obtaine'd in 6 cases', hrthe other 20 cases', the initial wave was positive in 18 cases, with a peak latency at about 35 msec (P36) but the initial latency differed according to the location of the electrodes on the midline and to the baby. In a systematic topographical study, 1'36 wasfound to be variable in its distribution and its latency without correlation, whether with the baby's age, size, physiological state or intensity of stimulation. Our resulL~ are compared with SEPs obtainedj~om the lower limb in adults and from the upper limb ht chiMren.

RL-stJMt~ Le potentiel c6r6bral somesthgsique 6voqu6 par la stimulation du nerftibial post6rieur a 6t6 6tudi6 chez 26 enfants fig~s de I jour :~ 3 mois. Une r6ponse valable n'a pu g~re obtenue en aucun point ehez 6 sujets. Dans les 20 autres eas, il existait une d6flexion positive culminant aux environs de 36 msec, pr6e6d6e 2 fois d'une onde n6gative initiale. L'6tude topographique syst/:matique a montr6 que cette onde P36 6tait variable darts sa distribution et sa latence sans que l'on puisse 6tablir de rapport avee l',~ge ou la taille de l'enfant, son 6tat physiologique ou rintensit6 de la stimu!ation. Ces resultats sont diseut6s en fonetion des donn6es sur le PES du membre inf6rieur chez l adulte et le PES du membre inf6rieur ehez le nourrisson.

L'int6r6t de l'6tude des potentiels 6voqu6s somesth6siques (PES) n'est plus ,'i d6montrer chez radulte off ils ont donn6 lieu i~ de nombreuses recherches ~t r&at normal et dans diverses circonstances pathologiques. Chez l'enfant, ils ont &6 beaucoup molns utilis6s et peu de travaux leur ont 6t6 consacr6s (DESMEDT etal., 1967, 1972, 1980; I'tREBEK etal., 1968; LAGET et aL, 1976; CItAcco et al., 1980). La plupart de ces travaux eoncernent d'ailleurs les PES obtenues ft partir du membre sup6deur; par eontre, les PES 6voqu6s par la stimulation d e s membres

infgrieurs ne sont que rarement mentionn6s (CRACCO el al., 1980; DESMEDT, 1980) et n'ont pas donn6 lieu une 6tude syst6matique. Ils peuvent pourtant apporter des indications tr6s pr6cieuses sur les fonctions sensitives chaque fois que ron soup~onne une atteinte de la vole somesth6sique. I1 nous a done paru utile de reprendre r6tude des PES obtenus fi partir de la stimulation des membres inffrieurs ehez renfant nouveau-n6et dans les premiers mois de la vie.

Tir6s-~t-part:J. Cadilhac, Service de Physiopathologie des Maladies Nerveuses et Musculaires, Centre M6dical Gui de Chauliac, C.H.U., 34000 Montpellier, France. Communication pr6sent6e fi la r6union de la Socidtd d'E.F,.G. et de Neurophysiologiedinique de languefranfatse, le 7 octobre 1981; texte remis le 7 oetobre 1981;d6finitivement accept6 le5 f6vr~er 1982. 0370-4475/82/0000-0000/$02.75 © 1982 Elsevier Biomedical Press

M. GEORGESCO et al.

124 M A T E R I E L ET M E T H O D E

6t6 pratiques pendant une p6riode de calme, au moment off l'enfant 6tait 6veillS, g6n6ralement peu apr,Ss une t6t6e. Los 61ectrodes de stimulation, distantes de 2 cm &aient plac6es sur le trajet du SPI dans la r6gion r&ro-mall6olaire. De~ chocs de 0,1 msec 6talent d61ivr6s par un stimulateur Disa 15 C05/t la cadence de 1 par seconde. Le voltage du choc 6tait ajust6 pour produire un mouvement des orteils. La d6tection 6tait faite par des 61ectrodes-aiguilles piqudes dans le scalp. L'~51ectrode indiff~rente 6tait plac6e sur la bosse frontale controlat&ale fi la stimulation. Avec oct emplacement, les PES 6talent cn effet plus volt6s et plus rapidement extraits du bruit de

26 cnfants 596s de 18 h b. 3 mois (93jours) font l'objet de cede 6tude. Tous 6taicnt hospitalisds dans le Service des Maladies Infectieuses B (Pr. D. BRUNEt.) et t'&ude des PES faisait partie des examens de routine visant au ddpistage prdcoce d'affections hdrdditaires ou non du syst6me nerveux (avec les vitesses de conduction nerveuses et rdlectroenc6phalogramme). N'ont etd conserv6 dans notre mat6riel que les enfants sans signe neurologique dont l'accouchcment avait 6re sans particularit6 et qui n'avaient eu aucun sight de soul'france nCO-llatale. I+cs eX'llllCI1s OllI tous

2 .(0-1-1)

3.(.0)

. . . .

. . . . . .

4.(0--1)

. . . . .

5.(0-2)

....

I

,

. . . . . . . .

I

FIG. I. u PES obtenu sur diff~rents points de la lig,~e mddiane apr~s stimulation du neff tibial post6rieur chez un nourrisson de 10jours. Deux s6ries de 256 stimulations ont dt6 failes pour ehaque emplacement d'dlectrode. Le point indique le d6but dc la d6flexion initiale positive. Calibrage 0,5 t~V; nt~gatiyit6en haut; positivitd en bas. ' Distribution t f SEP on the mid-line after electrical stimukttion of right tibialis posterior nerve in a normal newborn of I0 days (frontal reference). 256 samples were s,¢mmated for each trace. Two traces .,ere recorded for each scalp location. Calibration. I tIV. Negativity up.,ard. Duration of anaO'sis: lOO msee. 0 is the middle of the nasion-inion line. 0 + 1. + 2. + 3 means 1 . 2 . 3 cm in front of pohtt O. 0 - I. - 2. - 3 . 1 . 2 . 3 cm behhtd O. The mhtimum latency is at electrode 3 (point 0)., The maximum amplitude Is at electrodes 2 and I. 77wfirst deflexion "ispositive but at electrode 5.

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POTENTIEL EVOQUE SOMESTIIESIQUE DU NOURRISSON tbnd qu'avec une 61ectrode au lobe de roreille ou extra-enc6phalique. L'61ectrode active ~tait plac~e au voisinage du vertex, c'est-fi-dire fi la moiti6 de la ligne nasion-inion, d6nomm6e point O. Cette ~lectrode 6tait d6plac6e soit vers ravant, soit vers rarriare, soit lat6ralement de quelques centim~tres pour obtenir le PES lc plus net. Chez 7 enfants des enregistrements multiples et simultan6s ont &6 pratiqu6s sur la ligne nasion-inion en des points situ6s fi ! cm Fun de rautre, entre 2 cm en avant et 3 em en arri6re du point O (Fig. 1). Les signaux ont 6t6 amplifi6s grfice ,4 des amplificateurs 5 haut gain (0,5 l~V/cm, Disa 15 C02). I.:t b~mtle passa,ltc 6tait de 50-4000 Hz. Apr~s ampli-

fication, les signaux 6talent trait~.s par un moyenneur Disa 15 C07 at4 entr~:es d'une d6finition de 1024 points par trace. Le temps d'analyse 6tait de 100 msee. On a effectud au moins 256 passages. Pour chaque emplacement d'61ectrodes, il a 6t6 effectu6 deux s6ries de stimulations et de moyennages pour v6rifier la superposition des r6sultats.

RESULTATS Sur les 26 cnfants examin6s, le PES 6tait pr6sent dans 20 cas (Tableau I). Par contre, dalls 6 c.'ts, il n':l

TABLEAU I . - - Les divers sujets 6tudi6s, class6s par "~ge avec leur taille respective, la latence du point culminant de ronde Pet la latence de la premi6re d6flexion. Ces latences sont les plus courtes. Eltes sont obtenues au point O, sauf pour les sujets no. 10, 1 I, 13, 14, 15, 16 06 elles sont enregistr6es en avant ou en arri6re de ce point. Pour les eas no. 7 et 25, l'onde P e s t pr6c~d6e d'une onde negative peu volt6e.

The various subjects under stud)', classed according to ¢2ge and respective size, latency at the culmination of P wave. and latency of the htitial de.[le.~'ion. These latencies are the shortest. Tht:l, occttr at O. with the exception of subjects 10. 11.13.14.15 and 16. recorded hi front o f or behind this pohtt. Ill cases 7 ttnd 23. the P wave is preceded b)' a low-voltage negative wave. No I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Nora. prEnom MO ..................Aur~lie B .......................Nicolas PU ......................Julien TE ..................Fr6d~ric MI .......................Pierre DO ...................Lyonel DO ...............El~onore RO ..................2qicolas JO ..................Jocelyne NE ..................Virginie H E ....................Karine CR ..............S6bastien A .......................Yamen A ......................Radine FO ...............Benjamin OR ......................Pierre CO ....................Karina VA ...................Marion S .......................Kar6ne CA .................Nathalie TO .......................Aude MO .....................Pierre MA ...............Geoffroy DU .................Etienne BE ....................Sandra PO ......................Olivia

Age 18 h 22 h 24 h 5j 8j 8j 10j 10 j 11 j 12 j 13 j 15j 15j 15 j 16j 16 j 21 j 21 j 22j 26 j 34 j 34 j 48 j 49 j 88j 93 j

Taille 51 50 48 52 46 49 51 52 56 49 52 56 51 49 50 50 50 55 48 50 50 53 57 55 59 56

Pic de P

Latence

34,2 36

22,3 26,3 Absent Absent Absent

42,1 42.1 38,2

30,9 33,5 30,4 Absent

33,1 37,8 39,6 X4,4 41,4 38,6 37,8 32,2 31,2

27,9 28,2 31,3 29 31,9 31,8 27,6 24,6 26,4 Absent

3 ! ,3 34 33,5 29 30,5 44,3

28,6 28 23,7 20,7 25 32,3 Absent

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M. G E O R G E S C O

P£S 3

.L

La latence de la premiere d~:flexion du PES &ait en moyenne de 28,02 msec + 8,25. Chez les enfants de moins de 3 mois que nous avons 6tudi6s, il n'a pas 6t6 possible de trouver de correlations entre cette latence et la faille (n = 20, r = 0,065 NS) ou rfige en jours (n = 20. r = 0,09 N S ) . II n'existait pas non plus de corr61ation entre la latence du pie positif et la taille (n = 20, r = 0,082 NS) ou rfige (n = 20, r = 0,065 NS). L'&ude des PES recueillie s u r u n e rang~e m~diane d'61ectrodes, cffectu6e chez 7 enfants, a donn6 les r6sultats suivants (Fig. 2). La distribution du potentiel est tr6s variable suivant les enfants. Dans 2 cas, le potentiel n'a 6t6 mis en 6vidence que sur les ~lectrodes situ6es au poiE]t 0 ou en avant, dans 2 cas, sur les 6tectrodes si,tu6es en arri6re du point O. D a n s I c a s , la distribution s'est faite sur 4 61ectrodes, enfin dans 2 cas, il existait un potent/el bien visible sur toute la rang6e. II est fi signaler que ces dcux cas faisaient partie des sujets les plus fig6s, au-delfi d'un mois. La morphologie du potentiel n'6tait pas toujours la retiree: sur 24 r6ponses cnregistr6es, routes 6taient

pas et6 possible de le mettre en evidence malgrt~ le changement de remplacement de r61ectrode active suit le long de la ligne m6diane en avant et en arriOre du point O, st~t lat~:ralement, malgr~ la modification de r6lectrode indiff6rente frontale ou auriculaire et raugmentation du voltage de stimulation. Dans ces 6 cas, il existait pourtant un PES ~VOClU~ ~ partir du membre sup6rieur dans la rL'giun parit~tale controlat6rale. Darts 2.0 cas, ur~ PES a ~t6 enrcgistr6 au voisinage du vertex: - Sa morphologie &air variable, mais il 6tait toujours possible d'isoler une onde positive dominante. Elle 6tait strictement monophasique dans 11 cas, suivie d'une ddflexion n6gative dans 5 cas ou n~gativepositive dans 2 cas. Elle &air pr6c6d6e darts 2 cas d'une onde initiale n ~ a t i v e moins volt6e. L'amplitude maximum du PES 6tait comprise entre 1 et 4/aV et sa diar6e ,2tait de 12--40 reset. - L'onde positive culminait en moyenne fi 36,06 msec ± 4,3 (valeurs extrfimes 29 et 44.3). Elle sera done mentionn6e par la suite sous le terme d'onde P36.

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FIG. 2. - - Morphologie du PES obtenu sur les 6 61corrodes de la ligne m6diane ehez 7 nourrissons. O eorr~pond au milieu de la ligne nasion-inion, + 1,2 et - 1,2 signifie 1,2 cm en avant ou en arri6re du point O. Les chiffres indiquent les |atenees des divers

dv6nements indiqu6s par un point. Calibrage vertical: 0,5 #V; n6gativit6 en haut; positivit6 en bas. Comparison of SEP from the ra~, of 6 electrodes on the midline in 7 £hildren (see legend of Fig. I.). Ver#cal calibration 0.5 #I z.

POFENTIEL EVOQUE SOMESFHESIQUE DU NOURRISSON initialement positives, monophasiques dans la plupart des cas, mais di- ou triphasiques dans 4 cas. Les latences ini~iales ont 6t~ tr~s variable~ suivant les sujets et m~me chez un sujet donn~ suivant l'~lectrode. Ces variations chez Je m~me sujet 6taient parfois trt~s importantes, dans un cas de 24 ~, 43 msec (Fig. 2. no. 7). En grnrral, les r~:ponses les plus pr~coces ont ~t6 trouvrcs au point O ou I c m e n avant alors que los rrponses les plus tardives ont ~:t6 trouvres postrrieurement.

DISCUSSION Cette 6tude drmontre rexistence chez le nouveaune et le nourrisson, dans la majorit6 des cas, d'un PES :~ partir du membre inft~rieur, positif, culminant fi 36 reset, rccueilli au voisinage du vertex. Cependant cctte rrponse est variable dans sa polarit6 initiale, sa latence et sa distribution topographique. De plus, elle est inconstante. Nos rrsultats ne peuvent pas fitre comparrs 5 ceux d'autres auteurs puisque, h notre connaissance, il n'existe pas d'rtude systrmatique du PES fi partir du membre infrricur chez renfant. DESMEDT (1980) indique simplement rexistence d'une onde P50 sur la ligne m~diane par stimulation du nerftibial postrrieur chez le nouveau-n6 en sommeil lent. GRACCO et aL (1980) font 6tat d'un pote-tatiel positif (avec rrfrrence .4 l'oreille) survenant dans les 50 premieres mscc, prrsent dans 3 cas seulement sur 17 malades fig~s de 2-12 ans et atteints d'affection drgrnerative. II est done n~ccssaire d'6tablir des comparaisons, soit avec le PES "2 partir du membre infrrieur chez radulte, soit avec le PES ~. partir du membre suprrieur ehez le nourrisson. L'absence de r~ponse, constatre dans 6 cas est surprenante. D'autant plus que le PES fi partir du membre supgrieur est facilement obtenu. On ne peut complrtement 61iminer une insuffisance technique, mais ni I'augmentation de l'intensit6 de la stimulation, n i l e drplacement de l'~lectrode active sur le scalp, n i l e changement de r&rrences ne nous a permis d'avoir tree rgponse correcte. Cette absence de r~ponse, observable h tousles figes jusqu'~t 3 mois, pourrait ~tre le reflet d'une immaturit6 relative de la voie somesth6sique du membre inf&ieur. La polarit6 initiale de la rrponse est, comme ehez I'adulte aprrs stimulation du SPI (TsUMOTO et al.~. 1972; CAt)~LHAC et aL, 1977) ou du saph~ne externe (NOEL, 1975) g~nrralement positive. Ceci contraste avec la nrgativit6 initiale du potentiel obtenu apr~s stimulation du membre suprrieur tant ehez I'adulte

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que chez renfant. Ce n'est seulement que pour 2 PES (sur 44)obtenus chez 2 sujets d'fige trt~s diffrrent (10 et 88jours) que ronde P36 est prdcddre d'une onde ndgative `430-34 reset. Une relic ndgativite5 initiale est d'ailleurs attssi constatre chez l'adulte sur la rrgion para-mrdiane paridtale controlatrrale (B~RtC et PR~VEC, 1981). La latence relativement longue du P36 chez le nourrisson (alors que chez radulte, off la distance stimulation-r~ception est au moins 3 lois plus grande, il existe un P34) drpend non seulement de la faible vitesse de conduction dans les nerfs prripht~riques, mais surtout d'une faible vitesse de conductio]a clans les structures ccntrales qui souligne encore I'immaturit6 relative de la voie somesthrsique. De plus, la variabilit6 de la distribution topographique et de la latence doit ~tre soulignre. Parfois, le PES n'est recueilli que dans une zone extrrmcment 6troite et seulement sur une ou deux 61ectrodes de la rangre. Parfois, la distribution est beaucoup plus diffuse et peut s'rtendre `4 I'ensemble de la lignc mrdiane. Dans ce eas cependant, on constate trrs frrquemment des variations considrrables de la latence, de plusieurs millisecondes, ~ I cm seulement de distance. Cette variabilitd peut ddpendre de nombreux facteurs: I'intensit6 du stimulus pourrait entrer en ]igne de compte. DESMEDT et al. (1980) soulignent ainsi que le PES obtenu .4 partir du membre suprrieur chez le nouveaun6 est trrs 6troitement focalis6 pour une intensit6 voisinc du se.uil, alors qu'il diflhse au eontraire, pour des intensitrs supdrieures. En fait, dans nos expdriences. le voltage de la stimulation dtait toujours adapt0. pour provoqucr une r~ponse motrice et 6tait donc trrs nettement sup~rieure au seuil sensiti£ Ccpendant, la stimulation du nerflui-mrme, qui met enjeu des fib~es de diam~tres et de vitesses de conduction tr~s diffrrentes, peut ~tre la cause d'une mauvaise synehronisation de la volre aff~rente. La condition physiologiquc du nourrisson, en particuller son niveau de vigilance, ne saurait pas affecter la topographic ni la latence du PES puisque dans les difl'Orents stades du sommeil, seules sont influencres chez I'adutte comme chez I'enfant, les composantes tardives de la rrponse et non pas les composantes pr~eoces (DEsMEDT et DEBECKER, 1972). Les variations de la distribution topographique de la rrponse sont plus probablement en rapport avec des variations ~:ventuelles de la topographie cr~.nio-encrphalique dans les premiers m0is de la vie. La variabilit6 des !atences initiales entre les sujets pourrait 6tre et~ rapport avec des variations individuelles dans la maturation de la voie somesthrsique provenant des membres inf~rieurs,:mais aucuri doeu-

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M. GEORGESCO et aL

mcnt d'ordre clinique, anatomique ou exp6rimental, ne permet d'dtayer cette assertion. La variabilitd de la latcnce entre les diff&ents points de la ligne m6diane chez le m 6 m e ' s u j e t , pose un tout autre probldme. Plusieurs foyers d'activation pouvant 6tre li~s :i I'hat& rogendit6 du stimulus, cxisteraient aux &apes prdcoces du d & e l o p p e m e n t . Cette hypoth~:se pourrait aussi rendre c o m p t e de la ndgativit,~ initiale, le plus souvent inapparentc, ntais pouvant parfois &re individualisae c o m m e chez 2 de nos sujets. De toute faqon, cette variabilite tte la latence rend difficile rappr6ciation exacte d'une vitesse de conduction dans la voie somesth&ique dans un but diagnostic.

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