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L’IRM de connectivité fonctionnelle à l’état de repos (rs-fcMRI) est une technique qui identifie la connectivité entre différentes régions du cerveau en fonction des corrélations dans le temps dans le signal dépendant du niveau d’oxygénation du sang. L’IRMr rs-fc a été largement appliquée pour identifier les anomalies de la connectivité cérébrale dans différentes maladies neurologiques et psychiatriques. Cependant, la relation entre les anomalies de connectivité de l’IRMrs-fc, l’électrophysiologie du cerveau et l’état de la maladie est inconnue, en partie parce que la signification causale des altérations de la connectivité fonctionnelle dans la physiopathologie de la maladie n’a pas été établie. La stimulation magnétique transcrânienne (TMS) est une technique qui utilise l’induction électromagnétique pour produire de manière non invasive des changements focaux dans l’activité corticale. Lorsqu’elle est associée à l’électroencéphalographie (EEG), la TMS peut être utilisée pour évaluer la réponse du cerveau aux perturbations externes. Nous proposons ici un protocole permettant de combiner l’IRMrs-fc, la TMS et l’EEG afin d’évaluer la signification physiologique des altérations de la connectivité fonctionnelle chez les patients atteints de maladies neuropsychiatriques. Nous fournissons des résultats représentatifs d’une étude précédemment publiée dans laquelle l’IRMrs a été utilisée pour identifier les régions présentant une connectivité anormale chez les patients atteints d’épilepsie due à une malformation du développement cortical, l’hétérotopie nodulaire périventriculaire (HPN). La stimulation chez les patients épileptiques a entraîné une activité EEG anormale évoquée par la TMS par rapport à la stimulation des mêmes sites chez les patients témoins sains appariés, avec une augmentation anormale de la composante tardive du potentiel évoqué par la TMS, compatible avec une hyperexcitabilité corticale. Cette anomalie était spécifique aux régions présentant une connectivité fonctionnelle anormale à l’état de repos. L’analyse de la source électrique chez un sujet ayant déjà enregistré des crises a démontré que l’origine de l’activité anormale évoquée par la TMS co-localisait avec la zone d’apparition des crises, suggérant la présence d’un circuit épileptogène. Ces résultats démontrent comment l’IRMr-fc, la TMS et l’EEG peuvent être utilisés ensemble pour identifier et comprendre la signification physiologique d’une connectivité cérébrale anormale dans les maladies humaines.