La connectivité fonctionnelle de l'EEG est spécifique à chaque sujet, associée au phénotype, et différente de l'IRMf

Une variété de phénotypes psychiatriques, comportementaux et cognitifs ont été liés à la ''connectivité fonctionnelle'' du cerveau - le motif de corrélation observé entre différentes régions cérébrales. Le plus souvent évaluée par l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), ici nous investiguons les associations connectivité-phénotype avec la connectivité fonctionnelle mesurée par électroencéphalographie (EEG), en utilisant le couplage de phase. Nous avons analysé des données provenant de la Biobanque Healthy Brain Network disponible publiquement. Cette base de données compile un échantillon croissant d'enfants et d'adolescents, englobant actuellement 1657 individus. Parmi une variété d'instruments d'évaluation, nous nous concentrons sur dix mesures phénotypiques et démographiques supplémentaires qui capturent la majeure partie de la variance dans cet échantillon. Les plus grands effets sont trouvés pour l'âge et le sexe aussi bien pour l'IRMf que pour l'EEG. Nous reproduisons des résultats antérieurs d'une association entre le quotient intellectuel (QI) et le trouble du déficit de l'attention avec hyperactivité (TDAH) avec le motif de connectivité fonctionnelle de l'IRMf. Nous trouvons également une association avec le statut socio-économique, l'anxiété et le score de la checklist de comportement de l'enfant. Pour l'EEG, nous trouvons une relation significative connectivité-phénotype avec le QI. Les motifs spatiaux actuels de connectivité fonctionnelle sont assez différents entre l'IRMf et l'EEG en espace source. Cependant, au sein de l'EEG, nous observons des grappes de connectivité fonctionnelle qui sont cohérentes à travers les bandes de fréquence. De plus, nous avons analysé la reproductibilité de la connectivité fonctionnelle. Nous comparons la connectivité obtenue avec différentes tâches, y compris l'état de repos, une vidéo et une tâche de clignotement visuel. Pour l'EEG et l'IRMf, la variation entre les tâches était plus faible que la variabilité observée entre les sujets. Nous avons également constaté une augmentation de la fiabilité avec l'augmentation de la fréquence de l'EEG et de la durée d'échantillonnage. Nous concluons que, bien que les motifs de connectivité fonctionnelle soient distincts entre l'IRMf et le couplage de phase de l'EEG, ils sont néanmoins similaires dans leur robustesse face à la tâche, et semblables en ce sens que des motifs idiosyncratiques de connectivité prédisent des phénotypes individuels.