Ils sont obtenus en stimulant le cerveau (cortex moteur frontal) grâce à une bobine magnétique posée sur la tête. La réponse musculaire est enregistrée à l'aide d'électrodes positionnées sur la main ou la jambe. Cet examen dure une demi-heure environ, il n'est pas douloureux. Les PEM étudient le fonctionnement de la voie motrice. Les contrindications se rapprochent de celles de l'IRM : matériels ferromagnétiques dans le corps (en particulier les implants cochléaires), stimulateurs cardiaques. Les patients porteurs d'un tel matériel doivent le signaler au médecin avant la réalisation de l'examen. L'épilepsie et la migraine ne sont pas de vraies contrindications mais il est conseillé de le signaler. Les PEM sont principalement demandés en cas de suspicion de souffrance de la moelle épinière.
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