Circuits et systemes de modelisation analogique de neurones ...

Chapitre IV : mise en œuvre et applicationsdes caractéristiques qui étaient auparavant inaccessibles. Plusieurs configurations sontimaginables, par exemple : Modification d'un neurone biologique par ajout de canaux ioniques artificiels. Ajout ou modification des connexions synaptiques artificielles entre neurones d’un réseaubiologique. Remplacement d'un neurone ou d'un groupe de neurones volontairement supprimé oudétruit lors de la préparation, par un équivalent artificiel. Ajout à un réseau d'un neurone ou un groupe de neurones supplémentaires, ou aucontraire, intégration d'un neurone réel isolé dans un réseau artificielHistoriquement, le premier système hybride interconnectant un dispositif électronique et descellules biologiques est rapporté par [YAROM 91], la technique à cependant été généralisée etsystématisée au sein d'une autre équipe, celle de Eve Marder a l'Université de Brandeis,Massachusetts [MARDER 94].Dans un premier temps il s'agissait uniquement d'établir des connexions entre neurones enréalisant des synapses artificielles ou d'altérer le fonctionnement d'une cellule en lui ajoutantune ou plusieurs conductances. La connexion de cellules artificielles complètes, et donc laréalisation de réseaux hybrides biologique-artificiel, a aussi été réalisée par cette mêmeéquipe.Cette dernière approche a été baptisée "technique des réseaux hybrides"[RENAUD-LE MASSON 93], tandis que la première, plus restrictive, été nommée "dynamicclamp" par référence à la technique classique de "voltage clamp" [SHARP 93].Gwendal Le Masson a ensuite continué à développer la méthode au sein du laboratoire LNPCde neurobiologie et physiologie comparées à Arcachon (CNRS URA 1126 alors dirigé par leProfesseur M. Moulins). Il utilisait un système à base de processeur spécifique (DSP : DigitalSignal Processing) pour pouvoir répondre à la puissance de calcul nécessaire à la simulationde la partie artificielle du réseau [LE MASSON 95], [LE MASSON 98a].Conjointement, notre équipe du laboratoire de microélectronique IXL a commencé à mettre aupoint des simulateurs analogiques intégrés permettant, entre autre, de résoudre les problèmesde puissance de calcul. Actuellement nous travaillons en collaboration avec l'institut deneurosciences François MAGENDIE (Unité INSERM E.9914) à Bordeaux et l'institut Alfred157