Circuits et systemes de modelisation analogique de neurones ...

Chapitre I : éléments de neurobiologie et de modélisation neurophysiologiqueLes dendrites forment une structure arborescente dense qui prend naissance sur le soma. Al'opposé l'axone se projette en un cylindre régulier de longueur variable, se divisant le plussouvent à son extrémité terminale (figure 1-2).Classiquement, il est considéré que l'arbre dendritique collecte les informations provenant desneurones afférents, les points de contact étant appelés synapses, et qu'elles sont traitées auniveau du corps cellulaire, plus particulièrement dans le segment initial, puis transmises parl'axone aux neurones suivants. Les terminaisons synaptiques de l'axone sont ainsi en contactavec les arbres dendritiques, voir même le soma, de nombreuses cellules cibles[HAMMOND 90].C'est cette anatomie arborescente du neurone qui autorise l'organisation en réseaux denses etcomplexes où se propage l'information. Voyons maintenant la nature et l'origine des signauxnerveux.3. PRINCIPES ETABLIS DE LA CONDUCTION NERVEUSE.3.1.Le neurone, conducteur électrique.La membrane plasmique qui délimite le neurone est composée d'une bicouche lipidique. Elleassure la rigidité cellulaire, mais forme aussi un isolant électrique qui sépare le milieuintracellulaire du reste de l'organisme. En raison de sa composition en particules chargées,principalement les ions sodium Na + et potassium K + mais aussi calcium Ca 2+ et chlorure Cl - ,le milieu intracellulaire est conducteur. Les fibres nerveuses forment donc des fils électriquesau sens où on l'entend habituellement, un conducteur entouré d'un isolant.Le milieu externe est lui aussi conducteur et de ce fait la membrane forme le diélectrique d'uncondensateur dont les deux armatures sont les milieux intra et extracellulaire.La membrane ne constitue cependant pas un isolant parfait et il existe un courant de fuite quila traverse. Il est dû à la présence de protéines spécifiques incrustées au travers de lamembrane, elles forment des canaux qui permettent la diffusion des différentes espècesioniques.Une seconde catégorie de protéines maintient une différence de concentrations ioniques entrele milieu intra et extracellulaire. Ce transport actif est un véritable pompage qui se fait au prix15