Circuits et systemes de modelisation analogique de neurones ...

Conclusions et perspectives.CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES.L'objectif des travaux présentés dans ce manuscrit est de réaliser des calculateurs analogiquesbasés sur des modèles neurophysiologiques de type Hodgkin et Huxley. Ces simulateurs sontconstruits à partir d'ASICs analogiques spécifiquement conçus pour résoudre ces équations.Ils permettent ainsi la simulation réaliste en temps réel et continu de l'activitéélectrophysiologique de neurones biologiques. Leur application première est la réalisation deréseaux hybrides, où neurones biologiques et artificiels interagissent.En nous appuyant sur les acquis du groupe (notamment sur la bibliothèque analogiquedéveloppée lors de travaux antérieurs), nous avons finalisé et développé deux systèmes."Vortex" est un banc de simulation complet et modulable particulièrement destiné à la miseen œuvre d'expériences de réseaux hybrides."Microneurone" est plus simple, il ne comporte que quatre conductances, et a un objectif pluspédagogique. Notons que le circuit au cœur de ce système, "susie", présente un défaut, qu'unnouvel ASIC a été fabriqué pour le remplacer et qu'une nouvelle version de "microneurone"est en préparation. Elle permettra la réalisation de réseaux hybrides simples.Le principe de résolution analogique, retenu depuis longtemps par notre groupe, a prouvé sonefficacité comme l'illustrent exemples et projets d'expériences hybrides présentés dans cemanuscrit. Le manque de souplesse dans la programmabilité des modèles reste néanmoins uninconvénient majeur de cette approche, en comparaison avec des méthodes numériques. Dansle but de limiter ce handicap, nous avons étudié diverses possibilités de mémorisationanalogique et réalisé deux circuits de tests. Nous avons retenu le principe de type"échantillonneur-bloqueur" et conçu une nouvelle bibliothèque analogique servant de base àun nouveau circuit, "fpca-r". Outre les mémoires analogiques intégrées, cet ASIC comporteun dispositif assurant la programmation des connexions entre les éléments du réseau deneurones implémenté. Nous avons ensuite construit un prototype supportant "fpca-r". Lesrésultats obtenus sont satisfaisants et nous proposons le synoptique d'un futur banc de calculanalogique comportant, notamment, des instruments annexes indispensables auxneurobiologistes.195