Circuits et systemes de modelisation analogique de neurones ...

Chapitre I : éléments de neurobiologie et de modélisation neurophysiologiqueL'efficacité d'une synapse est fortement impliquée dans la façon dont le réseau traitel'information. Sa capacité à changer cette efficacité au cours du temps, souvent qualifiée deplasticité synaptique, est sans doute à l'origine de nombre des propriétés du réseau dans sonensemble [ITO 94].3.4.Propriétés émergentes des réseaux.Les mécanismes que nous venons d'effleurer ne sont que les supports physiques del'information qui circule dans un réseau de neurone, et leurs liens avec les propriétés du réseaune sont pas toujours évidents. Mais quelles sont ces propriétés ?Le cerveau humain calcule, il résout en permanence, consciemment ou non, les problèmes quepose l'afflux d'informations provenant de nos innombrables "capteurs" pour fournir uneréponse appropriée à la situation.La première question est, quel est le code de cette information ? Si un tel code existe, ildevrait nous permettre, par exemple, à la lecture de l'activité cellulaire d'une cellule sensiblede reconstruire son excitation [RIEKE 96], [MAAS 99].Le calcul implique souvent la comparaison avec des informations de référence, et donc lamémorisation, comment se fait-elle et à quel niveau du réseau ?Les mécanismes de mémorisation sont intimement liés à l'apprentissage, à notre capacité ànous adapter à notre environnement.Codage, mémorisation, apprentissage, voilà quelques-unes des questions auxquelles tente derépondre la recherche en neurosciences. Mais il en est bien d'autres comme, par exemple,comment se forme un tel réseau à partir de cellules embryonnaires indifférenciées ? Le "plande câblage" est-il inscrit dans nos gènes ? Le cerveau humain peut-il s'étudier lui-même ?En espérant une réponse positive à cette dernière question métaphysique, plusieurs approchessont imaginables pour aborder cette tâche immense. L'idée que de l'étude du comportementindividuel d'un neurone et de ses connexions jaillira la lumière sur le fonctionnement del'ensemble d'un réseau est dite stratégie ascendante. Elle implique la modélisation et souventla simulation des propriétés électrochimiques du neurone.4. MODELISATION ET SIMULATION DES MECANISMES NERVEUX.Modélisation et simulation sont étroitement liées à l'histoire des sciences. L'astronomie, sansdoute la première activité scientifique de l'Homme, en est le parfait exemple. Depuis que22