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Séance de cours

Plasticité synaptique : formes et mécanismes

Dans cours

NX-450: Computational neurosciences: biophysics

The course introduces students to a synthesis of modern neuroscience and state-of-the-art data management, modelling and computing technologies with a focus on the biophysical level. ...

Description

Cette séance de cours explore diverses formes de plasticité synaptique, y compris l'amélioration à court et à long terme et la dépression. Il s'inscrit dans les mécanismes derrière la plasticité synaptique, tels que l'implication NMDAR et AMPAR, et l'importance du calcium dans l'induction et le maintien des changements plastiques. La séance de cours traite également des protocoles expérimentaux utilisés pour étudier la plasticité, comme les stimulations à haute et basse fréquence, et la plasticité dépendante du timing. Différents modèles de calcul, y compris des modèles basés sur la vitesse et la tension, sont présentés pour expliquer les phénomènes de plasticité synaptique. La séance de cours conclut en soulignant l'importance des modèles à base de calcium dans la compréhension de la dynamique complexe de la plasticité synaptique.

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Enseignant·e·s (2)

Felix Schürmann

Felix Schürmann is co-director of the Blue Brain Project and involved in several research challenges of the European Human Brain Project. He studied physics at the University of Heidelberg, Germany, supported by the German National Academic Foundation. Later, as a Fulbright Scholar, he obtained his Master's degree (M.S.) in Physics from the State University of New York, Buffalo, USA, under the supervision of Richard Gonsalves. During these studies, he became curious about the role of different computing substrates and dedicated his master thesis to the simulation of quantum computing. He studied for his Ph.D. at the University of Heidelberg, Germany, under the supervision of Karlheinz Meier. For his thesis he co-designed an efficient implementation of a neural network in hardware.

Armando Romani

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Biologie cellulaire: Neurotransmission

Concepts associés (32)

Plasticité synaptique

La plasticité synaptique, en neurosciences, désigne la capacité des synapses à moduler, à la suite d'un événement particulier - une augmentation ou une diminution ponctuelle et significative de leur activité - l'efficacité de la transmission du signal électrique d'un neurone à l'autre et à conserver, à plus ou moins long terme, une "trace" de cette modulation. De manière schématique, l'efficacité de la transmission synaptique, voire la synapse elle-même, est maintenue et modulée par l'usage qui en est fait.

Plasticité fonction du temps d'occurrence des impulsions

La (en Spike-timing-dependent plasticity, STDP) est un processus de modification du poids des synapses. Cette modification dépend du moment de déclenchement du potentiel d'action dans les neurones pré- et post-synaptique. Ce processus permettrait d'expliquer partiellement le développement cérébral et la mémorisation, en provoquant potentialisation à long terme (en Long-term potentiation, LTP) et dépression à long terme (en Long-term depression, LTD) des synapses.

Dépression synaptique à long terme

La dépression à long terme (DLT) est « une réduction durable de l'efficacité de la transmission synaptique qui fait suite à certains types de stimulation ». Dans la dépression à long terme l'efficacité synaptique se trouve réduite. Cela est dû au fait que les éléments pré-synaptiques et post-synaptiques des neurones ont une décharge nerveuse asynchrone ou ne déchargent plus d'influx nerveux. La puissance de l'influx nerveux est influencée par la participation des récepteurs NDMA, et de leur influx calcique (Ca2+).

Plasticité neuronale

vignette|Effets schématiques de la neuroplasticité après entraînement Plasticité neuronale, neuroplasticité ou encore plasticité cérébrale sont des termes génériques qui décrivent les mécanismes par lesquels le cerveau est capable de se modifier lors des processus de neurogenèse dès la phase embryonnaire ou lors d'apprentissages. Elle s’exprime par la capacité du cerveau de créer, défaire ou réorganiser les réseaux de neurones et les connexions de ces neurones. Le cerveau est ainsi qualifié de « plastique » ou de « malléable ».

Récepteur AMPA

Les récepteurs AMPA sont des récepteurs ionotropes activés par le glutamate. Ils sont perméables aux ions Na+ et K+. Ils sont spécifiquement activés par le -amino-3-hydroxy-5-méthylisoxazol-4-propionate (AMPA). Leurs activations ne nécessitent pas la présence d'un coagoniste. On les rencontre principalement dans la densité postsynaptique des synapses glutamatergiques, les plus abondantes du système nerveux central.

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Introduction à la plasticité synaptique MOOC: Simulation d'un micro-circuit d'hippocampe

Couvre la plasticité synaptique, les types de synapses, le postulat de Hebb, LTP, LTD, et les oscillations réseau dans l'hippocampe.

Transmission synaptique: Structure et Mécanismes MOOC: Simulation de la neuroscience

Explore la structure et la fonction des synapses, y compris la diversité des neurotransmetteurs et le rôle des récepteurs AMPA et NMDA.

Classification de la plasticité : changements à court terme par rapport aux changements à long terme MOOC: Dynamique neuronale 2- Neurosciences computationnelles : Dynamique neuronale de la cognition

Explore les changements synaptiques à court et à long terme, l'apprentissage hebbien et le rôle des neuromodulateurs.

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Plasticité fonction du temps d'occurrence des impulsions

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