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Séance de cours

Génération biopotentielle : Potentiel d'action et modèles

Dans cours

EE-511: Sensors in medical instrumentation

Fundamental principles and methods used for physiological signal conditioning. Electrode, optical, resistive, capacitive, inductive, and piezoelectric sensor techniques used to detect and convert physiological information to electrical signals. Medical dev ...

Description

Cette séance de cours couvre la génération de biopotentiels, mettant l'accent sur les potentiels d'action et le modèle Hodgkin-Huxley. Il explique les conventions de circuits électriques, les conductances ioniques, l'état de repos et la propagation des potentiels d'action dans les réseaux neuraux.

Enseignant·e·s (2)

Anisoara Ionescu

Kamiar Aminian

Kamiar Aminian received the M.S. degree in electrical engineering in 1982, the Ph.D degree in biomedical engineering in 1989 and the Postgraduate degree on technical computing in 1993 from Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). He was assistant professor (1994-1996) with Sharif University of Technology (Tehran). He joint EPFL in 1996 where he is currently Professor of medical instrumentation and the director of the Laboratory of Movement Analysis and Measurement in the Institute of Bioengineering of EPFL. His research interests include methodologies for human movement monitoring and analysis in real world conditions mainly based on wearable technologies and inertial sensors with emphasis on gait, physical activity and sport. His research aims to perform outcome evaluation in orthopaedics, to improve motor function and intervention programs in aging and patients with movement disorders and pain, and to identify metrics of performance in sport science. Kamiar Aminian is a member of the International Society of Posture and Gait Research, the Institute of Electrical and Electronics Engineers, the European Society of Movement Analysis in Adults and Children, the Prevention of fall Network Europe, the Intentional Society of Biomechanics and the President of the 3D analysis of the human movement group. He is author or co-author of more than 450 scientific papers published in reviewed journals and presented at international conferences and holds 10 patents related to medical devices. Full CV ORCID

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Biologie cellulaire: Neurotransmission

Concepts associés (21)

Potentiel électrochimique de membrane

Toute cellule biologique est entourée d'une membrane dite membrane plasmique. Cette membrane est relativement imperméable aux espèces électriquement chargées telles que les ions et aux molécules qui peuvent participer à l'activité électrochimique (molécules polaires) telles que l'eau. Elle présente ainsi une grande résistance électrique et forme en quelque sorte un dipôle (comme un condensateur). Grâce à ces propriétés, la membrane sépare en deux compartiments étanches l'intérieur de la cellule, le cytoplasme, de l'extérieur de la cellule, le milieu extracellulaire.

Potentiel postsynaptique

Un potentiel postsynaptique (PPS), encore appelé potentiel gradué ou potentiel électro-tonique, est le signal unitaire produit en aval d'une synapse. Il s'agit d'un changement transitoire et local de la différence de potentiel électrochimique établie de part et d'autre de la membrane. La plaque motrice est la zone synaptique entre le neurone et la cellule musculaire. Le neurotransmetteur mis en jeu est l'acétylcholine qui va se fixer sur un récepteur et va ainsi entraîner une dépolarisation.

Potentiel d'action

vignette|Le déplacement d'un potentiel d'action le long d'un axone, modifie la polarité de la membrane cellulaire. Les canaux ioniques sodium Na+ et potassium K+ voltage-dépendants s'ouvrent puis se ferment quand la membrane atteint le potentiel seuil, en réponse à un signal en provenance d'un autre neurone. À l'initiation du potentiel d'action, le canal Na+ s'ouvre et le Na+ extracellulaire rentre dans l'axone, provoquant une dépolarisation. Ensuite la repolarisation se produit lorsque le canal K+ s'ouvre et le K+ intracellulaire sort de l'axone.

Threshold potential

In electrophysiology, the threshold potential is the critical level to which a membrane potential must be depolarized to initiate an action potential. In neuroscience, threshold potentials are necessary to regulate and propagate signaling in both the central nervous system (CNS) and the peripheral nervous system (PNS). Most often, the threshold potential is a membrane potential value between –50 and –55 mV, but can vary based upon several factors.

Voltage clamp

The voltage clamp is an experimental method used by electrophysiologists to measure the ion currents through the membranes of excitable cells, such as neurons, while holding the membrane voltage at a set level. A basic voltage clamp will iteratively measure the membrane potential, and then change the membrane potential (voltage) to a desired value by adding the necessary current. This "clamps" the cell membrane at a desired constant voltage, allowing the voltage clamp to record what currents are delivered.

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