Séance de cours

Enregistrement du signal neuronal: types d'électrodes et applications

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Dans cours

EE-519: Bioelectronics and biomedical microelectronics

The course covers the fundaments of bioelectronics and integrated microelectronics for biomedical and implantable systems. Issues and trade-offs at the circuit and systems levels of invasive microelectronic systems as well as their eluding designs, methods ...

Description

Cette séance de cours couvre les méthodes d'enregistrement des signaux neuronaux, y compris les techniques intracellulaires et extracellulaires, telles que la micropipette et les microélectrodes métalliques. Il examine les principes, les matériaux et les applications des différents types d'électrodes pour les études in vivo et in vitro, en soulignant leurs avantages et leurs limites.

Enseignant·e

Alexandre Schmid

Enseignement et PhD A dirigé les thèses EPFL de Mahsa Shoaran, Wen-Yang Hsu, Reza Ranjandish, Keyvan Farhang Razi, Mohammad Javad Karimi A co-dirigé les thèses EPFL de Milos Stanisavljevic, Neil Joye, Vahid Majidzadeh Bafar, Hossein Afshari, Nikola Katic, Abdulkadir Akin Cours Analog circuits for biochip EE-518 Introduction à la conception analogique CMOS pour des biocapteurs à distance sur puce. Compréhension et la conception de systèmes de biocapteurs actifs et alimentés à distance. Compré

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Neurosciences: Neurosciences computationnelles

Concepts associés (32)

Rythme cérébral

Un rythme cérébral (appelé aussi activité neuro-électrique) désigne l'oscillation électromagnétique émise par le cerveau des êtres humains, mais également de tout être vivant. Le cortex frontal qui permet la cognition, la logique et le raisonnement est composé de neurones qui sont reliés entre eux par des synapses permettant la neurotransmission. Mesurables en volt et en hertz, ces ondes sont de très faible amplitude : de l'ordre du microvolt (chez l'être humain), elles ne suivent pas toujours une sinusoïde régulière.

Neuro-ingénierie

La neuro-ingénierie regroupe l'ensemble des pratiques, disciplines et des technologies visant à améliorer ou modifier les performances cérébrales. La neuro-ingénierie clinique réunit des neuroscientifiques, des docteurs en psychologie cognitive, des informaticiens et des spécialistes du génie des matériaux afin de relever les défis associés à la création d’interfaces entre les neurones et des substrats artificiels afin de restaurer la fonction du système nerveux lésé.

Single-unit recording

In neuroscience, single-unit recordings (also, single-neuron recordings) provide a method of measuring the electro-physiological responses of a single neuron using a microelectrode system. When a neuron generates an action potential, the signal propagates down the neuron as a current which flows in and out of the cell through excitable membrane regions in the soma and axon. A microelectrode is inserted into the brain, where it can record the rate of change in voltage with respect to time.

Électrophysiologie

L'électrophysiologie (du grec el, elektron, el, physis, nature, et -el, -logia, étude) est l'étude des phénomènes électriques et électrochimiques qui se produisent dans les cellules ou les tissus des organismes vivants et, en particulier, dans les neurones et les fibres musculaires et chez les plantes sensitives (étudiées depuis le début du siècle de ce point de vue, dont par Jagadish Chandra Bose). Elle implique la mesure de différences de tensions ou de courants électriques à différentes échelles biologiques, du canal ionique isolé, jusqu'à des organes entiers, comme le cœur.

Réseau de neurones à impulsions

Les réseaux de neurones à impulsions (SNNs : Spiking Neural Networks, en anglais) sont un raffinement des réseaux de neurones artificiels (ANNs : Artificial Neural Networks, en anglais) où l’échange entre neurones repose sur l’intégration des impulsions et la redescente de l’activation, à l’instar des neurones naturels. L’encodage est donc temporel et binaire. Le caractère binaire pose une difficulté de continuité au sens mathématique (cela empêche notamment l’utilisation des techniques de rétropropagation des coefficients - telle que la descente de gradient - utilisées classiquement dans les méthodes d'apprentissage).

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Optimisation des systèmes neuroprothétiques

Explore l'optimisation des systèmes neuroprothétiques, y compris la restauration de rétroaction sensorielle et les stratégies de stimulation neuronale.

Neuroprothèses motrices : interfaces cerveau-machine

Explore les interfaces Cerveau-Machine pour le contrôle moteur et la communication à l'aide de signaux neuronaux.

Enregistrement du signal neuronal: types d'électrodes et applications

Explore différents types d'électrodes pour l'enregistrement de signaux neuronaux et leurs applications dans les paramètres in-vivo et in-vitro.

Neuroprothèses motrices : interfaces cerveau-machine

Explore les interfaces cerveau-machine pour la neuroprothèse motrice, couvrant les techniques d'enregistrement, les signaux EEG et le décodage moteur.

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