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NX-422: Neural interfaces

Neural interfaces (NI) are bioelectronic systems that interface the nervous system to digital technologies. This course presents their main building blocks (transducers, instrumentation & communication), reviews current and upcoming materials and technolog ...

Enseignant·e·s (2)

Stéphanie Lacour

Stéphanie P. Lacour holds the Bertarelli Foundation Chair in Neuroprosthetic Technology in the School of Engineering at EPFL and leads the Laboratory for Soft Bioelectronic Interfaces. She received her PhD in Electrical Engineering from INSA de Lyon, France, and completed postdoctoral research at Princeton University and the University of Cambridge. She is the recipient of the 2006 MIT TR35, a University Research Fellowship of the Royal Society, European Research Council ERC Starting and POC Grants, and a SNSF-ERC Consolidator Grant. She was elected a 2015 Young Global Leader by the World Economic Forum.

Mahsa Shoaran

Source officielle

https://mediaspace.epfl.ch/media/0_l9n181es

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Concepts associés (32)

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.

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 de repos

Le potentiel de repos membranaire (RMP, pour l'anglais resting membrane potential) est le potentiel électrochimique de membrane de la membrane plasmique d'une cellule excitable lorsqu'elle est au repos ; c'est un des états possibles du potentiel de la membrane. En introduisant une électrode de mesure à l'intérieur de la cellule (voir la méthode de patch-clamp), on constate une différence de potentiel : la face interne de la membrane est négative par rapport à une électrode de référence placée sur la face externe de la membrane.

Potentiel d'inversion

Le potentiel d'inversion pour un canal ionique, ou plus généralement pour un courant ionique, est la valeur du potentiel de membrane pour laquelle le flux ionique est nul. Il s'agit en fait de la valeur de potentiel de membrane à laquelle une espèce ionique est en équilibre électro-osmotique. C’est-à-dire que pour ce potentiel de membrane, la force électrique due à la différence de potentiel de part et d'autre de la membrane et la force chimique due à la différence de concentration (ou force osmotique) sont égales et de sens opposés.

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.

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Séances de cours associées (33)

Modélisation de l'activité électrique du neurone MOOC: Simulation de la neuroscience

Explore la modélisation de l'activité électrique du neurone, y compris les canaux ioniques et les concentrations, l'équation de Nernst et le potentiel de repos.

Potentiel membranaire de repos

Discute du potentiel de la membrane au repos, des canaux ioniques et de la pompe Na+/K+.

Électricité biologique: propagation et modélisation du potentiel d'action

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Potentiel d'action et excitabilité électrique

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Potentiel d'action

Potentiel électrochimique de membrane

Potentiel de repos

Potentiel d'inversion

Threshold potential

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