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Interfaces neuronales de Graphene : Fondements et applications

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Description

Cette séance de cours explore l'utilisation de matériaux à base de graphène et de graphène pour développer des interfaces de communication bidirectionnelles efficaces avec le système nerveux. Il couvre les défis auxquels sont confrontées les technologies actuelles dans les interfaces neurales et examine le potentiel du graphène pour remédier à ces lacunes. La présentation se décline en diverses technologies et dispositifs basés sur le graphène pour les interfaces neurales, visant à établir une communication fiable avec le système nerveux. Les sujets abordés comprennent les interfaces neuronales multifonctionnelles, les électrodes passives à haut rendement et la maturité technologique des appareils à base de graphène. La séance de cours aborde également la traduction clinique de la technologie du graphène par INBRAIN Neuroelectronics et les défis et opportunités dans le domaine.

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Concepts associés (32)

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.

Réseau de neurones récurrents

Un réseau de neurones récurrents (RNN pour recurrent neural network en anglais) est un réseau de neurones artificiels présentant des connexions récurrentes. Un réseau de neurones récurrents est constitué d'unités (neurones) interconnectées interagissant non-linéairement et pour lequel il existe au moins un cycle dans la structure. Les unités sont reliées par des arcs (synapses) qui possèdent un poids. La sortie d'un neurone est une combinaison non linéaire de ses entrées.

Réseau de neurones artificiels

Un réseau de neurones artificiels, ou réseau neuronal artificiel, est un système dont la conception est à l'origine schématiquement inspirée du fonctionnement des neurones biologiques, et qui par la suite s'est rapproché des méthodes statistiques. Les réseaux de neurones sont généralement optimisés par des méthodes d'apprentissage de type probabiliste, en particulier bayésien.

Graphène

Le graphène est un matériau bidimensionnel cristallin, forme allotropique du carbone dont l'empilement constitue le graphite. Cette définition théorique est donnée par le physicien en 1947. Par la suite, le travail de différents groupes de recherche permettra de se rendre compte que la structure du graphène tout comme ses propriétés ne sont pas uniques et dépendent de sa synthèse/extraction (détaillée dans la section Production).

Neuroprosthetics

Neuroprosthetics (also called neural prosthetics) is a discipline related to neuroscience and biomedical engineering concerned with developing neural prostheses. They are sometimes contrasted with a brain–computer interface, which connects the brain to a computer rather than a device meant to replace missing biological functionality. Neural prostheses are a series of devices that can substitute a motor, sensory or cognitive modality that might have been damaged as a result of an injury or a disease.

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Séances de cours associées (64)

Neural Engineering: Fondamentaux et applications

Couvre les bases de l'ingénierie neuronale, les interfaces cerveau-ordinateur, les neuroprothèses et la stimulation cérébrale profonde pour améliorer la fonction humaine.

Rétroaction sensorielle en neuroprothèses

Explore l'importance de la rétroaction sensorielle en temps réel dans l'amélioration du contrôle et de l'impact fonctionnel des mains prothétiques grâce à diverses méthodes de neuro-ingénierie.

Optimisation des systèmes neuroprothétiques

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

Rétroaction sensorielle périphérique

Explore l'importance et l'organisation de la rétroaction sensorielle dans le système nerveux périphérique, y compris les implémentations artificielles.

Enregistrement du signal neuronal: types d'électrodes et applications

Explore les méthodes d'enregistrement des signaux neuronaux en utilisant différents types d'électrodes pour les études in vivo et in vitro.

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