Séance de cours

Modèle Hodgkin & Huxley: Spike Dynamics

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Description

Cette séance de cours s'inscrit dans le modèle Hodgkin & Huxley, un modèle révolutionnaire de 1952 qui explique la dynamique des pics dans les membranes excitables. Il couvre la nature tout ou rien des pics, la technique de serrage de tension et la composition des courants membranaires. Les équations des courants ioniques, tels que Na+ et K+, sont explorées, ainsi que l'ajustement de la conductance K et du courant Na. La séance de cours traite également des fonctions d'activation et d'inactivation, du circuit H&H et de la simulation numérique de la conductance membranaire pendant les potentiels d'action. En étendant le modèle H&H avec des courants supplémentaires, il devient possible de reproduire diverses activités de spiking dans différents types de cellules nerveuses.

Dans MOOC

Simulation de la neuroscience

Source officielle

Proximité ontologique

Biologie

Biologie cellulaire: Neurotransmission

Concepts associés (32)

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 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.

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.

Patch-clamp

vignette|Enregistrement (picoAmpère en fonction du temps) d'un patch-clamp montrant les passages entre deux états de conductance d'un canal ionique : fermé (ligne du haut) et ouvert (ligne du bas). Patch-clamp est un terme anglais désignant une technique électrophysiologique d'enregistrement des courants ioniques transitant à travers les membranes cellulaires. Cette technique consiste à mettre en continuité électrique une micro-pipette en verre (diamètre de contact de l'ordre de 1 μm) remplie d'une solution ionique de composition définie avec la membrane d'une cellule vivante isolée.

Canal ionique

Un canal ionique est une protéine membranaire qui permet le passage à grande vitesse d'un ou plusieurs ions. Il existe de nombreux types de canaux ioniques. Ils peuvent être sélectivement perméables à un ion tel que le sodium, le calcium, le potassium ou l'ion chlorure, ou bien à plusieurs ions à la fois. Les canaux ioniques sont présents dans la membrane de toutes les cellules. Ils ont un rôle central dans la physiologie des cellules excitables comme les neurones ou les cellules musculaires et cardiaques.

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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.

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Compréhension biophysique du comportement électrique neuronal

Explore la compréhension biophysique du comportement électrique neuronal, y compris les défis dans la modélisation des neurones, la génération de potentiels d'action, et l'impact de la structure dendritique sur les schémas de tir.

Sans titre

Potentiel membranaire de repos

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

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