Etude théorique de la dynamique des réseaux de neurones et application aux oscillations physiologiques de l'hippocampe

Dynamic of neural networks and application to the physiological oscillations in the hippocampus

• Auteur / Autrice : Erwan Ledoux
• Direction : Nicolas Brunel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Neurosciences
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oscillations

Réseaux neuronaux (physiologie)

Hippocampe (anatomie)

Résumé

Dans le sysème nerveux central, les réseaux de neurones reçoivent au niveau de leurs entrées un grand nombre de stimulations aux dynamiques très variables, dont les échelles de temps vont de la milliseconde à plusieurs minutes. La réponse du réseau à des entrées variables dans le temps dépend des propriétés cellulaires, mais aussi de la connectivité entre les neurones. La manière dont la connectivité synaptique entre les différentes populations de neurones affecte la dynamique globale du réseau reste encore à être déterminée. Dans ce travail, nous calculons analytiquement la fonction de transfert d'un réseau de neurones. Cette fonction permet de reconstruire la réponse de celui-ci pour n'importe quelle entrée variable dans le temps, en considérant le comportement du système comme approximativement linéaire. Les calculs furent réalisés pour deux classes de modèles : les modèles à taux de décharge et un réseau de neurones Intègre-Et-Décharge en présence de bruit blanc. Dans ce cadre, nous avons pu d'une part étudier comment la connectivité façonne la fonction de transfert. D'autre part, nous avons utilisé ces outils analytiques pour déterminer la connectivité du réseau CA1 dans l'hippocampe permettant de reproduire les différents rythmes physiologiques enregistrés dans ce système.