Codage neuronalLe codage neuronal désigne, en neurosciences, la relation hypothétique entre le stimulus et les réponses neuronales individuelles ou globales. C'est une théorie sur l'activité électrique du système nerveux, selon laquelle les informations, par exemple sensorielles, numériques ou analogiques, sont représentées dans le cerveau par des réseaux de neurones. Le codage neuronal est lié aux concepts du souvenir, de l'association et de la mémoire sensorielle.
Rythme cérébralUn 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.
Système sensorielUn système sensoriel est une partie du système nerveux responsable de la sensation. Il regroupe les récepteurs sensoriels, les voies nerveuses, et les parties du cerveau responsables du traitement de l'information sensorielle. L'ensemble des systèmes sensoriels se divisent en sensibilité générale ou somesthésie et en sens dits spécifiques : la vision, l'odorat, le goût, l'ouïe et le toucher. Il existe sept sens : les cinq sens vu ci-dessus (vision, odorat, goût, ouïe et toucher), ainsi que le système vestibulaire et le système proprioceptif.
Récepteur (cellule)thumb|Cônes et bâtonnets de la rétine en microscopie électronique (fausses couleurs). Les neurones récepteurs (ou sensoriels) constituent le premier niveau cellulaire du système nerveux de la perception. Ils transduisent des signaux physiques (lumière, son, température, pression, tension mécanique...) en signaux chimiques (neurotransmetteurs) transmis à un neurone postsynaptique qui convertira le message en signal nerveux transmis sous forme de trains de potentiel d'action. photorécepteur (vision) bâtonnet
Réseau de neurones à impulsionsLes 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).
Trouble de l'intégration sensorielleLe trouble du traitement sensoriel (ou SPD, pour Sensory processing disorder, aussi anciennement dénommé "dysfonctionnement de l'intégration sensorielle") désigne un trouble correspondant à une difficulté ou à une incapacité du système nerveux central à traiter adéquatement les flux d'informations sensorielles arrivant dans le cerveau, lequel ne peut alors fournir de réponses appropriées aux exigences de l'environnement.
Neural networkA neural network can refer to a neural circuit of biological neurons (sometimes also called a biological neural network), a network of artificial neurons or nodes in the case of an artificial neural network. Artificial neural networks are used for solving artificial intelligence (AI) problems; they model connections of biological neurons as weights between nodes. A positive weight reflects an excitatory connection, while negative values mean inhibitory connections. All inputs are modified by a weight and summed.
Modèles du neurone biologiquevignette|390x390px|Fig. 1. Dendrites, soma et axone myélinisé, avec un flux de signal des entrées aux dendrites aux sorties aux bornes des axones. Le signal est une courte impulsion électrique appelée potentiel d'action ou impulsion. vignette|Figure 2. Évolution du potentiel postsynaptique lors d'une impulsion. L'amplitude et la forme exacte de la tension peut varier selon la technique expérimentale utilisée pour acquérir le signal.
Voie neuronaleUne voie neuronale connecte des parties du système nerveux et correspond habituellement à des faisceaux de neurones allongés isolés par gaine de myéline, et dont les regroupements constituent la matière blanche. Les voies neuronales servent à la connexion de zones relativement éloignées du cerveau ou du système nerveux, comparé aux communications locales de la matière grise. Les premières voies neuronales qui furent nommées sont visibles à l’œil nu, même dans un cerveau mal conservé, et furent mentionnées par les anatomistes de la renaissance qui travaillaient sur des cadavres.
Réseau de neurones récurrentsUn 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.
Intégration sensorielleL’intégration sensorielle fait référence à plusieurs concepts différents. En neurophysiologie, l’intégration sensorielle se réfère au processus neurologique impliquant la réception, la modulation et l’intégration des informations sensorielles. Le système nerveux transforme les sensations en perceptions en organisant les informations sensorielles provenant du corps et de l’environnement (fournies par les différents systèmes sensoriels : tactile, auditif, visuel, gustatif/olfactif, vestibulaire, proprioceptif) afin d’utiliser efficacement le corps.
Types of artificial neural networksThere are many types of artificial neural networks (ANN). Artificial neural networks are computational models inspired by biological neural networks, and are used to approximate functions that are generally unknown. Particularly, they are inspired by the behaviour of neurons and the electrical signals they convey between input (such as from the eyes or nerve endings in the hand), processing, and output from the brain (such as reacting to light, touch, or heat). The way neurons semantically communicate is an area of ongoing research.
Neurosciences computationnellesLes neurosciences computationnelles (NSC) sont un champ de recherche des neurosciences qui s'applique à découvrir les principes computationnels des fonctions cérébrales et de l'activité neuronale, c'est-à-dire des algorithmes génériques qui permettent de comprendre l'implémentation dans notre système nerveux central du traitement de l'information associé à nos fonctions cognitives. Ce but a été défini en premier lieu par David Marr dans une série d'articles fondateurs.
Voie lemniscaleLa voie lemniscale est la voie des sensibilités épicritique (sensibilité du tact fin), proprioceptive consciente et vibratoire. Elle permet de véhiculer de nombreuses informations sur le contact, la texture. Elle correspond à la construction du schéma postural qui permet de savoir dans quelle position un organe, une articulation ou un membre se trouve. Elle est aussi appelée voie cordonale postérieure en raison du trajet qu'elle emprunte dans la moelle spinale (ou moelle épinière) ou voie latérale en raison de son passage dans le thalamus latéral.
Mémoire temporelle et hiérarchiqueLa mémoire temporelle et hiérarchique (en anglais Hierarchical temporal memory (HTM)) est un modèle d'apprentissage automatique développé par Jeff Hawkins et Dileep George de la compagnie Numenta. Il modélise certaines propriétés structurelles et algorithmiques du néocortex. C'est un modèle biomimétique fondé sur le paradigme mémoire-prédiction, une théorie du fonctionnement du cerveau élaborée par Jeff Hawkins dans son livre On Intelligence.
Mushroom bodiesThe mushroom bodies or corpora pedunculata are a pair of structures in the brain of arthropods, including insects and crustaceans, and some annelids (notably the ragworm Platynereis dumerilii). They are known to play a role in olfactory learning and memory. In most insects, the mushroom bodies and the lateral horn are the two higher brain regions that receive olfactory information from the antennal lobe via projection neurons. They were first identified and described by French biologist Félix Dujardin in 1850.
Réseau de neurones artificielsUn 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.
Models of neural computationModels of neural computation are attempts to elucidate, in an abstract and mathematical fashion, the core principles that underlie information processing in biological nervous systems, or functional components thereof. This article aims to provide an overview of the most definitive models of neuro-biological computation as well as the tools commonly used to construct and analyze them.
Single-unit recordingIn 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.
Thalamocortical radiationsIn neuroanatomy, thalamocortical radiations also known as thalamocortical fibres, are the efferent fibres that project from the thalamus to distinct areas of the cerebral cortex. They form fibre bundles that emerge from the lateral surface of the thalamus. Thalamocortical fibers (TC fibres) have been referred to as one of the two constituents of the isothalamus, the other being microneurons. Thalamocortical fibers have a bush or tree-like appearance as they extend into the internal capsule and project to the layers of the cortex.
