NeuroprostheticsNeuroprosthetics (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.
Prothèse (médecine)vignette|La Jambe de Capoue, en bois recouvert de bronze. Une est un dispositif artificiel destiné à remplacer un membre, un organe ou une articulation. Le mot prothèse vient du latin prosthesis venant du grec signifiant « action d'ajouter ». La première référence à un membre artificiel apparait dans le poème épique indien Rig-Véda: il s'agit de l'amputation de la jambe de la reine guerrière Vishpla. Elle retourne au combat après avoir été équipée d'une jambe de fer par les jumeaux divins Ashvin.
Neural decodingNeural decoding is a neuroscience field concerned with the hypothetical reconstruction of sensory and other stimuli from information that has already been encoded and represented in the brain by networks of neurons. Reconstruction refers to the ability of the researcher to predict what sensory stimuli the subject is receiving based purely on neuron action potentials. Therefore, the main goal of neural decoding is to characterize how the electrical activity of neurons elicit activity and responses in the brain.
Système nerveux périphériquethumb|upright=1.3|Schéma du système nerveux avec le système nerveux périphérique en bleu et le système nerveux central en rouge. Le système nerveux périphérique (SNP) est la partie du système nerveux formée des ganglions et des nerfs à l'extérieur du cerveau et de la moelle épinière. Sa fonction principale est de faire circuler l'information entre les organes et le système nerveux central (SNC). À l'inverse du SNC, le SNP n'est pas protégé par les os du crane et de la colonne ; il n'est pas non plus recouvert par la barrière hémato-encéphalique qui assure l'isolation du SNC.
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.
Intentionvignette|345 px|En France, une grève est soumise à une déclaration individuelle d'intention (photo : Grève des sardinières à Douardenez en 1924) L’intention est une action de la volonté par laquelle un individu ou un groupe d'individus fixent le but d'une activité ou encore la motivation qui conduit à intervenir. En France, le centre national de ressources textuelles et lexicales présente ce terme sur son site avec des définitions multiples mais qui se regroupent autour de l'« action de tendre vers un objet, une fin » et par métonymie, « cette fin, elle-même ».
Contrôle moteurEn neurosciences, le contrôle moteur est la capacité de faire des ajustements posturaux dynamiques et de diriger le corps et les membres dans le but de faire un mouvement déterminé. Le mouvement volontaire est initié par le cortex moteur primaire et le cortex prémoteur. Le signal est ensuite transmis aux circuits du tronc cérébral et de la moelle épinière qui activent les muscles squelettiques qui, en se contractant, produisent un mouvement. Le mouvement produit renvoie des informations proprioceptives au système nerveux central (SNC).
Nerf crânienthumb|upright=1.3|Disposition des nerfs crâniens à leur émergence sur une vue inférieure de l'encéphale. Les nerfs crâniens sont les nerfs qui émergent directement de l'encéphale (par opposition aux nerfs spinaux qui émergent de la moelle épinière). Les mammifères en possèdent 12 paires, comme les oiseaux et les espèces appartenant au groupe paraphylétique des reptiles. Néanmoins, cette classification est imparfaite, comme le suggère l'existence du nerf terminal.
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.
Interface neuronale directethumb|250px|Schéma d'une interface neuronale directe. Une interface neuronale directe - abrégée IND ou BCI ou encore ICM (interface cerveau-machine, ou encore interface cerveau-ordinateur) est une interface de communication directe entre un cerveau et un dispositif externe (un ordinateur, un système électronique...). Ces systèmes peuvent être conçus dans le but d'étudier le cerveau, d'assister, améliorer ou réparer des fonctions humaines de cognition ou d'action défaillantes. L'IND peut être unidirectionnelle ou bidirectionnelle.
Neuro-ingénierieLa 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.
NerfUn nerf est un organe de forme linéaire, présent dans le corps de la plupart des animaux eumétazoaires (Eumetazoa, ou métazoaires supérieurs), dont les mammifères et l'homme. En neuroanatomie, un nerf désigne un regroupement d'axones distinct traversant un tissu. Ces axones sont issus de neurones dont les corps cellulaires sont le plus souvent regroupés en ganglion. Les nerfs et les ganglions sont les composants anatomiques de base d'un système nerveux.
Homonculus moteurvignette|Lhomuncule moteur. L'homoncule moteur désigne l'organisation de la commande motrice des muscles du corps humain à la surface du cerveau. Le gyrus pré-central (ou circonvolution frontale ascendante) du cortex cérébral est peuplé de grands neurones pyramidaux, dits « cellules de Betz » qui sont le point de départ des axones qui constituent la voie pyramidale. Cette partie du cortex est l'aire 4 de Brodmann.
Cortex moteurLe cortex moteur désigne l'ensemble des aires du cortex cérébral qui participent à la planification, au contrôle et à l'exécution des mouvements volontaires des muscles du corps. D'un point de vue anatomique, le cortex moteur est situé dans la partie postérieure du lobe frontal, au niveau de la région caudale de la circonvolution frontale ascendante en avant du sillon central. Le cortex moteur est en interaction constante avec d'autres structures nerveuses impliquées dans le mouvement comme le système des ganglions de la base et le cervelet.
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.
Amputationvignette|Scène d'amputation d'un membre inférieur au . vignette|Peinture de Peter Baumgras ; soldat blessé à Deep Bottom en Virginie le 16 août 1864 (par une balle de mousquet dans la jambe droite), ayant survécu à l'amputation de sa jambe droite (faite au niveau de la hanche) vignette|Portrait de Lewis Francis (milice de New-York), amputé après avoir été blessé le , à la première bataille de Bull Run, poignardé d'au moins 14 coups de baïonnette dans la région du genou (lithographie tirée d'une peinture originale faite par Hermann Faber).
Neuropathie périphériqueLe terme de neuropathie périphérique, désigne l'ensemble des maladies des nerfs appartenant au système nerveux périphérique, par opposition aux atteintes du système nerveux central qui comprend l'encéphale et la moelle épinière. Sous cette dénomination commune sont regroupées des atteintes neurologiques très diverses. En cas d'atteinte asymétrique on parle de mononeuropathie : unique, avec atteinte tronculaire, radiculaire (hernie discale) ou d'un plexus nerveux ; multiple, avec atteinte tronculaire (mononeuropathie multiple ou multineuropathie) ou radiculaire (syndrome canalaire, méningo-radiculite).
Nerve injuryNerve injury is an injury to nervous tissue. There is no single classification system that can describe all the many variations of nerve injuries. In 1941, Seddon introduced a classification of nerve injuries based on three main types of nerve fiber injury and whether there is continuity of the nerve. Usually, however, peripheral nerve injuries are classified in five stages, based on the extent of damage to both the nerve and the surrounding connective tissue, since supporting glial cells may be involved.
Apprentissage moteur. Les approches basées sur les théories de l’apprentissage moteur tiennent habituellement compte de quatre variables principales: les étapes d’apprentissage, le type de tâche à réaliser, la pratique et le feedback. Le processus d’apprentissage moteur comprend trois stades. Le premier est le stade cognitif, c’est-à-dire que l’individu connaît chaque séquence de la tâche à réaliser, mais il ne sait pas exactement comment l’exécuter. Ensuite, il y a le stade associatif, qui correspond au raffinement des habiletés motrices et à la diminution d’erreurs.
MotoneuroneLes motoneurones constituent la voie de sortie du système nerveux central ou la voie finale de tout acte moteur. Les corps cellulaires des motoneurones sont situés soit dans le tronc cérébral, soit dans la corne ventrale de la substance grise de la moelle épinière. Chaque motoneurone possède un axone qui part du système nerveux central pour innerver les fibres musculaires d'un muscle. L'ensemble constitué par un motoneurone et les fibres musculaires qu'il innerve constitue une unité motrice.
