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.
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.
CerveletLe cervelet (du cerebellum, « petit cerveau ») est une structure de l'encéphale des vertébrés qui joue un rôle important dans le contrôle moteur et est impliqué, dans une moindre mesure, dans certaines fonctions cognitives, telles que l'attention, le langage et la régulation des réactions de peur et de plaisir. Le cervelet n'est généralement pas à l'origine du mouvement, il contribue à la coordination et la synchronisation des gestes, et à la précision des mouvements.
Local field potentialLocal field potentials (LFP) are transient electrical signals generated in nervous and other tissues by the summed and synchronous electrical activity of the individual cells (e.g. neurons) in that tissue. LFP are "extracellular" signals, meaning that they are generated by transient imbalances in ion concentrations in the spaces outside the cells, that result from cellular electrical activity. LFP are 'local' because they are recorded by an electrode placed nearby the generating cells.
Cellule de Purkinjevignette|Cellules de Purkinje. vignette|Dessin de cellules de Purkinje (A) et de grains (B) chez le pigeon par Santiago Ramón y Cajal, 1899. Les cellules de Purkinje sont des neurones GABAergiques du cortex cérébelleux, découvertes par Jan Purkinje au cours du . Elles présentent un corps cellulaire piriforme coiffé par une arborescence dendritique parasagittale s'épanouissant par bifurcations successives dans la couche cellulaire, et émettent un axone descendant dans la couche granulaire vers les noyaux cérébelleux profonds.
Brain stimulation rewardBrain stimulation reward (BSR) is a pleasurable phenomenon elicited via direct stimulation of specific brain regions, originally discovered by James Olds and Peter Milner. BSR can serve as a robust operant reinforcer. Targeted stimulation activates the reward system circuitry and establishes response habits similar to those established by natural rewards, such as food and sex. Experiments on BSR soon demonstrated that stimulation of the lateral hypothalamus, along with other regions of the brain associated with natural reward, was both rewarding as well as motivation-inducing.
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).
Saccade oculairethumb|Tracés de saccades oculaires lors de l'observation d'un visage. Une saccade oculaire est un bref et rapide mouvement des yeux entre deux positions stables (vitesse variant de 400 à et durée inférieure à ). Le but d'une saccade oculaire est d'amener très rapidement l'image d'un objet sur la fovéa. Cependant, on retrouve des saccades chez des animaux sans fovéa comme le lapin. Le système des saccades peut collaborer avec d’autres systèmes, par exemple lors du nystagmus optocinétique et vestibulo-oculaire ainsi qu’avec le système de vergences et de poursuite.
Potentiel postsynaptique excitateurUn potentiel postsynaptique excitateur (PPSE) est un changement de la valeur du potentiel de membrane (dans le sens d'une dépolarisation) localisé dans le neurone postsynaptique. Cette dépolarisation est causée par un mouvement d'ions (cations) à travers la membrane, lui-même permis par l'ouverture de récepteurs postsynaptiques (canaux membranaires) provoqué par les neurotransmetteurs largués dans l'espace synaptique par l'axone ou le dendrite d'une cellule présynaptique.
Forme d'ondeLa forme d'onde d'un signal est la représentation graphique de l'évolution de l'amplitude instantanée d'une onde physique périodique ou aléatoire en fonction du temps. Il peut s'agir d'une onde mécanique ou d'une onde électromagnétique. La représentation d'une forme d'onde utilise le principe des coordonnées cartésiennes, avec le temps en abscisse et l'amplitude en ordonnée. Une forme d'onde peut être observée avec un oscilloscope à bande passante appropriée lorsqu'il s'agit d'un signal électrique direct ou issu de capteurs.
Non-spiking neuronNon-spiking neurons are neurons that are located in the central and peripheral nervous systems and function as intermediary relays for sensory-motor neurons. They do not exhibit the characteristic spiking behavior of action potential generating neurons. Non-spiking neural networks are integrated with spiking neural networks to have a synergistic effect in being able to stimulate some sensory or motor response while also being able to modulate the response.
Voie méso-limbiqueLe circuit mésolimbique relie l'aire tegmentaire ventrale (ATV) dans le mésencéphale à des régions du système limbique comme le noyau accumbens (noyau gris) et le cortex orbitofrontal. La stimulation des différentes portions du circuit mésolimbique a un effet renforçateur. Le circuit mésolimbique utilise la dopamine comme neurotransmetteur. La stimulation de l'aire tegmentaire ventrale produit une libération de dopamine dans le noyau accumbens.
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.
BurstingBursting, or burst firing, is an extremely diverse general phenomenon of the activation patterns of neurons in the central nervous system and spinal cord where periods of rapid action potential spiking are followed by quiescent periods much longer than typical inter-spike intervals. Bursting is thought to be important in the operation of robust central pattern generators, the transmission of neural codes, and some neuropathologies such as epilepsy.
Mouvement oculaireLes mouvements oculaires sont les rotations que les globes oculaires effectuent autour de leurs centres, et qui modifient la direction du regard. Ces mouvements sont provoqués par les muscles oculaires, et font partie intégrante du système visuel. Chez l'humain, leur étude à l'aide des techniques d'oculométrie trouve des applications en psychologie, en psycholinguistique, en neurologie ou en ergonomie. thumb|right|Nystagmus. On distingue plusieurs types de mouvements oculaires : Les saccades, mouvements rapides permettant notamment d'explorer le champ visuel.
Potentiel d'actionvignette|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.
Phénomène de GibbsEn mathématiques, lors de l'étude des séries de Fourier et des transformées de Fourier, il apparaît parfois une déformation du signal, connue sous le nom de phénomène de Gibbs. Ce phénomène est un effet de bord qui se produit à proximité d'une discontinuité, lors de l'analyse d'une fonction dérivable par morceaux. Le phénomène fut mis pour la première fois en évidence en 1848 par Henry Wilbraham, mais cette découverte ne connut guère d'écho.
Colliculus supérieurvignette|Rhombencéphale et mésencéphale ; vue postero-latérale. Le colliculus supérieur est colorié ici en bleu. vignette Le colliculus supérieur (pluriel : colliculi supérieurs) est une structure sous-corticale bilatérale, située sur le toit du mésencéphale. Le terme colliculus supérieur est généralement utilisé pour les mammifères et le terme tectum optique pour les autres animaux vertébrés. Son rôle est de diriger les récepteurs sensoriels de la tête vers des objets d'intérêt.
Signal sinusoïdalthumb|upright|Signal sinusoïdal simple. Un signal sinusoïdal est un signal continu (onde) dont l’amplitude, observée à un endroit précis, est une fonction sinusoïdale du temps, définie à partir de la fonction sinus. La courbe associée s'appelle une sinusoïde (voir Figure 1). Un signal sinusoïdal est caractérisé par son amplitude maximale et sa fréquence.
Neuronethumb|537x537px|Schéma complet d’un neurone. Un neurone, ou une cellule nerveuse, est une cellule excitable constituant l'unité fonctionnelle de la base du système nerveux. Les neurones assurent la transmission d'un signal bioélectrique appelé influx nerveux. Ils ont deux propriétés physiologiques : l'excitabilité, c'est-à-dire la capacité de répondre aux stimulations et de convertir celles-ci en impulsions nerveuses, et la conductivité, c'est-à-dire la capacité de transmettre les impulsions.
