Modelisation de neurones et reseaux neuronaux generateurs de rythmes locomoteurs ; role des recepteurs nmda

par JOEL TABAK-SZNAJDER

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Yves Pichon.

Soutenue en 1996

à Rennes 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les canaux associes aux recepteurs nmda se distinguent des autres canaux synaptiques excitateurs par une cinetique extremement lente (de l'ordre de la centaine de millisecondes), et par leur sensibilite au potentiel en presence de magnesium: ils sont bloques par les ions mg#+#+ pour des niveaux de potentiel transmembranaire plus negatifs que -30 mv, mais pas lorsque la membrane est davantage depolarisee. Le role de ces canaux dans la production et le maintien de l'activite locomotrice a ete examine pour deux preparations differentes a l'aide de modeles mathematiques compartimentaux bases sur le formalisme d'hodgkin - huxley. Dans le cas de l'embryon de xenope, nous avons montre que la voltage-dependance des canaux nmda avait plusieurs effets sur le reseau neuronal generateur de rythmes produisant le comportement de nage: activite plus robuste (surtout a basse frequence), induction de proprietes rythmiques, stabilisation de l'activite alternee par rapport a l'activite synchrone. Pour l'embryon de poulet, la lenteur de la cinetique d'activation de ces canaux permettrait aux motoneurones flechisseurs, a la fin de chaque cycle d'activite, de decharger une bouffee malgre une periode d'inhibition synaptique, creant ainsi une activite en alternance avec les motoneurones extenseurs qui ne dechargent qu'en debut de cycle. Afin de quantifier les effets des canaux nmda, il est necessaire d'avoir des modeles rendant compte precisement des proprietes passives et actives des neurones etudies, ainsi que des proprietes synaptiques. Des enregistrements en courant impose fournissent des donnees dans le domaine temporel ou frequentiel, qui sont utilisees pour ajuster les parametres passifs et actifs ; tandis que les parametres synaptiques sont estimes a partir d'enregistrements durant l'activite locomotrice. Des tests realises sur des donnees simulees (du domaine temporel ou frequentiel) montrent que les methodes utilisees donnent de bonnes estimations pour des modeles relativement simples. Mais la presence de bruit, inevitable, conduit a plusieurs solutions equivalentes, il est donc necessaire d'utiliser plusieurs types de donnees et de recourir a d'autres types de contraintes. Dans le cas de donnees experimentales, deux autres difficultes doivent etre surmontees: l'existence de variations au cours du temps des proprietes des neurones et l'insuffisance des modeles proposes qui peut conduire a des ajustements differents suivant le type de donnees utilisees. La simplicite des preparations etudiees rend neanmoins possible la construction de modeles precis


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Informations

  • Détails : 190 P.
  • Annexes : 150 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 1996/83
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