Analyse, classification et representation des potentiels d'action complexes de nerfs

Analysis, classification and representation of compound nerve action potentials

• Auteur / Autrice : Claude Martinez
• Direction : C. DONCARLI
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

L'analyse des potentiels d'action complexes permet en a l'expert en neurophysiologie de caracteriser l'etat de fonctionnalite d'un tronc nerveux dans le corps humain. L'elaboration d'un outil d'aide a la decision base sur un modele simple (necessitant un petit nombre de parametres) qui permette de decrire le fonctionnement d'un nerf est envisagee par deux approches: la premiere, basee sur une etude bibliographique, met en uvre un modele de connaissance qui permet de synthetiser le potentiel d'action complexe du nerf. Les parametres de ce modele ont une signification physique et sont directement interpretables par l'expert. Ils definissent en effet une distribution des diametres des fibres constituant le tronc nerveux ; cette distribution est consideree comme une loi de probabilite decrivant l'etat du nerf. Dans la deuxieme approche, on considere le tronc nerveux comme un systeme dont on cherche a identifier la reponse impulsionnelle: modele de comportement. Dans un premier temps on verifie que le modele propose dans la premiere approche permet de synthetiser des potentiels d'action de nerf normaux et pathologiques en choisissant un ensemble de parametres coherent avec l'etat du nerf. Les potentiels synthetiques sont compares aux potentiels reels qu'ils representent. Dans un deuxieme temps une attention particuliere est portee a l'estimation des parametres, au sens du maximum de vraisemblance, pour les deux modeles. Le choix de la premiere approche (modele physiologique) decoule de l'etude menee sur le comportement statistique des methodes d'identification associees a ces deux modeles. Cette etude est faite avec des potentiels d'action synthetiques perturbes par un bruit blanc gaussien. Les outils d'analyse de donnees tel l'analyse en composantes principales et l'analyse discriminante lineaire sont ensuite utilises pour mettre en evidence les proprietes discriminantes des parametres du modele retenu. Une etude du comportement des classifieurs bases soit sur des distances entre parametres soit sur des distances entre lois de probabilite est conduite sur une population de signaux synthetiques. Cette etude tend a montrer que l'utilisation de distances entre lois est preferable pour des signaux perturbes comme c'est le cas dans les examens cliniques de routine. Enfin l'analyse de potentiels complexes reels faite dans la derniere partie montre la necessite d'un pre-traitement de ces signaux, une methode est proposee pour reduire l'effet de l'artefact de stimulation