Cerveau
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Cerveau Lobe frontal, parietal, temporal, occipital Substance grise Substance blanche Organisation topographique Somatotopie Spécialisation corticale Micro-circuits corticaux Organisation en couches corticales Cortex visuel Cortex moteur Un neurone: 10’000 contacts synaptiques Interneurones GABAergiques Synapses Neurone et intégration synaptique Champs récepteurs sensoriels Cortex somatosensoriel Cortex visuel Hippocampal place cells Nakazawa et al., Nature Neurosci. Rev., 2004 Mirror neurons Iacoboni & Dapretto, Nature Neurosci. Rev., 2006 Reward neurons Matsumoto and Hikosaka, Nature, 2009 Intégration de l’information Réseau Neurone Synapse Cerveau Synaptic integration: facilitation Synaptic integration: la potentiation à long terme Récepteurs nicotiniques Récepteur AMPA Ca++ Na+ Récepteurs métabotropiques -60 mV Réponse synaptique (%) Ca++ Récepteur NMDA Mg++ 250 200 150 100 50 Stimulation thêta 0 0 1 2 3 Temps (heures) 4 5 Formes de plasticité Spike timing plasticity Text Integration par remodelage des circuits synaptiques Persistence des synapse activées ** 100 ** ** 75 50 LTP 2 days after TBS 25 Activated Non-activated 0 0 1 Days 2 3 Integration par remodelage des circuits synaptiques new LTP stable LTP Stabilization of activated synapses stable new new stable LTP Continuous adaptation or tuning of the network new Motor skill learning in adolescent mice promotes immediate spine formation in the contralateral motor cortex. Xu et al., Nature , 2009 Long-term stabilization of new spines Increased spine turnover Xu et al., Nature , 2009 Integration au niveau de réseaux globaux: up- et down-states Integration des réseaux neuronaux: activités rythmiques Production d’activités rythmiques Rythme thêta et gamma superposés 200 ms rythme thêta dans l’hippocampe 5-7Hz Synchronisation et intégration de l’activité neuronale neuronal activity Item A Item B Integration au niveau de réseaux synaptiques Komiyama et al., Nature 2010 Synaptic integration: co-transmission Spatial distribution of neurons sharing the same activity Learning increase correlation between pairs Correlated activity between neurones Komiyama et al., Nature 2010 Activités rythmiques, synchronisation et mécanismes cognitifs La reconnaissance d’un visage est associée à une augmentation de la synchronisation entre régions corticales L’activité mentale augmente le niveau de synchronisation corticale Communication corticale: hypothèse du binding LTP and network remodeling LTP and network remodeling La synchronisation permet la communication entre réseaux synaptiques distants impliqués dans le traitement de la même information Default mode network: mind wandering and wondering z Functional networks Visual z Somatomotor Visual Somatosensory Mental representations Executive control Attentional processing Attentional processing
