Descriptif
Neurosciences
Dans l’éventail des sciences de la vie, les neurosciences constituent un champ de recherche en pleine évolution. Des avancées technologiques majeures issues de la physique et de la biochimie permettent actuellement une accélération de nos connaissances sur le fonctionnement du cerveau, et à terme, devraient déboucher sur des applications médicales jusque-là inespérées.
L'objectif général de ce cours sera de donner un corpus solide de connaissances en neurosciences, tout en exposant les recherches actuelles de ce domaine.
Après une introduction sur l’organisation générale du système nerveux, nous décrirons le neurone, unité de base du fonctionnement cérébral, et la synapse, point de contact entre deux neurones permettant le transfert d’information. Les mécanismes développementaux conduisant à la mise en place d’une connectique finement régulée dans le système nerveux seront ensuite abordés.
Nous considérerons par la suite comment l'activité neuronale unitaire au sein de réseaux de neurones peut donner naissance à la perception sensorielle, la commande motrice et l'apprentissage. Enfin, nous discuterons des développements récents d'interfaces cerveau-machine sensorielles et motrices.
Le cours inclura une présentation des nouveaux outils technologiques issus de l'interface avec d'autres disciplines, comme des techniques d'imagerie, ainsi que les manipulations génétiques permettant l'observation et la manipulation de différentes catégories de neurones.
Niveau requis : Avoir suivi au moins un module de Biologie en année 2.
Langue du cours : Anglais
Crédits ECTS :4
Objectifs pédagogiques
À l'issue de ce cours, les étudiants devraient pouvoir :
- Décrire l'organisation générale du système nerveux central et périphérique, ainsi que les grandes lignes de son développement ;
- Comprendre quand et comment les neurones sont activés au sein de microcircuits dans des aires cérébrales sensorielles, motrices et cognitives ;
- Connaître les principales techniques utilisées pour enregistrer et manipuler l'activité neuronale à différentes échelles spatiales et temporelles ;
- Lire les dernières publications scientifiques dans le domaine et évaluer de manière critique les performances et les limites des différentes approches par rapport à leurs objectifs ;
- Présenter une publication récente lors d'une session orale et la replacer dans le contexte de la littérature récente.
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Format des notes
Numérique sur 20Pour les étudiants du diplôme Inside ENSTA Paris
Pour les étudiants du diplôme Diplôme d'Ingénieur de l'Ecole Nationale Supérieure de Techniques Avancées
Le rattrapage est autorisé (Note de rattrapage conservée)Programme détaillé
Les principaux thèmes abordés seront :
- Organisation générale du système nerveux central
- Biologie cellulaire du neurone
- Transmission synaptique
- Développement du système nerveux
- Physiologie sensorielle, notamment les systèmes visuel, auditif et tactile
- Contrôle du mouvement : la boucle sensori-motrice
- Apprentissage et mémoire
- Interfaces Cerveau-Machine
