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SDV
Sciences de la Vie
Fiche de l’UE 2V428 : ELECTROPHYSIOLOGIE QUANTITATIVE : DES MEMBRANES
AUX RESEAUX DE NEURONES
Responsables : Serge Durand-Vidal ([email protected]) et Nicolas Rodriguez
([email protected])
Nature de l’UE :auchoix
Nombre d’ECTS :6ECTS
Semestre où l’enseignement est proposé :S4
Nombre d’heures totales :60h
Nombre d’heures de cours/TD :34h
Nombre d’heures de TP :10h30
Nombre d’heures de projet :15h
Evaluation :TP/20,projet/30,examenréparti:/50(2écrits:/20puisexamenfinal/30)
a) Objectifs de l'Unité d'Enseignement
LebutdecetteUEestdepermettreauxétudiantsd’allerversunedescriptionquantitativedes
phénomènesàl’œuvredanslesystèmenerveuxàdifférenteséchelles(delamoléculeauréseau
deneurones).Cettedescriptionquantitatives’obtientparunemodélisationdesphénomènesen
faisant appel à des notions de biologie, physique, chimie et une initiation à des outils
numériques.
b) Thèmes abordés
Partie1:Echellemoléculaire:lesionsetlescanaux
1)Diffusionetconductiondesmolécules
2)Lescanauxioniques,conductionetsélectivité
Partie2:Echellecellulaire:naissanceetpropagationdumessagenerveux
1)Leschémaélectriqueduneurone
2)Générationdupotentield’action,lemodèledeHodgkin-Huxley
3)Latransmissionsynaptique
Partie3:Echelleduréseaudeneurones:l’apprentissageetlamémoire
1)Laplasticitésynaptique
2)Lesréseauxneuronauxetlamémoireassociative
LesTPnumériques:
TP1-Diffusionetconductiondesionsetneurotransmetteurs
TP2 –Modèle électrique du neurone: de la membrane passive à la génération du potentiel
1
d’action
TP3–Lesréseauxneuronaux:modèlesdesmémoiresassociatives
c) Connaissances et compétences attendues
-Ordresdegrandeurs(distance,temps,charge,…)auxéchellesmoléculaireetcellulairedansle
neurone
-Acquisitiondesnotionsdebaseentransportdiffusifouélectrique.
- Approche quantitative et modélisation du fonctionnement du système nerveux à différentes
échelles:moléculaire,cellulaireetréseauxdeneurones.
- Initiation à l’utilisation d’outils numériques pour appréhender le fonctionnement du système
nerveux
d) Evaluation
TravailenTP:20%
Rendudeprojet(oral):30%
Examenréparti(écrit):20%+30%=50%
e) Particularités pédagogiques
L’approche pluridisciplinaire proposée par cet enseignement implique un contenu très vaste.
Unepartiedecetenseignementseraalorsdédiéeàdesprojetsindividuels(ouparbinômes)qui
permettent aux étudiants de se recentrer sur un des aspects étudiés pour l’approfondir. Les
différentsprojetspourrontsesitueràdifférenteséchellesets’appuyersurdifférentsdomaines
selonlessouhaitsdesétudiants.Destravauxpratiquesnumériques,particulièrementadaptésà
l’étudedecessystèmescomplexes,sontproposésetpermettrontd’introduiredesoutilsdebase
ensimulationquiviendrontenrichirlescompétencesdesétudiants.
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