NeuropsychoJolly (roger)

Rappel : fonctionnement des neurones réels :

Direction de l'information neuronale :
Dans les axones, l'information va en direction de l'arborisation terminale (s'éloigne du corps cellulaire).
Dans les dendrites, l'information va dans les deux sens.

Plasticité synaptique :
C'est l'idée que l'efficacité d'une synapse (sa capacité à transmettre l'information au neurone suivant) est modifiée par son activité passée.
Comme type de plasticité, on trouve la "potentialisation" : la probabilité de transmission est augmentée si la synapse a fonctionné antérieurement, et la "dépression" : la probabilité de transmission est diminuée si la synapse a fonctionné antérieurement ("dépression" est un terme mal choisi).

Seuil de déclanchement des potentiels d'action
Les potentiels post-synaptiques (excitateurs et inhibiteurs) s'additionnent le long des dendrites. Arrivés au corps cellulaire, et selon la dépolarisation qu'ils provoquent, ils déterminent le déclenchement ou pas d'un potentiel d'action dans l'axone.


Dans les réseaux de Morris et McNaughton (qui sont des réseaux schématiques, ou artificiels) :

Direction de l'information : identique aux neurones naturels
Plasticité : seule la potentialisation est utilisée
Mode de fonctionnement : ces réseaux artificiels fonctionnent soit en mode "apprentissage", soit en mode "rappel". En situation naturelle, ces deux modes de fonctionnement pourraient exister au moins dans l'hippocampe.



Quatre types de neurones :
- Stimulus inconditionnel (corps cellulaires non représentés ce sont les axones qui viennent de droite, milieu) : leur activité est "1" s'ils sont actifs, "0" s'ils sont inactifs,
- Stimulus conditionnel (corps cellulaires non représentés, ce sont les axones qui viennent de gauche, haut) : leur activité est "1" s'ils sont actifs, "0" s'ils sont inactifs,
- Neurone inhibiteur () : ne fonctionne qu'en mode "rappel", il a la propriété de transmettre à l'axone, les stimulations qu'il a reçues de ses dendrites,
- Neurones "réponse" () : ne fonctionnent qu'en mode "rappel", les corps cellulaires transmettent aux axones l'information "1" si l'intensité du signal qu'ils reçoivent de leurs dendrites égale ou dépasse un seuil de 1. Sinon, on a "0" dans leur axone.

Quatre types de synapses :
- "Détonateurs" () : transmettent systématiquement l'information aux dendrites,
- "Efficaces" (et) : transmettent à la dendrite ce qui arrive de l'axone, et l'additionnent aux autres stimulations de cette dendrite,
- "Potentiellement efficaces" () : inefficaces, deviennent efficaces que si, à un moment donné, leur côté pré-synaptique et post-synaptique ont été activés simultanément,
- "Inhibitrices" () : divisent le signal qui passe dans les dendrites des neurones "réponse" par ce qui leur arrive du corps cellulaire du neurone inhibiteur.

Règle de Hebb : si les côtés pré- et post-synaptiques d'une synapse sont activés simultanément, l'efficacité de la synapse est augmentée durablement.
Par "efficacité" on entend la probabilité qu'un potentiel post-synaptique apparaisse suite à l'arrivée d'un potentiel d'action du côté pré-synaptique seul.

Morris et McNaughton proposent l'existence de trois types de réseaux dans l'hippocampe :
- les réseaux autoassociatifs qui apprennent à "reconnaître" des stimuli
- les réseaux hétéroassociatifs (cf schéma ci-dessus) qui apprennent à associer entre eux des stimuli différents
- les réseaux autoassociatifs récurents qui permettent d'apprendre des séquences de stimuli.


Bibliographie
McNaughton BL, Morris RGM. 1987. Hippocampal synaptic enhancement and information storage within a distributed memory system. Trends Neurosci. 10(10):408-415.