Roles of electrical synapses in neuronal synchronization : A theoretical study
Rôles des synapses électriques dans la synchronisation neuronale : Une étude théorique
Résumé
The two main modes of interaction between neurons are chemical synapses and electrical synapses. Although they are far less numerous than chemical synapses, electrical synapses have been detected in many regions of the brain where they appear to be involved in neuronal synchronisation. Our theoretical study combining analytical and numerical approaches has revealed that the impact of electrical synapses on neuronal synchronization depend on the excitability properties of neurons which are determined by their ionic current. Combined with inhibitory synapses, electrical synapses may exert either an antagonistic or a cooperative effect on synchronization in a linear manner. However, if inhibitory coupling is sufficiently strong, non-linear effects occur such as electrical synapses enhance the precision and robustness of neural synchronization. Taken together, my thesis work highlights that synchronization mediated by electrical synapses is more flexible than previously predicted.
Il existe deux modes principaux d'interaction entre neurones : les synapses chimiques et les synapses électriques qui, bien que minoritaires par rapport aux premières, sont présentes dans de nombreuses régions du cerveau où elles sont impliquées dans la synchronisation de l'activité neuronale. Notre étude théorique, qui combine calculs analytiques et simulations numériques, montre que l'impact des synapses électriques sur la synchronisation neuronale dépend des propriétés d'excitabilité des neurones déterminées par leurs courants ioniques. Ainsi, associées à des synapses inhibitrices, les synapses électriques peuvent donc amplifier ou réduire la synchronisation de manière linéaire. Toutefois, lorsque le couplage inhibiteur est suffisamment fort, des effets non-linéaires apparaissent tels que les synapses électriques renforcent la précision et la robustesse de la synchronisation. Ce travail de thèse révèle ainsi le caractère flexible de la synchronisation par les synapses électriques.
Loading...