Sensory and nociceptive information transfert through the dorsal horn network of the spinal cord
Traitement de l'information sensorielle et nociceptive par le réseau de la corne dorsale de la moelle épinière
Résumé
First relay of peripheral sensory and nociceptive information, the dorsal horn network of the spinal cord is a dynamic integrator, rather than a simple relay. The aim of this work is to caracterize input/output transformation and to assess the effect of network parameters as cellular, synaptic and connectivity properties. We used a combined theoretical and experimental approach through the development of a new experimental hybrid platform, based on the NEURON simulator. We developped a realistic network model of the dorsal horn and theoretical quantification tools from signal processing algorithm and information theory. We demonstrated the importance of intrinsic neuronal properties as well as inhibitory control for the information transfer. This work can lead to a novel approach of virtual pharmacology for the exploration of new pain treatment.
Premier relais des informations sensorielles et nociceptives périphériques, la moelle épinière est le siège de traitements dynamiques complexes. L'objectif de ce travail est de caractériser la transformation subie par le signal (sa fonction de transfert) et de quantifier l'impact des différents paramètres du réseau. Pour cela, nous avons utilisé une approche multidisciplinaire mêlant théorie et expérimentation au travers du développement d'une nouvelle plateforme d'expérimentation hybride, basée sur le logiciel NEURON. Nous avons construit un modèle réaliste du réseau de la corne dorsale et développé des outils théoriques de quantification du signal et de sa transformation, provenant de la théorie de l'information. Nous avons pu ainsi pu mettre en évidence l'importance des propriétés régénératives cellulaires ainsi que du contrôle inhibiteur sur le transfert de l'information nociceptive. Nous aboutissons ainsi à une approche novatrice de pharmacologie virtuelle pour l'étude de la douleur.